近日特朗普政府考虑阻止通用公司向中国出口LEAP-1C航空发动机，理由是担心该发动机技术被中国“逆向仿制”，但此提议已经引发内部不满。但无论如何，航空发动机行业的发展水平是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现，也是国家安全和大国地位的重要战略保障，实施全面国产替代已经刻不容缓。
与国家在半导体领域设立国家级产业基金类似，2017年3月，我国两机专项计划启动，直接投入大约在1000亿元量级，加上带动的地方、企业和社会其他投入，专项投入总金额约3000亿元。未来资金规模有望持续提升。
两机专项的推出必定会给两机行业带来巨大的政策红利。将从根本上解决长期困扰我国航空发动机与燃气轮机产业投入不足的问题，在政策和资金的有利支持下，讲推动我国航空发动机与燃气轮机技术赶超世界先进水平，实现历史性飞跃，并有望在未来打破巨头垄断进入国际市场。
两机专项历史
我国商用大飞机起步较晚，民用航空动力发展更为滞后，中短期内缺乏投资机会；而军用航空发动机正处在快速自主化进程中，或许会获得资本青睐。
航空发动机的产业特点
自1903年问世至今一百多年以来，航空发动机经历了两个主要发展时期，1903年至1945年为活塞式发动机统治时期，1945年至今是喷气式发动机时代。在喷气式发动机时代，航空上广泛应用的是有压气机空气喷气式发动机。在压气机空气喷气式发动机中，压气机是用燃烧室后的燃气涡轮来驱动，因此这类发动机又称为燃气涡轮发动机。按燃气发生器出口燃气可用能量利用方式的不同，燃气涡轮发动机分为涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮螺旋桨、涡轮轴和螺旋桨风扇发动机。
航空发动机分类及用途
发动机虽然是飞行器的一个分系统，但其涉及的学科和技术领域之多几乎与整个飞行器相同，而且有些要求还更高。航空发动机是知识密集、多学科集成的高科技复杂热力机械，需要在高温、高速、高负荷的苛刻条件下反复工作，且技术性能、耐久性、可靠性及经济性要求日益提高。航空发动机制造涉及气动、热力、控制、材料、强度、制造等诸多学科和技术领域，是最为复杂的工程技术之一。
现代航空发动机主机内的温度达到1800~1950K，压强达到50个大气压，转速达到50000/min，这些都对发动机叶片、轴承的材料提出了严峻挑战。航空发动机部件之间的相互干扰大，上下游部件的流场和温度场的相互干扰影响了发动机工作稳定性，也增加了发动机的研制难度。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。
发动机的型号发展往往需要大量投入，一般新研涡扇发动机需要20亿美元左右，而且市场竞争激烈，发动机研制进度的拖延可能造成严重经济损失，如GE公司的F120在竞争中失利；R&R公司在RB211研制中采用当时尚不很成熟空心风扇叶片而导致公司破产等。
典型发动机研制经费（亿美元）
典型发动机研制周期（月）
如美国《国家关键技术计划》所描述：这是一个技术精深得使新手难以进入的领域，它需要国家充分保护并利用该领域的成果，需要长期数据和经验的积累以及国家大量的投资。航空发动机产业因为技术极其高端，处于寡头垄断的环境中，一款成熟产品能够销售30~50 年，面临的竞争威胁很小，制造商可以安心享受技术和产业链升级带来的好处，几乎不必担心竞争和市场回报问题。据日本通产省统计，按照产品单位重量创造的价值来计算，如果船舶为1、则汽车为9、电视机为50、电子计算机为300、大型飞机为800、航空发动机为1400。
单位重量创造的价值对比
随着民用航空的发展，大型军用运输机都不再专门研制发动机，而是直接选择成熟的民用发动机，在不经修改或稍作修改的情况下，便可用于装备加油机、运输机、预警机和其他大型军用飞机。如美国空军的C-17大型运输机配装的F117-PW-100发动机对应的民用型号就是用于波音757的PW2037发动机；美国空军的C-5“银河”运输机换发计划所采用的CF6-80C2发动机，亦是波音767、空客A300等民用客机的动力装臵。涡轴、涡桨发动机的军、民用界限则更为模糊，选装涡桨或涡轴发动机的军、民用飞机的飞行包线差别并不大，发动机的安装条件也没有实质性区别。军、民用直升机，已经很难严格区分其军、民属性了。
配装CF6-80C2的C-5大型军用运输机
全球产业格局以及产业链情况
航空发动机是战斗机等军机的核心组成系统，属于一个国家的战略装备，因此拥有一流技术的发达国家对其他国家实行严格的技术封锁。同时由于发达国家的经济实力较强、起步较早，有能力持续投入巨额的研发资金以维护自身的领先地位。据《装备工业研究》统计，美国、英国和法国的航空发动机产业研究经费分别占其国内生产总值的0.05%,0.08%和0.06%。这也促成了航空发动机产业行业形成了金字塔形的发展格局：
①第一梯队，美国的GE和PW公司、英国的R&R公司、CFM国际公司（SNECMA与GE的合资公司）、国际航空发动机公司（IAE、R&R与PW的合资公司）以及EA公司（GE与PW的合资公司）由于其出色的航空发动机整机研制、总装集成、销售及客户服务能力位于金字塔的顶层
②第二梯队，俄罗斯的土星公司和礼炮公司、法国的SNECMA、美国的Honeywell、德国的MTU以及意大利的AVIO公司本身也具有较完整的航空发动机整机研制能力，并在各自的技术领域具有很强实力，但由于缺乏民品或者中大型航空发动机，主要为塔尖位臵公司提供大部件及核心机；
③第三梯队，具有强大的航空发动机零部件加工制造能力，包括日本的三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工和韩国的三星科技公司等。
航空发动机产业格局
当今世界能够独立研制航空发动机并形成产业规模的也仅仅有中美俄英法等国家，军用航空发动机被美俄英主导。我国由于航空发动机研制起步较晚，目前军用航空发动机进展较民用航空发动机更快，但仍落后于美英法等国家，而俄罗斯航空工业发展长期以军用为主，民用航空发展失衡，故在民用航空发动机方面也相对落后。
根据2017年《WORLD AIR FORCE》统计，对全球装备数量前十的战斗机、运输机和直升机进行统计：
①按产地分，美、俄、英三国分别占比为55%、27%、9%，合计 91%；
②战斗机装备数量前三发动机厂商为GE、ODK、PW、，占比分别为42%、34%、14%；
③运输机装备数量前三发动机厂商为R&R、PW、ODK，占比分别为39%、37%、21%；
④直升机装备数量前三发动机厂商为GE、阿维科.莱卡明、ODK，占比分别为50%、17%、11%；
⑤三种机型合计，装备数量前三发动机厂商为GE、ODK、PW，占比分别为35%、27%、16%。
全球主要军用飞机及其发动机统计
我国航空发动机的研制是在新中国成立后一片空白的基础上发展起来的，从最初的修理、仿制、改进改型到今天可以独立设计制造高性能航空发动机，走过了一条十分艰辛的发展道路。
中、美、俄战斗机发动机发展对比
（1）仿制和改进
上世纪50年代，中国航空发动机工业从零起步，走过了一条充满荆棘的道路。1956年，中国第一台涡喷-5发动机根据苏联BK-1φ发动机的技术资料在沈阳仿制成功，此后很长一段时间，中国航空发动机都以仿制和改进为主，例如涡喷-6、涡喷7和涡喷8。
（2）部分自主设计
进入上世纪70年代，我国开始对航空发动机进行了部分的自主设计，如基于涡喷-7研制的涡喷-13系列发动机和基于英国斯贝MK202的涡扇-9系列发动机。其中，涡喷-13于1985年开始装机试飞，满足了歼-8Ⅱ飞机研制进度的要求。
（3）拥有自主知识产权
直至2002年，国产涡喷-14”昆仑”发动机定型，中国才首次走完了自行研制的全过程，也一跃成为继美、俄、英、法之后的第五个航空发动机生产国。2005年12月，涡扇-10也就是俗称的”太行”发动机研发成功，成为我国首个具有自主知识产权的高性能大推力涡扇发动机。
中国军用航空发动机发展历程
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； 我国目前已基本建立了完整的航空发动机研制和生产体系。
军用航空发动机产业链
其中在整机方面，军用发动机研制以航发集团主导，自研太行发动机已量产。军用发动机方面，太行发动机目前主要用于装备中国第三代战斗机，其性能指标与美军F-16战机F110发动机相当，这意味着未来太行发动机有可能逐步取代俄制AL-31F，装备歼-10、歼-11、歼-15、苏-27 等战机。当前涡扇-10处于量产过程，且质量稳定性提升，适合我国四代、五代机的涡扇-15发动机仍在研制过程中，但距离正式配装还较为遥远。我国短期内很难摆脱依赖进口发动机局面，国产发动机竞争力不足的现象将长时间存在。
叶片是航空发动机关键零件，它的制造量占整机制造量的三分之一左右，是发动机中数量最大的一类零件。航空发动机叶片按部件分为风扇叶片、压气机叶片和涡轮叶片。按运动方式又分为动叶和静叶。风扇和压气机的静叶称作整流器叶片，而涡轮的静叶称作导向器叶片，涡轮盘上的动叶就是工作叶片。金属材料叶片按工艺类别分，压气机叶片主要采用精密锻造工艺，涡轮叶片主要采用精密铸造工艺（高压级单晶、低压级定向晶）。
航空发动机叶片分类
目前单晶叶片的研制，美国、法国、英国和俄罗斯走在世界前列，美国的Howmet公司、GE公司、PCC公司以及Allison公司，英国RR公司，法国的SNECMA公司，俄罗斯的SALUT发动机制造厂等厂商均大量生产单晶零件。国内企业目前主要单晶叶片生产商是航发动力下属贵阳航发精密铸造有限公司。另外，民营企业也在进入叶片铸造市场，主要包括万泽股份、炼石航空、应流股份和江苏永瀚。
随着航空发动机技术的不断进步和性能的不断提高,燃油与控制系统也由简单到复杂,并由液压机械控制发展到全权限数字电子控制(FADEC)。20世纪70年代初，英国开始研制数字式电子控制(FADEC)系统。美国等国家也继而纷纷进入，美国后来居上，一直处于比较领先的地位。我国从80年代初就进行了FADEC系统的研究工作,已取得了很大的进展。动力控制系统核心部件控制器方面，航发控制作为行业龙头，已经垄断军用航空发动机控制系统领域市场份额。国内海特高新、晨曦航空等民营企业也具备一定的技术实力，试图进入市场。动力控制系统其他部件如电缆、传感器、电机、元器件等方面，军工股上市公司有中航机电、湘电股份、航天电器、中航光电，民营企业上市公司有火炬电子、高华科技。
国内航空发动机动力控制系统生产企业
军用航空发动机价值解构及市场空间
航空发动机价值链条由从研发设计到售后服务的一系列环节组成。研制成本主要是在发动机演示、验证、工程制造和发展过程中产生的非重复性费用。生产成本主要是第250台发动机的成本。使用维护成本主要是直接维修成本和燃料成本。发动机是飞机上的重要部件，一般而言，其价值占整机价值的20-30%，机型越小，发动机价值占比越高，机型越大，发动机价值占比越低。
典型战斗机成本构成
航空发动机全寿命周期要经历研发、制造、使用维护三个阶段。研发阶段又分为预先研究阶段和型号研制阶段。在全寿命周期中，研发、 制造 、维护的比例分别为10%~20%、40% 、50%左右。在和平时期，由于武器系统服役的时间更长，发动机的寿命达到15~25年，维护费用在发动机整个生命周期内的总费用占比越来越大。
据《ABSOLUTE REPORT》测算，全球军用航空发动机市场年复合增长率为4.96%，将从2017年的97亿美元增加到2027年的141亿美元，加上维修经费后，全球军用航空发动机市场从2017年的145.5亿美元增加到241.5亿美元。
2017-2027军用航空发动机市场预测
我们按照存量和增量两部分，对未来十年我国军用航空发动机市场进行测算，为了简化计算，将存量飞机分为换发1次和2次两部分，增量飞机分为不换发和换发1次两部分，发动机单价取可参考型号价格。经测算，未来十年，我国军用发动机 购臵经费共3114亿，维修经费1557亿，合计4671亿；平均每年购臵经费311亿，维修费156亿，合计467亿。按各部分拆分费用，平均每年叶片179亿、零部件202亿、动力控制系统55亿。
中国军用航空发动机未来十年市场测算
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