航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)進(jìn)入門檻極高的行業(yè)肿犁，全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出典型的寡頭壟斷格局饮噪。航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈龐大且復(fù)雜煌害，其研究及制造需要多方合力象人，本文將深入分析民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上下游行業(yè)分類养烙，希望能夠提供借鑒意義。

一蜀谤、國(guó)內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商體系

1货僚、發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠的“主承制商-供應(yīng)商”商業(yè)模式航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)進(jìn)入門檻極高的行業(yè)，全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)出典型的寡頭壟斷格局亚侠。目前能夠獨(dú)立研發(fā)大推力航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的國(guó)家主要是美國(guó)曹体、歐洲的英國(guó)和法國(guó)，此外俄羅斯也自成系統(tǒng)硝烂，尤其是在非民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)上有比較強(qiáng)的實(shí)力箕别， 但在商用市場(chǎng)上沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力，整體呈現(xiàn)三極格局滞谢。

在行業(yè)巨頭地位穩(wěn)固的情況下究孕，航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)逐步形成了“主承包商-供應(yīng)商”發(fā)展模式。

（1）“主承制商-供應(yīng)商”模式概述

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)是一項(xiàng)周期長(zhǎng)爹凹、投資大厨诸、涉及面廣的系統(tǒng)工程，其供應(yīng)鏈涵蓋從原材料冶煉到復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)裝配集成的全產(chǎn)業(yè)鏈禾酱，根據(jù)供應(yīng)商的規(guī)模及其所提供的產(chǎn)品和服務(wù)的特性和預(yù)期用途微酬，可將主供模式進(jìn)一步細(xì)分為四個(gè)層面，四個(gè)層面包括：

在主供模式中颤陶，大多數(shù)供應(yīng)商不再是按圖生產(chǎn)的配套企業(yè)颗管，而更多的是主制造商的風(fēng)險(xiǎn)收益合作伙伴的角色。供應(yīng)商從產(chǎn)品研制的初始的開始階段就參與項(xiàng)目肿功，根據(jù)與主制造商簽訂的有關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)蛮究、風(fēng)險(xiǎn)投資、成本收益分配方案等協(xié)議規(guī)定的分工原則卸矾，采取前端進(jìn)入家厂、全程合作、資源共享填庄、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)婿孟、利益共享的模式，與主制造商建立起以產(chǎn)品紐帶的题琅、全方位的孟盅、關(guān)系密切的、高度集成的戰(zhàn)略性合作伙伴關(guān)系歉活。

采用主供模式的主制造商悠怕，專注于“產(chǎn)品創(chuàng)新”、“工程設(shè)計(jì)”、“供應(yīng)商管理”隶谒、“產(chǎn)品裝配集成”攻泼、“產(chǎn)品交付和服務(wù)”等價(jià)值鏈的前端和終端，將資源和精力聚焦于市場(chǎng)和客戶對(duì)接和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)前标，以提高應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化坠韩、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新能力距潘。相應(yīng)的炼列，主供模式下的供應(yīng)商，需要具備足夠的工程設(shè)計(jì)音比、工藝設(shè)計(jì)的能力和經(jīng)驗(yàn)俭尖，以完成零件甚至部件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，工藝開發(fā)和制造交付工作洞翩，支撐主制造商的產(chǎn)品研發(fā)和裝配交付稽犁，以及產(chǎn)品交付后支持。

在主供模式下骚亿，從項(xiàng)目研制的啟動(dòng)階段主制造商和供應(yīng)商就開始共同研發(fā)和制造產(chǎn)品已亥，形成一個(gè)完整的生產(chǎn)鏈條。主制造商變成了“大規(guī)模供應(yīng)鏈的集成商”来屠，它將其供應(yīng)鏈上的供應(yīng)商整合成一個(gè)組織嚴(yán)密的系統(tǒng)虑椎，通過(guò)利用現(xiàn)代化的手段和工具保持覆蓋整個(gè)供應(yīng)鏈的準(zhǔn)確、及時(shí)的信息交換能力囚请，快速反應(yīng)能力和高效的溝通疚傲。為了與供應(yīng)商建立長(zhǎng)期互惠合作的戰(zhàn)略伙伴關(guān)系，主制造商放棄了自身一部分非核心業(yè)務(wù)和能力缚扩，這也將意味著主供模式下的主制造 商與供應(yīng)商的溝通協(xié)調(diào)痕豺，不再僅僅限于采購(gòu)與銷售之間的窗口，還涉及工程闪妓、制造努辛、質(zhì)量檢驗(yàn)等方方面面。

主制造商和各層面的供應(yīng)商共同開展航空裝備的研發(fā)生產(chǎn)甚庇，使主制造商得以在全球范圍內(nèi)合理的利用和配置資源屁膝，控制生產(chǎn)和開發(fā)成本。

（2）國(guó)外“主承制商-供應(yīng)商”模式介紹

在打造行業(yè)巨頭的同時(shí)汉统，航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)逐步形成了主承包商－供應(yīng)商發(fā)展模式穷歹，任何一家主流發(fā)動(dòng)機(jī)公司都只是前臺(tái)，他們的身后則有一列長(zhǎng)長(zhǎng)的供應(yīng)商名單暂畴。以羅羅公司為例段直，公司從2004年開始就只生產(chǎn)其最終產(chǎn)品所有零部件中附加值最高的30%，而將余下的70%轉(zhuǎn)包出去，從而在風(fēng)險(xiǎn)可控的前提下鸯檬，盡可能地降低發(fā)動(dòng)機(jī)全部零件的制造與采購(gòu)成本决侈。羅羅認(rèn)為具有競(jìng)爭(zhēng)力的核心零部件必須自行生產(chǎn)；非核心零部件如果有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力也會(huì)自行生產(chǎn)喧务；競(jìng)爭(zhēng)性不強(qiáng)的核心零部件生產(chǎn)必須受控赖歌，即在合作伙伴企業(yè)或合資企業(yè)中生產(chǎn)；不是核心零部件功茴，競(jìng)爭(zhēng)性又不高的零部件則完全可以進(jìn)行外部采購(gòu)庐冯。

基于“主承制商-供應(yīng)商”商業(yè)模式的發(fā)展方向，GE坎穿、RR和PW等發(fā)動(dòng)機(jī)公司已經(jīng)建立了完善的全生命周期的供應(yīng)商管理體系和實(shí)施重點(diǎn)展父。供應(yīng)商管理體系包括了供應(yīng)商尋源、準(zhǔn)入玲昧、合同管理栖茉、過(guò)程控制、績(jī)效管理和培育發(fā)展等6部分孵延，從尋源到培育的全過(guò)程中施行全面的監(jiān)督狭缰、考核和動(dòng)態(tài)管理，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量茸例、成本和交付進(jìn)度的有效管理罪靠。

（3）國(guó)內(nèi)主機(jī)廠供應(yīng)商體系介紹參考國(guó)外的“主承制商-供應(yīng)商”商業(yè)模式，國(guó)內(nèi)以中國(guó)航發(fā)商發(fā)為代表的主機(jī)廠近幾年也積極對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)圈蔬，中國(guó)航發(fā)商發(fā)采用了“產(chǎn)業(yè)鏈兩頭以及中段代表核心競(jìng)爭(zhēng)力的部分在內(nèi)默言，其余業(yè)務(wù)盡量外包”的“元寶型”商業(yè) 模式。中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱：中國(guó)航發(fā)商發(fā)杆谓，AECC CAE）作為國(guó)內(nèi)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一主制造商豺这，為了縮短設(shè)計(jì)、制造歼虽、驗(yàn)證周期景妻，控制成本，降低投資風(fēng)險(xiǎn)而灸，獲得更多市場(chǎng)拐尚，提高企業(yè)未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)力，采用了“產(chǎn)業(yè)鏈兩頭以及中段代表核心競(jìng)爭(zhēng)力的部分在內(nèi)电湘，其余業(yè)務(wù)盡量外包”的“元寶型”商業(yè)模式隔节，大量的業(yè)務(wù)依靠外部供應(yīng)商來(lái)完成，從而構(gòu)成一個(gè)完整的航空發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)鏈來(lái)參與國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)寂呛。

中國(guó)航發(fā)商發(fā)建立了面向市場(chǎng)化的開放的三級(jí)供應(yīng)體系怎诫，按照產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈配置資源瘾晃。積極引入行業(yè)外力量包括民營(yíng)企業(yè)、各類科院院所參與研制工作幻妓，形成以市場(chǎng)為導(dǎo)向蹦误、企業(yè)為主體、各類科研資源共同參與的協(xié)同創(chuàng)新體系肉津，撬動(dòng)國(guó)內(nèi)外各級(jí)各類資源為我所用强胰，實(shí)現(xiàn)共創(chuàng)共享、風(fēng)險(xiǎn)與利益共擔(dān)的民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)主制造商與供應(yīng)商的分工合作機(jī)制妹沙。

從中國(guó)航發(fā)商發(fā)官網(wǎng)披露的供應(yīng)商分布來(lái)看偶洋，國(guó)內(nèi)供應(yīng)商方面，已經(jīng)聚集了來(lái)自國(guó)內(nèi)17個(gè)省/市的100余家系統(tǒng)及單元體初烘、關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)涡真、制造試驗(yàn)合作伙伴及供應(yīng)商音哟；國(guó)外供應(yīng)商方面貌授，有來(lái)自16個(gè)國(guó)家的69家潛在供應(yīng)商有意承擔(dān)系統(tǒng)及單元體、關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)犯渣、制造势嫁、試驗(yàn)工。

二甥轿、航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈情況

1水芍、航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制流程

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制主要分成論證、方案绿相、工程研制存裁、設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)定型篷低、批量生產(chǎn)郊纱、使用保障這七個(gè)階段。在這七個(gè)階段中其种，又可以進(jìn)一步細(xì)分成不同的流程臼蔼、子流程和步驟。

隨著民航運(yùn)輸業(yè)對(duì)航空動(dòng)力產(chǎn)品要求的不斷增加藤树，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)復(fù)雜度也在不斷的提高浴滴，部件、子系統(tǒng)岁钓、系統(tǒng)綜合的周期和成本不斷增大升略，傳統(tǒng)的研制模式已經(jīng)難以應(yīng)對(duì)，必須引入新的方法論和工具來(lái)解決日益增加的需求與研發(fā)管理能力提升不足之間的矛盾屡限。在這種背景下品嚣，系統(tǒng)工程的研制思想逐漸在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程中得到應(yīng)用。系統(tǒng)工程是以大型復(fù)雜系統(tǒng)為研究對(duì)象，按一定目的進(jìn)行設(shè)計(jì)腰根、開發(fā)激才、管理與控制，以期達(dá)到總體效果最優(yōu)的理論與方法额嘿。系統(tǒng)工程是涉及多學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)在綜合考慮各種約束條件下達(dá)到最優(yōu)的方法和手段瘸恼，其核心思想是在產(chǎn)品開發(fā)周期的早期階段，進(jìn)行需求分析與系統(tǒng)功能分析册养，并進(jìn)行設(shè)計(jì)綜合和系統(tǒng)驗(yàn)證东帅。V模型提供了一個(gè)在生命周期階段內(nèi)系統(tǒng)工程活動(dòng)的有用圖解說(shuō)明。在V模型中修梭，時(shí)間和系統(tǒng)成熟度從左到右推進(jìn)茴茁， 左側(cè)說(shuō)明架構(gòu)逐級(jí)分解和定義，右側(cè)說(shuō)明架構(gòu)逐級(jí)集成和驗(yàn)證纸级。

2泣奏、航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值量拆分

（1）航空發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)的價(jià)值量占比

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的重要組成部分，是飛機(jī)的動(dòng)力來(lái)源描刹。發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)值量占整機(jī)價(jià)值的 20-30%县堰，飛機(jī)的機(jī)型越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)值占比越低婆崔，反之茴支，飛機(jī)的機(jī)型越小，發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)值占比就越高十卖。

（2）航空發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期費(fèi)用拆分

航空發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期經(jīng)歷研發(fā)卓您、采購(gòu)、使用維護(hù)三個(gè)階段俘伤。研發(fā)階段分為設(shè)計(jì)浙炼、試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)制造的圆、管理等環(huán)節(jié)鼓拧。在全壽命周期中，研發(fā)越妈、采購(gòu)季俩、維護(hù)的比例分別為 10%、40%梅掠、50%左右酌住。使用維護(hù)階段的費(fèi)用占比最高。該階段又分為更新零部件阎抒、維修服務(wù)兩部分酪我。

（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本拆分

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本主要由原材料成本和勞動(dòng)力成本這兩大部分組成消痛，其中，原材料成本占比40%-60%都哭，勞動(dòng)力成本占比 25%-35%秩伞。航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用的原材料主要有鈦合金、高溫合金欺矫，鈦合金主要用在發(fā)動(dòng)機(jī)冷端部件烟渴，高溫合金主要用在熱端部件及壓氣機(jī)后面及溫度較高的部分。兩者價(jià)值量占比分別在30%和35%左右姥憋。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用的其他原材料包括鋁合金差按、鋼等，占比在35%左右拼肥。

（4）按航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件價(jià)值拆分

航空發(fā)動(dòng)機(jī)由幾大單元體和子系統(tǒng)組成聋账，單元體包括風(fēng)扇增壓機(jī)、高壓壓氣機(jī)境仁、燃燒室毕察、高低壓渦輪、噴管等切咸，子系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)搏翎、機(jī)械系統(tǒng)等谊蚣。航空發(fā)動(dòng)機(jī)有很多種不同的類型和使用場(chǎng)景玲崩，不同類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，部件構(gòu)成會(huì)有區(qū)別职鸟。比如盟步，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比，由于渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有外涵道躏结，則其風(fēng)扇及外涵噴管的價(jià)值量占比就為0却盘；同一類型不同使用場(chǎng)景的發(fā)動(dòng)機(jī)， 部件構(gòu)成也會(huì)有所區(qū)別媳拴。

3黄橘、航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/strong>

航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游可分為原材料、零部件屈溉、單元體/分系統(tǒng)塞关、總裝。

（1）原材料航空發(fā)動(dòng)機(jī)是在高溫子巾、高壓帆赢、高速旋轉(zhuǎn)的惡劣環(huán)境條件下長(zhǎng)期可靠工作的復(fù)雜熱力機(jī)械，航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)材料和制造技術(shù)的依存度最為突出线梗，航空發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速椰于、高溫的苛刻使用條件和長(zhǎng)壽命怠益、高可靠性的工作要求，把對(duì)材料和制造技術(shù)的要求逼到了極限姻眼。

材料和工藝技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)更新?lián)Q代团春，如：第一、二代發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)件均為金屬材料娄缴，第三代發(fā)動(dòng)機(jī)開始應(yīng)用復(fù)合材料及先進(jìn)的工藝技術(shù)肪吁，第四代發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用復(fù)合材料及先進(jìn)的工藝技術(shù)，充分體現(xiàn)了一代新材料肥寺、一代新型發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)获踏。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制過(guò)程中，設(shè)計(jì)是主導(dǎo)糯敢，材料是基礎(chǔ)行贤，制造是保障，試驗(yàn)是關(guān)鍵瞎弥。從總體上看播瓦，航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件正向著高溫、高壓比祝鞍、高可靠性發(fā)展众琼，航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)向著輕量化、整體化椰弊、復(fù)合化的方向發(fā)展许溅，發(fā)動(dòng)機(jī)性能的改進(jìn)一半靠材料。

據(jù)預(yù)測(cè)秉版，新材料贤重、新工藝和新結(jié)構(gòu)對(duì)推重比 12~15 一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)的貢獻(xiàn)率將達(dá)到 50%以上，從未來(lái)發(fā)展來(lái)看清焕， 甚至可占約 2/3并蝗。因此，先進(jìn)的材料和制造技術(shù)保證了新材料構(gòu)件及新型結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)秸妥，使發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量不斷減輕滚停，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率、使用壽命粥惧、穩(wěn)定性和可靠性不斷提高键畴，可以說(shuō)沒(méi)有先進(jìn)的材料和制造技術(shù)就沒(méi)有更先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

1） 鈦合金

鈦具有密度小影晓、比強(qiáng)度高镰吵、導(dǎo)熱系數(shù)低、低溫性能好捉瘟、耐腐蝕能力強(qiáng)旁班、生物相容性好等突出特點(diǎn)蔑誓，被廣泛應(yīng)用于航空、航天职菜、艦船誉梳、兵器、生物醫(yī)療兰险、化工冶金骇俏、海洋工程、體育休閑等領(lǐng)域脚培，被譽(yù)為“太空金屬”北郁、“海洋金屬”、“現(xiàn)代金屬”和“戰(zhàn)略金屬”纺围。鈦合金是以鈦為基加入適量其他元素用劲，調(diào)整基體相組成和綜合物理化學(xué)性能而形成的合金。與航空發(fā)動(dòng)機(jī)常用的高溫合金僧旬、鋼等金屬材料相比炉奴，鈦合金具有低密度、高比強(qiáng)度蛇更、抗疲勞瞻赶、耐腐蝕、工作溫度范圍寬等性能優(yōu)勢(shì)派任，非常適合航空發(fā)動(dòng)機(jī)的使用需求砸逊。減重對(duì)提高在鈦合金耐熱能力范圍內(nèi)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件多數(shù)選用鈦合金材料吨瞎，集中用于風(fēng)扇痹兜、低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)的葉片、盤颤诀、整體葉盤、軸頸对湃、盤軸崖叫、機(jī)匣等關(guān)鍵部件或重要部件，以及各類管路拍柒、緊固件等心傀。目前，鈦合金在先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的用量約占整機(jī)重量的 25%~40%柔朽，使用溫度從進(jìn)氣口的大氣溫度到接近 600℃垂暖，對(duì)減輕發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)重量、提高推重比（或功重比）精杜、降低耗油率等起到了關(guān)鍵作用穗阐。

2）高溫合金：制造先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的基石高溫合金是能夠在 600℃以上及一定應(yīng)力條件下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料涉泡，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能能莫，良好的疲勞性能政茄、斷裂韌性等綜合性能，是軍民用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可替代的關(guān)鍵材料妇愉。在世界先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中彭闷，高溫合金材料用量已占到發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的 40%~60%。

高溫合金按工藝的不同芳企，可分為變形高溫合金烛蘑、鑄造高溫合金和粉末高溫合金幾種不同的類型。變形高溫合金具有良好的力學(xué)性能造过，主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)后面級(jí)葉片丑瞧、盤、機(jī)匣蜀肘、燃燒室機(jī)匣等零部件绊汹。

鑄造高溫合金又可細(xì)分為等軸晶、定向凝固柱晶和單晶高溫合金扮宠。鑄造高溫合金具有較好的綜合性能以及抗氧化西乖、抗熱腐蝕性能，主要用于制造高低壓渦輪工作葉片和導(dǎo)向葉片等零部件坛增。其中的鎳基單晶高溫合金是在等軸晶和定向凝固柱晶基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一類先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片材料获雕。與其他高溫合金相比，鎳基單晶高溫合金具有更為優(yōu)異的綜合性能收捣，成為高推重比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵材料届案。

粉末高溫合金是用粉末冶金工藝制備的高溫合金，用粉末冶金方法生產(chǎn)的高溫合金罢艾，組織均勻楣颠、細(xì)小，提高了合金的 屈服和抗疲勞強(qiáng)度咐蚯，表現(xiàn)出優(yōu)異的綜合力學(xué)拯拓、熱工藝及耐腐蝕、抗氧化性能须涣。目前涌咪，粉末高溫合金主要用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤、壓氣機(jī)盤盐腻、鼓筒軸降乔、封嚴(yán)盤、封嚴(yán)環(huán)揽券、導(dǎo)風(fēng)輪以及渦輪盤高壓擋板等高溫承力轉(zhuǎn)動(dòng)部件讨楔。

3） 復(fù)合材料

從發(fā)動(dòng)機(jī)所用材料的趨勢(shì)來(lái)看布缨，碳纖維復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料冠樱、鈦鋁化合物炭箭、金屬基復(fù)合材料的用量占比在不斷提升。復(fù)合材料的重量輕颠舞、強(qiáng)度高等材料特性菌司，很好地契合了航空發(fā)動(dòng)機(jī)高推重比、低耗油的發(fā)展趨勢(shì)粤铭，用復(fù)合材料替代傳 統(tǒng)材料挖胃，可以起到顯著的減重效果。因此梆惯，復(fù)合材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域逐漸得到應(yīng)用酱鸭，且應(yīng)用前景廣闊。目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)上使用最廣泛的就是樹脂基復(fù)合材料垛吗、陶瓷基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料凹髓。以陶瓷基復(fù)合材料為例，從 2015 年起怯屉，GE公司開始在GE9X上開展包含燃燒室火焰筒內(nèi)外環(huán)第一級(jí)高壓渦輪外環(huán)蔚舀、第二級(jí)渦輪導(dǎo)向器、渦輪轉(zhuǎn)子葉片的陶瓷基復(fù)合材料部件試驗(yàn)锨络，來(lái)驗(yàn)證整套熱端部件的功能性和耐久性赌躺。發(fā)動(dòng)機(jī)的陶瓷基復(fù)合材料渦輪轉(zhuǎn)子葉片能夠?qū)崿F(xiàn)葉片減重 2/3，耐溫提高 20%羡儿，對(duì)耗油率改善的貢獻(xiàn)率達(dá)到30%礼患；而使用陶瓷基復(fù)合材料的燃燒室火焰筒能以更少 的冷卻空氣量應(yīng)對(duì)更高的溫度，改善發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率姥购。

（2）零部件

航空發(fā)動(dòng)機(jī)由幾大單元體和子系統(tǒng)組成渺因，單元體包括風(fēng)扇增壓機(jī)、高壓壓氣機(jī)绍撇、燃燒室尘忿、高低壓渦輪、噴管等督垮。單元體由各種零組件組成。新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)總共有 3 萬(wàn)多個(gè)零件乳栈，涉及 230 多種不同標(biāo)準(zhǔn)的材料影啸。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)零組件具有如下特點(diǎn)：1）零、組件種類眾多组伤；2）難加工材料多羡财；3）零組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜监镰；4）零件加工精度 高；5）多種冷卻小孔伐怀；6）零件表面特種工藝要求多俐芬。

1）葉片類

葉片是航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件之一，直接決定發(fā)動(dòng)機(jī)性能细溅、安全與壽命褥傍。按照葉片的所處部位，葉片可以分為風(fēng)扇葉片喇聊、壓氣機(jī)葉片和渦輪葉片恍风；對(duì)于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，壓氣機(jī)葉片根據(jù)所在部位的不同又分為低壓壓氣機(jī)葉片和高壓壓氣機(jī)葉片誓篱。按運(yùn)動(dòng)方式的不同朋贬，葉片又可以分為轉(zhuǎn)子葉片（工作葉片，簡(jiǎn)稱動(dòng)葉）和靜子葉片（簡(jiǎn)稱靜葉窜骄，風(fēng)扇和壓氣機(jī)的靜葉稱作整流器葉片锦募，渦輪的靜葉稱作導(dǎo)向器葉片）。為了完成整流作用或?qū)蜃饔昧诙簦o葉和動(dòng)葉彎曲方向相反糠亩。

葉片的作用在于通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)腔體配合形成空氣或燃?xì)饨孛婕胺较虻牟粩嘧兓c主軸或渦輪盤等配合實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾母邷貕嚎s党远，保證燃?xì)獾母咚倭鲃?dòng)并轉(zhuǎn)換成所需要的飛機(jī)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力削解。葉片的制造量占整機(jī)制造量的三分之一左右，是發(fā)動(dòng)機(jī)中數(shù)量最大的一類零件蒸败。壓氣機(jī)葉片級(jí)數(shù)較多圾恐，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片數(shù)量一般在2,000 片左右。不同發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) 設(shè)計(jì)的葉片級(jí)數(shù)均存在差異雅沽。從性能上看擂椎，壓氣機(jī)葉片決定了總增壓比，即發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空氣流動(dòng)的壓縮程度蚜症， 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓比可以提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮效率和燃燒效率融卿。另一方面，渦輪葉片的制造水平直接決定了渦輪承受的極限溫度慎接，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)推重比與動(dòng)力油蒙。因此，壓氣機(jī)葉片與渦輪葉片基本上決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)的兩個(gè)主要參數(shù)药妄，葉片設(shè)計(jì)與制造的好壞直接決定著發(fā)動(dòng)機(jī)的性能保地、安全與壽命。

2）盤類

航空發(fā)動(dòng)機(jī)盤類件絕大部分是精密回轉(zhuǎn)類零件、關(guān)重零件嗓奢，工作條件為高溫讼撒、高壓、高轉(zhuǎn)速的特殊環(huán)境股耽，零件材料均為難加工材料根盒，尺寸及技術(shù)條件精度嚴(yán)格，對(duì)操作人員的技能水平物蝙、設(shè)備精度等級(jí)炎滞、檢測(cè)方法等要求較高。渦輪盤/壓氣機(jī)盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)十分重要的轉(zhuǎn)子部件茬末，盤環(huán)件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中工作條件最為苛刻厂榛、最為重要的部件之一，承受著復(fù)雜的循環(huán)熱載荷及機(jī)械載荷丽惭。盤環(huán)件受力狀態(tài)十分復(fù)雜击奶，不同部位所受溫度、載荷责掏、介質(zhì)作用都不相同柜砾。渦輪盤在四大熱端部件中所占重量最大。渦輪盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的重要轉(zhuǎn)動(dòng)部件换衬，工作溫度不高芬莫，一般輪緣為 550-750℃，輪心為 300℃左右歪眨，因此盤件徑向的熱應(yīng)力大众被，特別是盤件在正常高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于盤件質(zhì)量重達(dá)幾十至幾百千克蛉增，且?guī)е~片旋轉(zhuǎn)唤抚，要承受極大的離心力作用，在啟動(dòng)與停車過(guò)程中又構(gòu)成周期性的大應(yīng)力低周疲勞践寄。用作渦輪盤的高溫合金為高強(qiáng)度说庶、高持久蠕變性能的變形高溫合金和粉末高溫合金。在我國(guó)檩渐，渦輪盤中變形高溫合金GH4169合金用量最大秆牍、應(yīng)用范圍最廣。

3）機(jī)匣類

機(jī)匣是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要承力部件剃拇，為發(fā)動(dòng)機(jī)承受載荷和包容的關(guān)鍵部件支读，屬于典型的薄壁結(jié)構(gòu)零件。其主要作用為：保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)害淤；給裝在外部的發(fā)動(dòng)機(jī)部件如燃油泵解滓、滑油泵赃磨、發(fā)電機(jī)和齒輪箱等部件以及管路等提供支撐筝家；內(nèi)側(cè)主要安裝靜子和燃燒室洼裤，和轉(zhuǎn)子組件一起構(gòu)成空氣流通通道。按結(jié)構(gòu)不同溪王，機(jī)匣可以分為整體式環(huán)形機(jī)匣腮鞍、對(duì)開式環(huán)形機(jī)匣、帶整流支板機(jī)匣莹菱；按功能不同移国，機(jī)匣可以分為風(fēng)扇機(jī)匣、外涵機(jī)匣道伟、中介機(jī)匣迹缀、壓氣機(jī)機(jī)匣、燃燒室機(jī)匣蜜徽、軸承機(jī)匣祝懂、渦輪機(jī)匣、附件機(jī)匣等拘鞋。機(jī)匣材料多為鈦合金窜旺、高溫合金。由于機(jī)匣采用難加工金屬材料且結(jié)構(gòu)復(fù)雜驶闰，機(jī)匣加工過(guò)程中需要著重控制高精度形 位公差及薄壁加工變形杏紫。

（3）控制系統(tǒng)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)類似人腦，負(fù)責(zé)接收各種傳感器信號(hào)阔垢，進(jìn)行計(jì)算處理申蔗，再驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。它控制著發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)推力等級(jí)挨奶、瞬態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換些玖，以及安全保護(hù)等一系列活動(dòng)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)由一系列控制裝置組成朴树，是確保發(fā)動(dòng)機(jī)健康宏查、穩(wěn)定、安全工作榨惭，最大限度發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)潛能骡拐，保證飛機(jī)正常工作的關(guān)鍵系統(tǒng)。隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的不斷提升忿项，燃油與控制系統(tǒng)也由簡(jiǎn)單到復(fù)雜蓉冈，并由機(jī)械液壓控制發(fā)展為全權(quán)限數(shù)字電子控制器（FADEC）。同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制功能和控制變量的不斷增加轩触，導(dǎo)致燃油與控制系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜寞酿，研制和維護(hù)成本增加家夺。

（4）機(jī)械系統(tǒng)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)包括傳動(dòng)、潤(rùn)滑伐弹、密封和主軸承系統(tǒng) 4 大部分拉馋。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障多發(fā)惨好、牽涉的學(xué)科多煌茴、國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱等特點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)故障主要包括設(shè)計(jì)日川、制造蔓腐、裝配、使用及試驗(yàn)驗(yàn)證等方面龄句。從中國(guó)現(xiàn)役發(fā)動(dòng)機(jī)的故障統(tǒng)計(jì)來(lái)看回论， 機(jī)械系統(tǒng)的故障始終居高不下，包含其接觸副摩擦磨損易發(fā)畦洞、零組件數(shù)量多等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)因素晴消；設(shè)計(jì)水平偏低、制造水平跟不上注括、試驗(yàn)裝配手段落后等客觀事實(shí)坯肿；同時(shí)國(guó)內(nèi)技術(shù)環(huán)境重視程度不夠、投資力度偏弱蝴车、基礎(chǔ)和規(guī)范建設(shè)工作不到位等均有重要影響蔗承。因此，若要有效降低機(jī)械系統(tǒng)故障率蛹协，要求管理主瘸、設(shè)計(jì)、加工兆焦、試驗(yàn)等人員共同努力糊怖。

（5）總裝

航空發(fā)動(dòng)機(jī)總裝是發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中的終端及核心環(huán)節(jié)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)裝配工藝涵蓋從所有零件生碗、成附件到各級(jí)組件捻艳、單元體、主單元體直至整機(jī)的全部裝配和分解過(guò)程庆猫，也包括裝配分解過(guò)程中的轉(zhuǎn)子零組件平衡认轨、各類檢測(cè)（試驗(yàn)和測(cè)量）、清洗和油封存放等技術(shù)活動(dòng)月培，所以需要大量的通用/專用工裝夾具嘁字、標(biāo)準(zhǔn)/專用設(shè)備和廠房設(shè)施支撐，也需要相當(dāng)數(shù)量的耗材品杉畜、動(dòng)力和人力開支纪蜒。比如衷恭，一般成熟民用發(fā)動(dòng)機(jī)零件級(jí)裝配所需的專用工裝夾具在 500~1000 件套之間，工藝設(shè)備種類大約在 30~50 種之間纯续。因而随珠，航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)裝配與其他大型高端裝備產(chǎn)品一樣，作為制造終端環(huán)節(jié)杆烁，具有顯著的技術(shù)密集型牙丽、資金密集型和高素質(zhì)勞動(dòng)密集型特征，相對(duì)一般工業(yè)產(chǎn)品兔魂，比如汽車整車，航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配質(zhì)量對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的依賴性要明顯大一些迈叫。鑒于航空產(chǎn)品的高安全性需求特征锌拱，航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配制造更加強(qiáng)調(diào)裝配精度、一致性和可靠性指標(biāo)暂韭，而對(duì)于生產(chǎn)效率指標(biāo)要求并不嚴(yán)格姿抒。

當(dāng)前，面臨生產(chǎn)任務(wù)量逐年遞增盒伸、制造新技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度大茂蓬、準(zhǔn)時(shí)交付管理嚴(yán)格等挑戰(zhàn)，我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠紛紛面向智能制造探索基于脈動(dòng)線思想的總裝生產(chǎn)線橘沾，期望將先進(jìn)的管理理念吴钧、管理方法、組織流程仲它、裝配工藝宙娃、工藝裝備 與新一代信息技術(shù)深度融合，打造新型產(chǎn)品總裝生產(chǎn)與管理方式兜飒，大幅提高產(chǎn)品總裝生產(chǎn)效率和質(zhì)量幻林，縮短生產(chǎn)周期，保障型號(hào)研制需要音念。

羅羅沪饺、賽峰等國(guó)際先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)在不斷深化數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，將智能制造作為工業(yè)變革的金鑰匙闷愤， 作為企業(yè)保持行業(yè)領(lǐng)先地位以及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)整葡。羅羅不僅將數(shù)字化技術(shù)融入到設(shè)計(jì)研發(fā)中，還將其作為踐行全球化的重要手段肝谭，通過(guò)無(wú)縫連接的全球化供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)掘宪，保證了制造品質(zhì)與效率，通過(guò)健康管理系統(tǒng)攘烛，跟蹤遍布 全球10萬(wàn)臺(tái)世界各地運(yùn)營(yíng)發(fā)動(dòng)機(jī)的健康狀態(tài)魏滚；賽峰在 LEAP 系列發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上镀首，通過(guò)橫向集成，將全球240多家供應(yīng)商進(jìn)行價(jià)值鏈以及信息網(wǎng)絡(luò)資源整合鼠次，形成高效的供應(yīng)鏈管控能力更哄，同時(shí)利用數(shù)字孿生和自動(dòng)化技術(shù)，有效提升產(chǎn)品的裝配效率和質(zhì)量齿矗，形成了年均總裝 1500 多臺(tái)的交付能力用玷。

三、航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈總結(jié)

1爷凫、航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)總結(jié)

（1）航空發(fā)動(dòng)機(jī)具有技術(shù)門檻高疗涎、耗資大、研制周期長(zhǎng)罪团、產(chǎn)品生命期長(zhǎng)等特點(diǎn)理若。航空發(fā)動(dòng)機(jī)被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠”，它是一個(gè)國(guó)家科技嗤渔、工業(yè)和國(guó)防實(shí)力的重要標(biāo)志涡似，是構(gòu)成國(guó)家實(shí)力基礎(chǔ)和軍事戰(zhàn)略的核心技術(shù)之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)需要在高溫薯湾、高寒怨怒、高速、高壓线满、高轉(zhuǎn)速榴痢、高負(fù)荷、缺氧皱坛、振動(dòng)等極端惡劣環(huán)境下工作编曼，因此航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制難度極大。由于每一款航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)都需要攻克一系列的關(guān)鍵技術(shù)剩辟，需要經(jīng)過(guò)零件級(jí)掐场、部件級(jí)、整機(jī)級(jí)的多種贩猎、多輪試驗(yàn)驗(yàn)證熊户，因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期很長(zhǎng)吭服。

（2）預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年全球民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)空間年均近1400億美元嚷堡。市場(chǎng)需求將保持長(zhǎng)期持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。預(yù)計(jì)未來(lái)20年艇棕，全球商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)總交付量預(yù)計(jì)將達(dá)到80000臺(tái)以上蝌戒，市場(chǎng)價(jià)值達(dá)13000億美元以上。再考慮發(fā)動(dòng)機(jī)維修后市場(chǎng)沼琉，預(yù)計(jì)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)年均近1400億美金北苟。綜合考慮新發(fā)動(dòng)機(jī)交付和老舊發(fā)動(dòng)機(jī)退役桩匪，預(yù)計(jì)到2039年，全球商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模將比目前翻一番酌涮，由 2019年的約54000臺(tái)增長(zhǎng)到10萬(wàn)臺(tái)以上冶侮。未來(lái)20年，預(yù)計(jì)中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)總交付量將達(dá)到15000臺(tái)丑炒，市場(chǎng)價(jià)值達(dá)2600億美元们萄。其中， 窄體飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)交付量將占 65%芬阀，寬體飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)占28%焦驰。

（3）航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制流程、制造產(chǎn)業(yè)鏈及價(jià)值量占比介紹段许。航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制主要分成論證毯旷、方案、工程研制驹毁、設(shè)計(jì)定型、生產(chǎn)定型练代、批量生產(chǎn)廊席、使用保障這 七個(gè)階段，目前系統(tǒng)工程的研制思想逐漸在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制過(guò)程中得到應(yīng)用菠发。航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游可分為原材料王滤、零部件、單元體/分系統(tǒng)滓鸠、總裝雁乡。其中原材料又分為鈦合金、高溫合金糜俗、復(fù)合材料等踱稍，零部件可分為 葉片類、盤軸類悠抹、機(jī)匣類等珠月；單元體包括風(fēng)扇增壓級(jí)、高壓壓氣機(jī)楔敌、燃燒室啤挎、高低壓渦輪、噴管等卵凑；子系統(tǒng)包括控制 系統(tǒng)庆聘、機(jī)械系統(tǒng)等。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)值量占整機(jī)價(jià)值的 20-30%淋话，在發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期中商寝，研發(fā)筝便、采購(gòu)、維護(hù)的價(jià)值 量占比分別為 10%戒腔、40%狐昆、50%左右。按原材料價(jià)值拆分來(lái)看掸枉，鈦合金和高溫合金占比分別在 30%和 35%左右八领，其 他原材料包括鋁合金、鋼等占比在 35%左右磷妻。按部件價(jià)值拆分來(lái)看鼠灼，發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的價(jià)值量占比高于冷端部件。

（4）全產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)產(chǎn)持續(xù)推進(jìn)搁赘，業(yè)績(jī)處于快速增長(zhǎng)期眯词。受益于下游旺盛需求，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司在近兩年密集通過(guò)定向增發(fā)的方式融資募投擴(kuò)產(chǎn)愁反，提升公司產(chǎn)能用以滿足下游客戶需求延届，目前擴(kuò)產(chǎn)正在持續(xù)推進(jìn)，彰顯行業(yè)高景氣度贸诚。

（5）國(guó)家對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)重視程度增加方庭，看好航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈。國(guó)家發(fā)展國(guó)產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的決心明確酱固。2016年航發(fā)集團(tuán)正式成立械念，2017年我國(guó)兩機(jī)專項(xiàng)正式實(shí)施，同時(shí)以航發(fā)資產(chǎn)运悲、 惠華基金為代表的國(guó)家資本積極向產(chǎn)業(yè)鏈投資龄减，有效促進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)進(jìn)程。我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)坐擁全球最大民航市場(chǎng)班眯，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮笙Ｍ！ｎA(yù)計(jì)我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)將加速發(fā)展，看好航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈鳖敷。

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