高端装备制造系列研究Z航空发动机2011-04-03 19:39:14作者：admin来源：浏览次数：658全文摘要人民空军建设：加大投入，战略转型2008年中国的国防白皮书明确提出：空军适 应信息化作战要求，加快实现由“国土防空”型向“攻防兼备”型转变。2011年我国国防预算总额达到6011亿 元人民币，较上年实际执行数增长12.7%,将为我国建立战略空军提供雄厚的经济基础。航空发动机：工业皇冠上的明珠航空发动机具有价值高昂、研制周期长、技术复杂、材 料高端等特点。我国已成为继美、英、俄、法Z后，世界上第五个走上自主研制航空发动机道路的国家，在技 术上为先进航空发动机的发展做了铺垫。民用航空发动机产业：市场巨大，受制于人未来20年我国航空发动机的市场容量约为 1034亿美元。但到目前为止，国内民航尚未装备一型以国产发动机为动力的干线或者支线客机。大客配套发动机 研制丁程的启动，将为我国民用航空发动机产业开启新的里程碑。军用航空发动机产业：太行引爆行业增长点第二代战机在我国空军服役机型中数量庞 大，以J10/J11B为代表的第三代战机将取而代之。与之配套的太行发动机2()05年正式定型，即将进入大批量生 产阶段，粗略估计每年带来21.6-43.2亿元产值。外贸转包业务:分享世界民航发动机产业蛋糕世界经济的持续增长将带动对上游航空制 造业及发动机产业的需求。我国航空发动机制造企业凭借良好的基础装备、较高的工艺水平和低廉的劳动成木, 承接西方产业转移,未来将在世界航空发动机产业链中分享更多的收益。投资思路与机会：近看太行，中看通航，远看大客高端装备制造业是我国七大战略新兴 产业Z，航空发动机无疑是高端中的高端。近期来看，太行发动机的大批量生产将成为产业最近一轮增长的 引爆点；中期，渐行渐近的通用航空由于门槛较低，将破茧而出；长期，大客发动机市场空问巨大，将成为又一 个利润增长点。因此我们的投资逻辑是近看太行，中看通航，远看大客”。投资标的看好航空动力(600893)、钢研高纳(300034)、中航动控(000738)、成发科技 (600391)、海特高新(002023)。人民空军建设：加大投入，战略转型空军是我国军事力量的重要组成部分,在国家安全战略全局中具有举足轻重的地位和作 用。随着我国国力的不断增强，人民解放军尤其是人民空军的发展有了坚实的物质基础，这为加速推进空军战略 转型、促进全曲建设、科学发展提供了保障。2011年3月公布的我国国防预算总额达到6011亿元人民帀，较 2010年预算执行数增长约12.7%。6 1989年以来我国国防预算均以两位数的速度增长（2010年例外，仅增长7.8%）, 这是我国经济增长和国防预算统筹安排下的结果，既符合我国军队现代化建设的客观要求，也是对于建国以来长期 低额军费政策的弥补。从军费开支FGDP的比例看，目前我国基木维持在1.5%的水平，这一比例大大少于美、 法、俄、印等其他军事大国。因此，我国军费开支还有较大上升空间。预计未来我国军费还将保持平稳较快增长。 何谓人民空军的战略转型？ 2008年1月发布的2008年中国的国防白皮书明确提出： 空军适应信息化作战要求，加快实现由“国土防空”型向“攻防兼备”型转变，提高侦察预警、空中打击、防空 反导和战略投送能力,努力建设一支现代化的战略空军。按照“攻防兼备”的战略要求，我国将大力发展新型战 斗机，基本形成“以第三代飞机和地空导弹为骨干，以第二代改进型飞机和地空导弹为补充的主战武器装备体 系。这是人民空军历史上战略转型概念的首次明确提出，可以用国土防空攻防兼备战略空 军三个阶段进行概括。20世纪60年代至70年代，人民空军确立重点发展防空力量的指导思想，逐步发展成为 一支国土防空型的空军。90年代以来，空军进入快速发展时期，确立了攻防兼备的战略思想，空军开始由国土防空 型向攻防兼备型转变。而2008年战略空军的提出,为人民空军的发展提出了新的方向和要求。按照国际标准，战 略空军概念指“空天一体、攻防兼备、信息火力一体，能够以空制空、以空制海、以空制地，全面参与备种作战形 式，能实施远程反应的空军”。而以我国目前的情况来看，在侦察预警、空中打击、防空反导和战略投送方面诡 存在较大差距。在此背景下，我国将进一步加大对于航空T业的投入，特别是对先进战机及先进航空发动机的研 制和生产。事实证明，近年来我国航空工业飞速发展，推动空军军事变革由量向质发生转变，努力缩小与航空 发达国家的代差，与空军战略转型的指导思想贴合紧密。以下儿个标志性事件可以佐证我们的观点：事件1：歼10列装2005年国产第三代战机歼10正式列装部队，这是第一种真正兼有 空优及对地双重作战能力的国产单发战机，它的诞生是我国空军发展历稈上具有标志性意义的事件，表明我国具备 了发展现代化作战飞机的能力，为中国航空T业的下一步腾飞奠定了基础。我国空军对此款战机评价很高，在较 短的时间内就成建制、成系统地形成了战斗力。作为一款轻型战斗机，它将与我国生产的歼-1I/11B重型战机一 起，形成高低空搭配,构成我国空军未来的主力机型。事件2：歼7停产2006年，作为中国空军和海军航空兵目前装备规模最大的战斗机机种，歼7停产。从1964年被正式命名为歼击七型始，这种仿制苏联米格21的飞机开始了在中国的非凡历程，四十多年来歼7飞机改型繁多，生产、数千架并大量出口。按照我军传统，歼7停产之后不会马上从部队消失，这 种生产数量巨大的二代战机撤装示的空白很大部分要由新的三代机型来填补，在完成全面换装的过程中，歼7仍 然会在国防战备值班的岗位上和在乞种科目的训练场上站最后一班岗，为国防建设尽嚴后一份力。事件3：歼6退役2010年6月12 U,在我国空军历史上服役将近半个世纪的跨音速战机歼6退岀空军序列。 歼6战斗机系苏联米格19战斗机的国产型号，是第一种国产跨音速战斗机，是解放军空军和海军航空兵装备数量 最多、服役时间最长、战果最辉煌的国产喷气飞机。歼6生产了 5205架(包括出口、援外780架)，在46年的服 役期里，曾在保卫祖国领空的备种战斗和战备任务中立下巨大功勋。歼6的退役是我国为建设一支强大的、现代化的、攻防兼备的人民空军”的必然要求，也是我国空军装备结构优化。事件4：歼20首飞歼20是成都飞机制造厂研制的中国第四代隐身重型歼击机。该机于2011年1月11 口在成都成功实现首飞，丿力时IX分钟。这标志着我国成为继美国、俄罗斯乙后第三个开展四代机 研制的国家，我国正式跻身世界战机研制的第一梯队。据推测，歼20将基木具备四代机的4S特征：隐身性(Stealth)、 超机动性(SuperManeuverability)、超咅速巡航(Supersonic Cruise) 超视距打击(S叩erior Avionics for BattleAware nessand Effectiveness),将成为与美国F22、F35以及俄罗斯T50相匹敌的空中利器。有关方面 预计，歼20有望在2018年左右装备部队。据估计，中国军队目前拥有各类战斗机约2500架，但多以歼7、歼8等二代战机为主,苏30、苏27等各类第三代战机总量仅为400-500架；国产化的第三代战机歼10只到2005年才开始列装部队， 而美、俄等军事发达国家早在上世纪70年代就开始大量装备第三代战机，美国的第四代战机已经列装部队，因此 我国战机与世界先进水平相比还存在较大弟距。预计在未来&1()年，我国第四代战机将投入使用，但是考虑到费 用开销、周边形势等问题，我国很有可能采取与美国类似的战略，即保有较小规模(如美国仅生产1X7架)的四代机 队作为战略威慑力量,而仍将以第三代战机作为主力机型。根据203年中国的国防，今示几年，空军将加快实现由国土防空型向攻防兼备型转 变，建立战略型空军o以国家雄厚的经济基础作为示丹，随着我国第三代战机技术的逐步成熟和第四代战机技术 的逐步掌握，未来人民空军将加快对第三代战机的列装，逐步淘汰强5、歼7等落后机型，并列装第四代战机， 而这必然加大对于先进航空发动机的需求，我国航空发动机产业正面临着巨大的发展机遇。航空发动机：工业皇冠上的明珠作为航空飞行器的心脏，航空发动机为其提供飞行所需的动力，航空发动机的性能直接彩响 飞行器的性能。航空飞行器的种类众多，包括飞机、肓升机、热气球、飞艇、滑翔机等等，其配套的发动机也多 种多样。本文探讨的航空发动机特指数量最多、应用最广泛的飞机发动机（包括衍生的直升机发动机）。航空发 动机可以分为活塞式和喷气式两大类。其中，活塞式是飞机或直升机最早采用的动力形式，到第二次世界大战结 束时发展到巅峰状态。但是活塞式飞机不能超越音速，随着人们对飞机性能要求的不断提高，喷气式发动机产生 了，这也为飞机突破音障提供了可能。H前主流的发动机是燃气涡轮发动机。（航空发动机分类图）涡轮风扇发动机是目前应用最广泛的燃气涡轮发动机，由涡轮喷气式发动机发展而来。 涡扇发动机一般包括进气口、压气机、燃烧室、涡轮和排气口五大部分，分别完成吸气、压缩、燃烧、燃气做功、 排气的工作步骤。其中前两部分温度较低，叫作发动机的冷端；后三部分温度较高，叫作发动机的热端。发动 机的效率包括热效率和推进效率两个部分。提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比，就可以提高热效率。通 过适当的涡轮结构和增大风扇直径，使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道，避免大幅增加排气速度，从而在提 高涡轮前温度的同时,保证了热效率和推进效率的平衡。航空工业因其资金密集、技术密集和巨大的产业带动效应，被称为工业皇冠”，而航空 发动机则被誉为工业皇冠上的明珠。这不仅反映出航空发动机在技术层面的研制难度，也不仅仅说明了航空发动 机在航空领域的核心地位，更说明了航空发动机无可比拟的高端战略地位。作为高端装备制造业的典型代表，航 空发动机具有以下几个特点：1、价值高昂。一般将飞机分为机体、发动机、航空材料和机载设备四部分。据统计， 在飞机备部分的价值构成里，发动机约占25%,经济价值不容小觑。根据日木通产省统计数字，按照产品单位 重量创造的价值来计算,船舶为1、小汽车为9、电视机为50、电子计算机为300、大型飞机为800、航空发动机 则为1400。以欧美为例,国家育接投入一款先进航空发动机的研制费用大致在20亿美元左右（如法国的M88-2为16 亿美元,美国的F119为26亿美元，且均不包括转入型号研制Z前的预研经费投入），耗资巨大。同时先进航空发动机 是大国地位的象征，因此还具有重大的军事价值和政治价值。2、研制周期长。未来飞机要求更长的航程、更强的任务灵活性、更高的巡航速度、更低的全寿命成本和更强大的承载性能；军用战斗机还特别突出机动性和敏捷性的要求。为满足飞机性能的发展要 求，现代发动机的发展目标是：更高的推重比、更低的耗油率、更高的可靠性和更低的全寿命期成札 这必然需 要扎实的工业基础和雄厚的技术积淀，进而导致研制周期的漫长。美国第三代涡扇发动机F100从研制到列装经 历了 6年时间，而第四代发动机F119则花费了 14年时间。国内的情况更是如此，装备歼轰7的WS9从1994年 开始进行原型机研制到2005年通过设计定型审查，历经12个春秋；而国产新型第三代涡扇发动机WS-10从上世纪80 年代末到2005年完成设计定型审杳考核，历时18年。在此情况下，如果在飞机研制的同时才开始配套发动机型号的研制，很