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航空发动机产业是指涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机和传动系统以及航空活塞发动机的集研发、生产、维修保障服务的一体化产业集群。航空发动机产业链长,覆盖面广,对国民经济和科技发展有着巨大带动作用。
本文选自《中国制造2025》重点领域技术路线图,该路线图是由国家制造强国建设战略咨询委员会组织编制。
--需求
未来十年全球涡扇/涡喷发动机累计需求总量将超7.36万台,总价值超4160亿美元;涡轴发动机累计需求总量超3.4万台,总价值超190亿美元;涡桨发动机累计需求总量超1.6万台,总价值超150亿美元;活塞发动机累计需求总量超3.3万台,占60%以上通飞动力市场,总价值约30亿美元。同时,国内干线客机对大型涡扇发动机的市场累计需求总量超6000台,总价值超500亿美元,而低空空域的开放也将进一步刺激通用飞机对涡轴、活塞等发动机的需求量。
--目标
2020年, CJ-1000A完成型号研制;1000kgf级涡扇、1000kW级涡轴等完成论证和型号研制;航空活塞发动机实现产业化;部分产品开始抢占国内飞机市场,开拓售后服务市场,进一步扩大中国航空发动机产业。
2025年, CJ-1000A商业服役;1000kgf级涡扇、1000kW级涡轴等重点产品完成适航取证;5000kW级涡桨等完成型号研制。实现自主研制的首型先进大型民用涡扇发动机在国内商业服役,使中国航空发动机产业进入世界第一梯队。
--发展重点
【重点产品】大涵道比大型涡扇发动机
CJ-1000A涡扇发动机,用于国产干线客机C919。
宽体客机涡扇发动机,用于中俄联合研制的宽体客机。
【重点产品】中/小型涡扇/涡喷发动机
7000-11000kgf级齿轮传动涡扇发动机,用于喷气支线飞机。
5000kgf级涡扇发动机,用于喷气支线飞机或公务机。
1000kgf级小型涡扇发动机,用于7-8座轻型公务机。
【重点产品】中/大功率涡轴发动机
1000kW级涡轴发动机,用于新型5吨级直升机。
8000kW级大功率涡轴发动机,保障未来重型直升机需求。
【重点产品】大功率涡桨发动机
5000kW级涡桨发动机,用于未来涡桨支线客机及中小型运输机。
【重点产品】航空活塞发动机
200kW航空活塞发动机,重油、航空生物燃料等安全低碳燃料,功重比大于3,耗油率不大于235g/kWh,直联输出活塞发动机,用于轻型通用飞机和无人机。
【关键零部件】先进大涵道比风扇系统
宽弦弯掠设计的钛合金/树脂基复合材料风扇和复合材料风扇机匣,涵道比>8,级压比达到1.6。
【关键零部件】先进高级压比高压压气机
级数9-11、压比>20的多级轴流式高压压气机。
【关键零部件】先进低污染燃烧室
出口温度>1700K,满足国际民航组织CAEP/8的COx、UHC、NOx和烟排放要求。
【关键零部件】单晶/陶瓷基复合材料高压涡轮叶片
单晶/陶瓷基复合材料,耐温能力>1700K,效率>0.91,2级总膨胀比>4.8。
【关键零部件】先进健康管理系统
含状态监视、故障诊断与处理、故障预测和寿命管理,能显著提高任务安全性和可靠性,并降低寿命周期成本。
【关键零部件】先进高性能长寿命传动系统
含长寿命重载轴承、高功率减速器和高转速传动系统,转速>20000rpm,轴承TBO>5000小时,最大传递功率>3000kW,减速器最大功率>15000kW。
【关键零部件】先进全权限数字电子控制系统