重大突破 我國首型高空型大推力發(fā)動機(jī)長程試車 取得圓滿成功 航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研

• 2022年10月27日 LiBO來源：中研普華集團(tuán)、科技日報、中研網(wǎng) 997 63
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從中國航天科技集團(tuán)六院獲悉，我國首型高空型泵后擺大推力液氧煤油發(fā)動機(jī)近日進(jìn)行了300秒長程試車，取得圓滿成功。該發(fā)動機(jī)具有比沖高、起動入口壓力低等特點(diǎn)，將用于我國新一代載人運(yùn)載火箭二級動力裝置。

26日從中國航天科技集團(tuán)六院獲悉，我國首型高空型泵后擺大推力液氧煤油發(fā)動機(jī)近日進(jìn)行了300秒長程試車，取得圓滿成功。

該發(fā)動機(jī)具有比沖高、起動入口壓力低等特點(diǎn)，將用于我國新一代載人運(yùn)載火箭二級動力裝置。

據(jù)悉，自9月28日以來，這臺發(fā)動機(jī)完成了三次共650秒試車，三戰(zhàn)三捷。三次試車成功獲得了該型發(fā)動機(jī)主要工作特性，發(fā)動機(jī)各項(xiàng)指標(biāo)基本滿足總體要求，標(biāo)志著該型發(fā)動機(jī)關(guān)鍵技術(shù)已突破，為我國新一代載人火箭工程研制順利推進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

同時，本次試車還標(biāo)志著該發(fā)動機(jī)研制團(tuán)隊(duì)已全面掌握大尺寸鈦合金噴管延伸段技術(shù)。

大尺寸鈦合金噴管延伸段方案是高空型泵后擺大推力液氧煤油發(fā)動機(jī)的一項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)，也是大尺寸再生冷卻鈦合金噴管在型號上的首次應(yīng)用。

相比于傳統(tǒng)銅—鋼方案噴管，其具有質(zhì)量輕的突出優(yōu)勢，可以大幅提高發(fā)動機(jī)推質(zhì)比，同時也帶來了易變形、冷卻困難、釬焊難度大等挑戰(zhàn)。

研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷5年艱苦攻關(guān)，先后突破大尺寸鈦合金噴管延伸段的設(shè)計、成形、異種金屬釬焊、鈦—鈦釬焊等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，將圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在本次試車中，該方案順利通過105%高工況、高混合比考核，同時搭載考核了新型研制的高性能煤油。

低入口壓力起動技術(shù)是高空型泵后擺大推力液氧煤油發(fā)動機(jī)的另一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。研制團(tuán)隊(duì)秉承“小步快跑”研制策略，在該發(fā)動機(jī)的三次熱試車中逐步下探考核指標(biāo)，兼顧研制進(jìn)度與風(fēng)險控制，讓該技術(shù)得到進(jìn)一步驗(yàn)證。

根據(jù)中研普華研究院《2022-2027年航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報告》顯示：

航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈為國防軍工板塊持續(xù)性最強(qiáng)的賽道之一，在現(xiàn)有 " 十四五 " 已批產(chǎn)型號發(fā)動機(jī)提供業(yè)績基礎(chǔ)支撐的基礎(chǔ)上，預(yù)計新型號 + 維修替換為板塊中遠(yuǎn)期提供業(yè)績增量空間。

航空發(fā)動機(jī)的不斷發(fā)展，對環(huán)件制造技術(shù)提出了更高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求。一方面，各種新型難變形材料、輕質(zhì)合金、復(fù)合材料的應(yīng)用日益廣泛，迫切需要科學(xué)的工藝設(shè)計手段以確保工藝質(zhì)量;

另一方面，對環(huán)件的尺寸精度、冶金質(zhì)量、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期的要求更加嚴(yán)格。新的金屬材料和復(fù)合材料的研發(fā)，能夠讓航空發(fā)動機(jī)零部件重量更輕、強(qiáng)度更高、耐熱和耐腐蝕性更好。

未來“更強(qiáng)”、“更耐熱”、“更輕”、“更便宜”的新材料讓未來的航空發(fā)動機(jī)推力更大、更省油、更可靠、更耐久、更便于維修、成本更低。

航空工業(yè)是典型的高技術(shù)、高投資、高風(fēng)險、高附加值和國際化的工業(yè)，而航空發(fā)動機(jī)更是如此，研制周期長、耗資巨大。

根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)，典型的發(fā)動機(jī)研制周期約為 8~14 年，整個發(fā)動機(jī)的使用壽命期約為 30 年。研制經(jīng)費(fèi)在歷年增長，根據(jù)發(fā)動機(jī)型號大小、研制條件的不同，研制一臺先進(jìn)的大中型航空渦輪發(fā)動機(jī)，大致需要 15 億~30 億美元。

目前我國軍用航空發(fā)動機(jī)平均壽命在15-20年左右，未來隨著我國實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練頻率加大，預(yù)計單架軍機(jī)每年飛行時間將會大幅提升，因此假設(shè)未來軍用航空發(fā)動機(jī)平均壽命為8-10年。

同時預(yù)計存量飛機(jī)未來7年內(nèi)換發(fā)動機(jī)的頻次在1-2次，由此測算出未來我國存量飛機(jī)發(fā)動機(jī)更換數(shù)量為8400個左右，并測算未來7年我國軍用發(fā)動機(jī)購置經(jīng)費(fèi)約2500億元。

航空發(fā)動機(jī)盈利空間

航空發(fā)動機(jī)板塊作為軍工整體行業(yè)中異軍突起的優(yōu)質(zhì)賽道，其具備壁壘高、市場大、格局清晰等特點(diǎn)。值得注意的是，航空發(fā)動機(jī)是典型的高投入下帶來高附加值的領(lǐng)域，一旦一款成熟的系列產(chǎn)品進(jìn)入市場，接下來就有望享受 30-50 年的持續(xù)穩(wěn)定盈利。

進(jìn)入21世紀(jì)，航空發(fā)動機(jī)正在進(jìn)一步加速發(fā)展，將為人類航空領(lǐng)域帶來新的重大變革。傳統(tǒng)的航空發(fā)動機(jī)正在向齒輪傳動發(fā)動機(jī)、變循環(huán)發(fā)動機(jī)、多電發(fā)動機(jī)、間冷回?zé)岚l(fā)動機(jī)和開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)發(fā)展。

發(fā)動機(jī)的發(fā)展將使未來的航空器更快、更高、更遠(yuǎn)、更經(jīng)濟(jì)、更可靠，并能夠滿足更加嚴(yán)格的環(huán)保要求，并將使高超聲速航空器、跨大氣層飛行器和可重復(fù)使用的天地往返運(yùn)輸成為現(xiàn)實(shí)。

想了解更多關(guān)于航空發(fā)動機(jī)行業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)分析，請點(diǎn)擊查看中研普華研究院出版的報告《2022-2027年航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報告》。

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  2022-2027年航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報告

  航空發(fā)動機(jī)行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析航空發(fā)動機(jī)未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘航空發(fā)動機(jī)行業(yè)的市場潛力，基于重點(diǎn)細(xì)分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)...

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