航空发动机被誉为现代工业“皇冠上的明珠”,目前全球具备独立研制航空发动机能力并形成产业规模的国家却只有美、俄、英、法、中等少数几个。航空发动机的超高研发、制造难度,集中考验了一国工业技术所能达到的极限。
近日,美国航空发动机制造商普拉特•惠特尼公司宣布,世界上推力最大的F135涡扇发动机即将增加推力,目前计划进展非常顺利,很快就能进入装机测试阶段。这款增加推力的F135发动机,如果顺利装备F-35战斗机,将会提高F-35的高速性能,在经过修形改进后,F-35很可能实现超音速巡航。F135发动机是F119发动机的衍生型,整台发动机分为:风扇、核心机、低压涡轮、加力燃烧室、尾喷管和附件传动机匣等6个单元体,另外还有附件、FADEC及发动机监测系统。
美国对于F135发动机的增推办法,主要是采用提高涡轮前温度,其次考虑采用变循环技术。提高涡轮进口温度,是当前增加喷气式发动机推力的高效办法之一,而极高的温度已经使得现阶段的涡轮盘和叶片达到了耐受极限。研发出更具耐高温的新型材料,是目前各国攻关发展的重点区域。
目前,我国已基本建立了完整的航空发动机研制和生产体系,航空发动机产业链包括研发设计、原材料制备、零部件制造、分系统制造、整机装配、整机试验和维修保障等环节,由于航空发动机产业的高壁垒导致航发链条呈现供给端少数垄断的局面。
近期,据相关资讯显示,中国全新亮相的航空发动机,仅需要2小时左右便可抵达全球各个角落,而且最高飞行速度大约在每小时2万公里,相当于拥有16倍音速的飞行能力。中国专家经过多年的努力,不仅攻克了美国都无法解决的难题,同时这一技术有望被运用在军用飞机和超音速巡航导弹之上。我国发动机行业起步较晚,加上各国对于发动机技术的封锁,国产发动机相对落后。近年来,国家大力发展高新技术,发动机行业迎来契机。
“航空发动机+燃气轮机”两机赛道是军工领域中长坡厚雪最佳赛道,是典型的拥有长期成长大空间、高壁垒、好格局的大赛道。建议关注航发动力、航发控制、抚顺特钢、钢研高纳、图南股份、宝钛股份、中航重机、应流股份、中航高科、火炬电子等。
图表:2020年航空发动机企业所有制结构

数据来源:中研普华整理
当前,我国全面备战能力建设背景下我国军用航空发动机、燃气轮机市场将快速成长,长期看维修后市场、商用航发将持续拉动两机市场长期成长。综上所述,预计未来十年全球两机市场规模将达到6000亿美元,产业链各环节企业发展空间巨大。
独立研制发动机是一个国家成为航空强国的重要标志。我国的航空发动机的生产制造主要依靠军工厂,研发则主要以事业单位编制的科研院所为主。目前中央大力倡导深化国企改革的背景下,军工科研院所的改制也被提上日程。科研院所的转企改制,不仅能够提升军工企业的竞争力,还有优化资源配置、提高资金使用效率、促进军民融合等多重作用。
我国航空发动机产业链包括:研发设计、原材料毛坯制造、零部件加工制造、整机制造交付、运营维修等全部环节,航空发动机研制和生产体系完整。十四五新采购模式下,军机核心受益,航空发动机是整机产业链的心脏。十四五军工企业订单合同框架的预付模式发生改变,这一改变将大幅度改善军工企业的现金流。
目前,我国军用、商用航空发动机整机集成交付领域共有八大主机厂,全部为中国航发集团下属,其中5家注入上市公司或作为上市公司母公司,而航发动力涉及到其中的四家,基本覆盖我国当前先进军用发动机所有型号。在航发动力下属四大主机厂中,西航公司、黎明公司定位为中大型涡轮、涡喷发动机研制生产维保基地,黎阳公司定位为中小推力航空发动机研制生产维保基地,南方工业定位为涡浆、涡轴发动机研制生产维保基地。
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