航空維修專業者,每天和你分享不一樣的飛機新鮮事!
航空發動機產業是指渦扇/渦噴發動機、渦軸/渦槳發動機和傳動系統以及航空活塞發動機的集研發、生產、維修保障服務的一體化產業集群。航空發動機產業鏈長,覆蓋面廣,對國民經濟和科技發展有著巨大帶動作用。
本文選自《中國製造2025》重點領域技術路線圖,該路線圖是由國家制造強國建設戰略諮詢委員會組織編制。
需求
未來十年全球渦扇/渦噴發動機累計需求總量將超7.36萬臺,總價值超4160億美元;渦軸發動機累計需求總量超3.4萬臺,總價值超190億美元;渦槳發動機累計需求總量超1.6萬臺,總價值超150億美元;活塞發動機累計需求總量超3.3萬臺,佔60%以上通飛動力市場,總價值約30億美元。同時,國內幹線客機對大型渦扇發動機的市場累計需求總量超6000臺,總價值超500億美元,而低空空域的開放也將進一步刺激通用飛機對渦軸、活塞等發動機的需求量。
目標
2020年, CJ-1000A完成型號研製;1000kgf級渦扇、1000kW級渦軸等完成論證和型號研製;航空活塞發動機實現產業化;部分產品開始搶佔國內飛機市場,開拓售後服務市場,進一步擴大中國航空發動機產業。
2025年, CJ-1000A商業服役;1000kgf級渦扇、1000kW級渦軸等重點產品完成適航取證;5000kW級渦槳等完成型號研製。實現自主研製的首型先進大型民用渦扇發動機在國內商業服役,使中國航空發動機產業進入世界第一梯隊。
發展重點
1
【重點產品】大涵道比大型渦扇發動機
CJ-1000A渦扇發動機,用於國產幹線客機C919。
寬體客機渦扇發動機,用於中俄聯合研製的寬體客機。
2
【重點產品】中/小型渦扇/渦噴發動機
7000-11000kgf級齒輪傳動渦扇發動機,用於噴氣支線飛機。
5000kgf級渦扇發動機,用於噴氣支線飛機或公務機。
1000kgf級小型渦扇發動機,用於7-8座輕型公務機。
3
【重點產品】中/大功率渦軸發動機
1000kW級渦軸發動機,用於新型5噸級直升機。
8000kW級大功率渦軸發動機,保障未來重型直升機需求。
4
【重點產品】大功率渦槳發動機
5000kW級渦槳發動機,用於未來渦槳支線客機及中小型運輸機。
5
【重點產品】航空活塞發動機
200kW航空活塞發動機,重油、航空生物燃料等安全低碳燃料,功重比大於3,耗油率不大於235g/kWh,直聯輸出活塞發動機,用於輕型通用飛機和無人機。
6
【關鍵零部件】先進大涵道比風扇系統
寬弦彎掠設計的鈦合金/樹脂基複合材料風扇和複合材料風扇機匣,涵道比>8,級壓比達到1.6。
7
【關鍵零部件】先進高級壓比高壓壓氣機
級數9-11、壓比>20的多級軸流式高壓壓氣機。
8
【關鍵零部件】先進低汙染燃燒室
出口溫度>1700K,滿足國際民航組織CAEP/8的COx、UHC、NOx和煙排放要求。
9
【關鍵零部件】單晶/陶瓷基複合材料高壓渦輪葉片
單晶/陶瓷基複合材料,耐溫能力>1700K,效率>0.91,2級總膨脹比>4.8。
10
【關鍵零部件】先進健康管理系統
含狀態監視、故障診斷與處理、故障預測和壽命管理,能顯著提高任務安全性和可靠性,並降低壽命週期成本。
11
【關鍵零部件】先進高性能長壽命傳動系統
含長壽命重載軸承、高功率減速器和高轉速傳動系統,轉速>20000rpm,軸承TBO>5000小時,最大傳遞功率>3000kW,減速器最大功率>15000kW。
12
【關鍵零部件】先進全權限數字電子控制系統
飛行/推進綜合主動控制,耐溫能力>220℃,系統成本降低50%-60%。
13
【關鍵共性技術】先進總體設計及驗證技術
含先進航空動力總體設計與集成驗證技術,飛發一體化設計與驗證技術等。
14
【關鍵共性技術】高效高穩定裕度壓縮系統技術
含低噪聲大尺寸風扇/增壓級技術,軸流/離心/組合壓氣機技術,高速螺旋槳/槳扇系統技術等。
15
【關鍵共性技術】高性能、低排放燃燒室技術
含高熱容環形/迴流燃燒室技術,陶瓷基複合材料燃燒室技術,低排放組織燃燒技術、長壽命火焰筒技術等。
16
【關鍵共性技術】高負荷、高效率、長壽命渦輪技術
含單晶/陶瓷基複合材料渦輪葉片技術,無導葉對轉渦輪技術,變轉速動力/低壓渦輪技術等。
17
【關鍵共性技術】先進航空發動機設計/試驗/綜合維護保障技術
含先進信息化技術,以及設計/試驗/製造/維護保障一體化平臺技術等。
18
【關鍵共性技術】航空發動機關鍵件再製造技術
含渦輪葉片、渦輪盤等關鍵件再製造、無損檢測、塗層恢復技術,再製造/設計製造共用技術等。
應用示範工程
1. 航空發動機集成驗證技術應用示範工程
形成航空發動機整機試驗體系,建設整機地面試驗檯、高空試驗檯、飛行試驗檯等共性平臺,以應用於航空發動機集成驗證示範。
2. 航空發動機先進材料與製造應用示範工程
形成先進材料與製造研發體系,建設鈦合金、高溫合金、先進複合材料等的綠色製造、精確製造和智能製造的研發與驗證體系,推廣在航空發動機行業的應用,以滿足研製週期和經濟可承受性需求。
3. 商用航空發動機運營示範工程
開展商用航空發動機適航取證和運營示範,不斷提升產品性能和安全性,提高航空發動機市場競爭力,以滿足航空公司和乘客的需求。
4. 航空發動機智能化生產線示範工程
運用數字化、信息化、智能化技術升級發動機生產線,實現設計、製造數字化交互協同,建成典型航空發動機產品的智能化生產線,具備敏捷製造和柔性製造能力,滿足航空發動機快速研發和智能生產的需求。
5.航空發動機關鍵件再製造示範工程
利用先進的表面工程等再製造技術,實施航空發動機渦輪葉片、渦輪盤等關鍵件再製造,建立航空發動機再製造與設計製造的反哺互動機制,研發攻關發動機再製造關鍵專用裝備。
戰略支撐與保障
1. 加強航空發動機發展頂層規劃,儘快實施航空發動機重大專項,為航空發動機產業戰略升級奠定基礎。
2. 加大國家戰略性新興產業來培育航空發動機市場,通過適航當局的適航取證和國際適航雙邊協議,為國產航空發動機參與國際競爭創造條件。
3. 構建航空發動機智慧創新平臺,建成智能化的產品設計/製造/試驗/服務保障一體化平臺,促進發動機產業發展。
4. 加強航空發動機適航能力和人才隊伍的建設,提高適航審定和驗證能力,增加適航審定機構和人才隊伍,滿足民用航空發動機產業發展需求。
5. 加強航空基礎技術投入和基礎工業建設,強化材料製造等通用/基礎技術工程化應用開發,推進航空發動機自主創新發展。