航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，其性能直接決定了飛機(jī)的運(yùn)載能力、航程長(zhǎng)短和可靠性等關(guān)鍵性能，是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心基礎(chǔ)，目前，全球能夠自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)家只有美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、俄羅斯和中國(guó)等少數(shù)國(guó)家。中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)從仿制起步，在民用航空動(dòng)力市場(chǎng)一直未能形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。在小型發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，近年來(lái)通過(guò)與法國(guó)等西方先進(jìn)國(guó)家進(jìn)行國(guó)際合作，取得了一定的成績(jī)。

渦噴-6發(fā)動(dòng)機(jī)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)仍處于高速發(fā)展階段，已培育了少數(shù)能夠自主研制航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的企業(yè)，其中，“航發(fā)動(dòng)力”是國(guó)內(nèi)唯一的生產(chǎn)制造渦噴、渦扇、渦軸、渦槳、活塞全種類軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)。其主要的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下所示：

2015-2020年上半年，航發(fā)動(dòng)力的營(yíng)收規(guī)模總體增長(zhǎng)，毛利率維持在16%以上。2020年上半年，航發(fā)動(dòng)力實(shí)現(xiàn)營(yíng)收91.93億元，同比增長(zhǎng)4.19%;毛利率為17%，較2019年有所回升。2015-2019年，航發(fā)動(dòng)力的航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品及衍生品產(chǎn)值、銷售值均總體增長(zhǎng)。2019年，產(chǎn)值為186.15億元，銷售值為183.25億元，產(chǎn)值大于銷售值的原因系年末產(chǎn)出集中，部分產(chǎn)品未及時(shí)交付的因素影響。

渦扇-10發(fā)動(dòng)機(jī)

2019年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2021-2025年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，2019年，中法合作研制的渦軸-16發(fā)動(dòng)機(jī)獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的型號(hào)合格證，證明其設(shè)計(jì)制造達(dá)到了《民用航空適航規(guī)定（CCAR-33）》的安全水平，為該型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)及保障AC352直升機(jī)安全投入運(yùn)營(yíng)奠定了基礎(chǔ)。

渦軸-16發(fā)動(dòng)機(jī)

此外，中國(guó)航發(fā)正在全力推進(jìn)5000千瓦民用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)AEP500的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。與國(guó)外相比，我國(guó)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)研制起步晚、型號(hào)少、功率覆蓋不全，已經(jīng)定型的型號(hào)只有500千瓦級(jí)的渦槳-9、2000千瓦級(jí)的渦槳-5和3500千瓦級(jí)的渦槳-6等三個(gè)系列，無(wú)法滿足客貨運(yùn)飛機(jī)、特種作業(yè)飛機(jī)等平臺(tái)的需求。

在此背景下，AEP500發(fā)動(dòng)機(jī)的研制被提上了日程。2019年北京航展上，中國(guó)航發(fā)展出了AEP500核心機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。根據(jù)計(jì)劃，該驗(yàn)證機(jī)將在2023年左右開(kāi)始測(cè)試工作。

AEP500發(fā)動(dòng)機(jī)

在大型商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)上，中國(guó)航發(fā)已規(guī)劃了三個(gè)產(chǎn)品系列，分別是未來(lái)可裝配C919大型客機(jī)的“長(zhǎng)江”1000、可裝配寬體客機(jī)的“長(zhǎng)江”2000和可裝配ARJ21改進(jìn)型的“長(zhǎng)江”500。需要指出的是，航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制是一項(xiàng)大型復(fù)雜的系統(tǒng)工程。一般情況下，研制一款全新的發(fā)動(dòng)機(jī)需要15-20年。

長(zhǎng)江-1000發(fā)動(dòng)機(jī)

此外，航空發(fā)動(dòng)機(jī)不只是設(shè)計(jì)出來(lái)的，也是試驗(yàn)和試飛出來(lái)的，適航取證工作的難度絕不亞于飛機(jī)的取證。我國(guó)在這方面不僅經(jīng)驗(yàn)十分有限，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證的設(shè)施和工具也亟需補(bǔ)充和完善。

與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)施和試驗(yàn)技術(shù)能力還無(wú)法滿足大型商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制需求，這已經(jīng)成為制約我國(guó)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素。

美國(guó)F119發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)

我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上市公司如下：

2020年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制動(dòng)態(tài)

《2021-2025年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示，近年來(lái)，我國(guó)在渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)研制方面取得了技術(shù)與市場(chǎng)的雙重突破。其中，渦軸-16發(fā)動(dòng)機(jī)作為我國(guó)第一款擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，是一款十年磨一劍的產(chǎn)品，也是中法兩國(guó)合作的典范。

2019年10月，渦軸-16發(fā)動(dòng)機(jī)獲得中國(guó)民航局頒發(fā)的型號(hào)合格證，證明其設(shè)計(jì)制造達(dá)到了《民用航空適航規(guī)定（CCAR-33）》的安全水平，為該型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入市場(chǎng)及保障AC352直升機(jī)安全投入運(yùn)營(yíng)奠定了基礎(chǔ)。

渦軸-16發(fā)動(dòng)機(jī)的起飛功率不小于1240千瓦，發(fā)動(dòng)機(jī)基準(zhǔn)重量不超過(guò)230千克，翻修間隔時(shí)間3000小時(shí)，技術(shù)成熟后可達(dá)5000小時(shí)，所有壽命均大于15000小時(shí)，平均無(wú)故障間隔大于550小時(shí)，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。渦軸-16填補(bǔ)了我國(guó)1300千瓦功率級(jí)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的空白，這款產(chǎn)品投入市場(chǎng)后將改變國(guó)內(nèi)民用渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)性和可靠性較差、無(wú)法滿足客戶需求的現(xiàn)狀。

渦軸-16發(fā)動(dòng)機(jī)

在渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)上，中國(guó)航發(fā)正在全力推進(jìn)5000千瓦民用渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)AEP500的設(shè)計(jì)研發(fā)工作。AEP500發(fā)動(dòng)機(jī)為三轉(zhuǎn)子布局，采用先進(jìn)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)，具有低油耗、低排放和長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)。其最大巡航速度不低于0.6馬赫，最大使用高度為1萬(wàn)米，起飛時(shí)的耗油率不超過(guò)0.26千克/（千瓦·小時(shí)）。在2019年北京航展上，中國(guó)航發(fā)展出了AEP500核心機(jī)的技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。根據(jù)計(jì)劃，該驗(yàn)證機(jī)將在2023年左右開(kāi)始測(cè)試工作。

在大型商用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)上，中國(guó)航發(fā)也已規(guī)劃了三個(gè)產(chǎn)品系列，分別是未來(lái)可裝配C919大型客機(jī)的“長(zhǎng)江”1000、可裝配寬體客機(jī)的“長(zhǎng)江”2000和可裝配ARJ21改進(jìn)型的“長(zhǎng)江”500。

長(zhǎng)江-1000發(fā)動(dòng)機(jī)

根據(jù)規(guī)劃，“長(zhǎng)江”系列發(fā)動(dòng)機(jī)是雙轉(zhuǎn)子、直接驅(qū)動(dòng)大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，具有低油耗、低排放、低噪聲、高可靠性、低維護(hù)成本等特點(diǎn)。“長(zhǎng)江”系列的三款產(chǎn)品在技術(shù)上一脈相承，具體技術(shù)路線是以“長(zhǎng)江”1000發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)相似放大和局部?jī)?yōu)化發(fā)展出“長(zhǎng)江”2000的核心機(jī)，再匹配低壓部件并嵌入經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的新技術(shù)后形成“長(zhǎng)江”2000發(fā)動(dòng)機(jī)。通過(guò)相似縮小和優(yōu)化，再發(fā)展出“長(zhǎng)江”500。

長(zhǎng)江-1000發(fā)動(dòng)機(jī)

2013年，“長(zhǎng)江”1000AX驗(yàn)證機(jī)通過(guò)概念設(shè)計(jì)評(píng)審。2016年，“長(zhǎng)江”1000AX驗(yàn)證機(jī)通過(guò)初步設(shè)計(jì)評(píng)審，正式轉(zhuǎn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)階段。2017年12月，“長(zhǎng)江”1000A發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目通過(guò)概念設(shè)計(jì)評(píng)審，轉(zhuǎn)入初步設(shè)計(jì)階段，標(biāo)志著我國(guó)大型客機(jī)動(dòng)力裝置從技術(shù)驗(yàn)證階段轉(zhuǎn)入工程研制階段。

2017年年末，“長(zhǎng)江”1000AX首臺(tái)整機(jī)在上海完成裝配，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)民用大涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)驗(yàn)證平臺(tái)正式建成。

“長(zhǎng)江”1000AX發(fā)動(dòng)機(jī)直徑1.95米，長(zhǎng)3.29米，包含風(fēng)扇/增壓級(jí)、核心機(jī)、低壓渦輪和附件傳動(dòng)機(jī)匣裝置，由3萬(wàn)多個(gè)零組件組成。首臺(tái)“長(zhǎng)江”1000AX發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的試制、裝配歷時(shí)18個(gè)月，在此過(guò)程中，中國(guó)航發(fā)先后突破了鈦合金寬弦高空心率風(fēng)扇葉片、鋁合金大型薄壁風(fēng)扇包容機(jī)匣、3D打印燃燒室燃油噴嘴等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也攻克了大直徑、長(zhǎng)軸類單元體水平裝配等技術(shù)難題。

長(zhǎng)江-1000發(fā)動(dòng)機(jī)

在加快產(chǎn)品研制的同時(shí)，中國(guó)航發(fā)還在加快研發(fā)基地的建設(shè)。目前，中國(guó)航發(fā)位于上海臨港的產(chǎn)業(yè)基地已經(jīng)建成了航空發(fā)動(dòng)機(jī)科研裝配線，“長(zhǎng)江”1000A的首臺(tái)驗(yàn)證機(jī)整機(jī)、首臺(tái)核心機(jī)都誕生于此。整機(jī)試車(chē)臺(tái)、加溫加壓核心機(jī)試車(chē)臺(tái)還承擔(dān)了首次整機(jī)驗(yàn)證和多輪核心機(jī)試驗(yàn)。其中，高壓壓氣機(jī)試驗(yàn)器僅用了2年零8個(gè)月就完成了建設(shè)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)無(wú)法開(kāi)展民用多級(jí)高壓比壓氣機(jī)全狀態(tài)性能試驗(yàn)的空白。

2020年4月，C919大飛機(jī)傳出好消息，國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)江-2000項(xiàng)目取得突破，核心機(jī)C2XC-101已經(jīng)點(diǎn)火成功。

長(zhǎng)江2000核心機(jī)

從目前流出的消息可知，核心機(jī)C2XC-101已經(jīng)在多個(gè)試驗(yàn)中取得成功，2020年3月5日一次點(diǎn)火成功；3月10日實(shí)現(xiàn)1.0轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)；3月14日一次性完成大氣進(jìn)氣試驗(yàn)，穩(wěn)態(tài)性能1.0。在試驗(yàn)過(guò)程中，核心機(jī)表現(xiàn)穩(wěn)定，并未出現(xiàn)任何意外，提前完成了2020年設(shè)定的目標(biāo)。

實(shí)際上核心C2XC-101機(jī)就相當(dāng)于打國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)地基，核心機(jī)C2XC-101的研制成功，意味著航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)擁有了一個(gè)重要的試驗(yàn)平臺(tái)，可以驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)的指標(biāo)，同時(shí)可以為后續(xù)核心機(jī)的研發(fā)試驗(yàn)提供重要數(shù)據(jù)參考。

長(zhǎng)江2000核心機(jī)

2020年8月5日16時(shí)，在蕪湖三元通用機(jī)場(chǎng)，伴隨著一陣發(fā)動(dòng)機(jī)的轟鳴聲，由蕪湖鉆石航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的AE300發(fā)動(dòng)機(jī)搭載中電科鉆石雙發(fā)四座飛機(jī)平穩(wěn)著陸，這標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)AE300發(fā)動(dòng)機(jī)試飛驗(yàn)證工作圓滿成功。

AE300發(fā)動(dòng)機(jī)

此次試飛成功的AE300型航空發(fā)動(dòng)機(jī)于2019年11月取得中國(guó)民航局頒發(fā)的生產(chǎn)許可證。2020年5月，首臺(tái)適航的國(guó)產(chǎn)AE300發(fā)動(dòng)機(jī)成功交付中電科蕪湖鉆石飛機(jī)制造有限公司，歷時(shí)近3個(gè)月，該發(fā)動(dòng)機(jī)搭載飛機(jī)依次完成了靜態(tài)驗(yàn)證、地面試車(chē)、滑行和左右雙發(fā)數(shù)據(jù)對(duì)比等試驗(yàn)任務(wù)。經(jīng)過(guò)相關(guān)驗(yàn)證，充分證明國(guó)產(chǎn)AE300發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能指標(biāo)比肩國(guó)外同款航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

DA42飛機(jī)

AE300發(fā)動(dòng)機(jī)的試飛成功，標(biāo)志著蕪湖航空產(chǎn)業(yè)在通航活塞發(fā)動(dòng)機(jī)這一戰(zhàn)略發(fā)展方向上的努力初顯成效。

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