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《中國制造2025》解讀之:推動航空裝備發展

發布日期:2016-06-16我要投稿我要評論
背景知識

航空裝備包括飛機、航空發動機及航空設備與系統。飛機是為國民經濟、社會發展和人民交通出行服務的空中運載工具,主要包括干線飛機、支線飛機、通用飛機、直升機、無人機以及特種飛行器等。飛機被稱為“工業之花”和技術發展的火車頭,產業鏈長,覆蓋面廣,在保持國家經濟活力、提高公眾生活質量和國家安全水平、帶動相關行業發展等方面起著至關重要的作用。航空發動機被譽為工業皇冠上的明珠,是以航空燃氣渦輪發動機為基礎的產業集群,包括渦扇/渦噴發動機、渦軸/渦槳發動機及傳動系統、活塞發動機,對國民經濟和科技發展有著巨大帶動作用,集中體現國家綜合國力、工業基礎和科技水平,是國家安全和大國地位的重要戰略保障。航空機載系統與設備涉及航空電子、飛行控制和航空機電三個領域,是確保飛機安全,增強飛機性能和效能,提高飛機舒適性、可靠性、維修性的重要支柱和手段。

一、航空裝備發展環境

(一)市場需求

航空運輸和通用航空服務需求的不斷增長為航空裝備制造業的發展創造了廣闊的市場空間。預計未來10年,全球將需要干線飛機1.2萬架、支線飛機0.27萬架、通用飛機1.83萬架、直升機1.2萬架,總價值約2萬億美元;我國將需要干線飛機和支線飛機1940架,價值1.8萬億元;同時,隨著我國空域管理改革和低空空域開放的推進,國內通用飛機、直升機和無人機市場巨大。未來10年全球渦噴/渦扇發動機需求量將超7.36萬臺,產值超4160億美元;渦軸發動機需求量超3.4萬臺,總產值超190億美元;渦槳發動機需求量超1.6萬臺,總市值超150億美元;活塞發動機需求量將超3.3萬臺,總市值約30億美元。

我國在國民經濟快速發展和綜合實力不斷提高的經濟形勢下,對航空運輸和通用航空服務的需求也在快速增長,航空工業發展的市場空間十分廣闊。

(二)政策環境

近年來,隨著政府的高度重視和國內強大的市場需求,航空工業面臨著前所未有的發展機遇和良好環境。2005年以來,我國相繼發布了《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》、《國家“十二五”科學和技術發展規劃》、《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《民用航空工業中長期發展規劃(2013-2020年)》等規劃,為我國航空產業發展指明方向,將推動我國航空工業實現快速發展。

抓緊實施大型飛機重大專項是國家加快我國航空裝備發展的重大舉措。舉全國之力、聚全國之智發展大型飛機,對我國航空工業的整體發展起到了極大地帶動作用。為解決航空裝備發展的動力瓶頸問題,國家將大力提升航空發動機自主創新能力,促進我國航空裝備取得重大進步。

(三)競爭環境

全球競爭是航空工業的重要特點,中國航空工業必須與世界航空強國同臺競技。目前,世界航空工業經過百余年的發展,在市場上已形成了高度壟斷。

美國是當今世界上航空工業最為發達的國家,擁有完備的工業和科研體系,在技術上全面處于世界領先地位。有實力的大企業主要集中在美國,在世界航空航天100強企業中,美國占44家,在前10強中,美國占7家,其2012年的銷售收入為2179億美元,出口額為955億美元,絕對領先于其他國家。

歐洲的航空產品國際市場競爭力強,大型客機、軍機、直升機、發動機均占有國際市場的相當大份額;2012年銷售收入約1600億美元,其中出口占60%;在世界航空航天100強企業中,歐洲占據了35家,僅次于美國。俄羅斯是世界上極少數能夠研制各類航空產品的國家之一,其軍機國際市場競爭力較好,但民機產品比較遜色,近二十年來發展緩慢,現正在醞釀新的崛起。

加拿大是噴氣公務機和支線客機全球最大的生產國之一,巴西的支線客機也占有世界市場的半壁江山,日本式世界主要民用客機和發動機生產商的重要合作伙伴,烏克蘭具有大型運輸機、航空發動機的設計和生產能力。這些國家在局部技術、某些產品領域也具有一定特色和優勢。

航空發達國家利用其技術優勢和壟斷地位,通過技術禁運和適航壁壘,阻礙我國航空工業的發展和進步。

(四)技術及經濟基礎

經過幾十年的努力,我國已建立起較為完整的航空技術體系、產品譜系和產業體系,特別是近年來我國成功地研制了以殲-15、大運、直-10等為代表的軍用飛機,在民機方面“新舟”系列已交付百架,ARJ21等支線客機即將投入航線,大型干線客機C919的研制取得重要階段性成果,小型無人機和通航飛機正處于快速發展之中,這都表明我國航空制造業已步入發展的快車道。

我國經過三十多年的改革開放和經濟社會的快速發展,為發展航空裝備提供了強大的經濟基礎。我國工業轉型升級,創新能力和國際競爭力顯著增強為加快航空工業發展提供了良好的科技和工業基礎。

二、十二五發展成就及存在的問題

(一)十二五發展成就

十二五期間,我國成功研制了一批型號,推動了航空產業的發展。C919大型客機訂單數量不斷增加,達到450架,首架機前機身、后機身、垂尾和艙門等大部件均已交付,研制工作進展良好。ARJ21-700新一代渦扇支線客機成功取得適航認證,即將進入運營階段。先進中型多用途直升機AC352總裝下線試飛,綜合性能良好。大型滅火/救援飛機AG600進入工程制造階段,中機身、機頭等大部件在中國民航局批準放行證書/適航批準標簽的基礎上順利下架,首架機即將進行最后總裝。新舟600渦槳支線客機及新舟600F貨機均取得適航認證。飛機、電源變換器、離心式增壓泵、飛機主液壓泵、氣壓高度表、空速表、升降速度表、甚高頻通信電臺、YDK-2C型S模式應答機等等一大批機載設備成功取證,成為貨架產品。

與此同時,國產飛機市場反應開始逐漸轉好。運-12系列飛機憑借優秀的性價比成功簽訂出口大單,歷史性地進入了美國和俄羅斯市場。新舟60系列飛機已經累計飛行約30萬個起落和30萬個飛行小時,為國產民機設計、服務、運營積累了大量寶貴經驗,在此基礎上發展的新舟600客機訂單情況良好。新舟700飛機也正在積極研制,預計“十三五”期間取得適航證,進入市場。

(二)存在的問題

雖然我國航空工業取得了長足進步,但總體而言,民用航空工業在我國還屬繼續培育的幼稚產業,與國際先進水平相比,仍存在較大差距。主要表現在:

一是產業規模小,規模效應尚未充分體現,產業自主發展能力不強,市場機制有待完善。

二是我國航空產品種類偏少,技術水平不高,市場競爭力不強。

三是我國民用航空科技雖然與自身相比取得了長足進步,但是與航空發達國家相比,差距仍然明顯。

四是航空發動機、機載系統和設備、原材料和元器件等瓶頸問題制約嚴重。

五是適航能力明顯不足。

三、未來發展重點

(一)飛機產業

1、干線飛機。重點發展150座級、單通道干線飛機。適時發展座級范圍250-350座,航程9000-15000公里寬體飛機,該機采用先進氣動力設計、高涵道比大推力渦扇發動機、多電技術、高度綜合集成航電系統。

2、支線客機。進行ARJ21、M60/M600改進升級,提高可靠性、安全性。同時加快研制座級50-60座,最大燃油航程2450公里。最大起飛重量21.8噸,經濟巡航速度430公里/小時。該機可在高溫、高原狀態下起飛,適應不同航路、跑道的特性,可進行多用途改裝的先進渦槳支線飛機。

3、通用飛機。重點發展大中型噴氣公務機和大型救援/滅火水陸兩棲飛機。大中型噴氣公務機最大起飛重量25.4噸。大型救援/滅火水陸兩棲飛機該產品是為了滿足我國森林滅火、水上應急救援任務的需要研制的大型水陸兩棲飛機,采用單船身、懸臂上單翼布局形式;選裝4臺WJ6發動機,采用前三點可收放式起落架。該機最大起飛重量49噸,最大載水量12噸,最大平飛速度560公里/小時,起降抗浪高度2米。

4、直升機。重點發展重型直升機和先進輕型雙發直升機。重型直升機內載重10-15噸;先進輕型雙發直升機最大起飛重量約3噸,內載1100公斤,最大外吊掛1360公斤,載客8名;采用單旋翼帶尾槳的常規布局,滑橇式起落。同時對現有4-13噸民用直升機根據市場要求進行改進改型。

(二)航空發動機產業

1、大涵道比渦扇發動機。重點發展14000kgf推力級CJ1000A渦扇發動機,滿足國產150座干線客機C919對動力的需要。巡航耗油率大不于0.52kg/kW.h,,發動機排放應比國際民航組織CAEP 6規定的排放水平低50%以上,安全性、可靠性和維修性不低于國外同級別飛機的最先進動力裝置的水平。

2、中等涵道比中小型渦扇發動機。重點發展1000kgf推力級小型中等涵道比渦扇發動機,滿足國內外7-8座輕型公務機對動力的需求。地面起飛耗油率不高于0.5 kg/kW.h,,巡航推力300kgf,巡航耗油率不高于0.73 kg/kW.h。

3、中等功率渦軸發動機及傳動系統。全力推進中等功率級渦軸發動機國際合作,加快取得適航證。積極發展1000kW新一代渦軸發動機,起飛耗油率不高于0.285kg/kW.h。

4、大功率渦槳發動機。重點發展5000kW級渦槳發動機,主要用于未來70-90座級民用支線客機及20-80噸級中小型運輸機。起飛功率約為5000kW,起飛耗油率不高于0.246kg/kW.h。

5、航空活塞發動機。重點發展200kW級航空活塞發動機,用于小鷹500、塞斯納182、鉆石40等4座輕型通用飛機以及無人機。
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