03.05 世界主要航空发动机生产商中通用电气,普惠和罗罗哪家的最好?

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如何评价好与不好?作为世界三大顶级航空发动机生产商,通用电气、罗尔斯.罗伊斯和普拉特.惠特尼,他们涉足航发领域拥有着足够悠久的历史,普惠成立最晚——1925年,即便如此距今也有93年的时间了;他们生产的航空发动机数以万计,飞行时数以亿为单位计算;他们的客户遍布全球,而且不光生产民航发动机,军用发动机也生产。

GE不仅生产GE90(波音777)/GEnx(波音787)等民航发动机,也为波音F/A-18E/F生产F414发动机。截止2010年,F414发动机已交付1000多台,累计飞行时间超过100万飞行小时;罗罗也不仅为空客A350、A380提供动力,也负责为台风、狂风等战斗机生产发动机,其产品也包括各种涡轮轴、螺旋桨发动机;普惠的军用发动机更是遍及世界20多国空军,F-22战斗机的F119发动机、F-35战斗机的F135发动机、F-15“鹰”和F-16“战隼”使用的F100发动机、C-17“环球霸王III”使用的F117发动机(民用型号普惠PW2000被波音757采用)。悠久的历史、深厚的底蕴、遍及全球的客户、行业垄断地位......这些可不是简单的好不好就可以解释得了的。

2000年~2016年民航发动机市场占有率,GE和法国塞峰合资公司CFM国际取得的成绩突出,这得益于其为空客A320、波音737窄体飞机提供CFM56系列发动机;罗尔斯.罗伊斯专注于宽体飞机,占据的市场份额逐渐萎缩;GE的航空发动机市场占有率稳步提升;UTC(联合技术公司,普惠为其子公司)占据的市场份额也在不断缩水。

世界几大主要的航发制造商,俄罗斯和法国合资的喷气动力公司(PowerJet)主要为苏霍伊超级100飞机提供动力;美国和法国合资企业即为CFM国际;加拿大的数据源自螺旋桨飞机。短时间内,中国不会出现在这个列表中。


希弦


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航空发动机是指为航空器提供飞行所需动力的发动机。航空发动机是飞机的心脏,它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性,是飞机的核心部件。

建立强大的航空工业是确立大国地位的必然选择,自2006年起我国接连出台政策规划助力航空航空工业的发展,从国家战略上明确中长期重点发展航空工业的方针,航空工业的战略地位已经确立,作为航空工业的核心和最大的短板的航空发动机行业将借航空工业的东风,迎来其快速发展的朝阳期。

2017年底,我国首台大型客机发动机验证机CJ1000AX完成了装配。这是中国造最大航空发动机首次露面,更是中国又在航空领域取得了一项重大突破,表示我国可以制造客机用的大型发动机。

CJ-1000AX又称长江1000,这是专门为国产C919客机配发的型号,真正意义上的民用发动机,最早在2011年被披露,在历时数年的努力,取得阶段性成果了,装配完成意味着,它将开始进行测试工作,未来将代替C919客机上的进口发动机,成为可供选择的型号之一。

图表1:CJ-1000AX发动机部分参数(单位:米,级)

我国航空发动机的未来虽然有着国家政策上的支持,但内在的经济需求也将同样影响航空发动机行业的研发方向与发展速度。因此分析不同航空领域对发动机的需求将有助于我国航空发动机行业的健康快速发展。

商业航空发展稳定

商业航空作为以航空器进行经营性的客货运输的航空活动。它的经营性表明这是一种商业活动,以盈利为目的,所以商业航空领域首要考虑的肯定是如何降低成本,增加利润,选取航空发动机首要考虑的也是它的经济性,如油耗高低、维护是否方便、续航能力如何等等。

随着经济的发展和社会的进步,人们的消费能力越来越强,飞机这种交通工具也越来越大众化,而人们对于舒适性的要求也越来越高。航空公司在选取航空发动机时,也必须考虑舒适性的问题,如航空发动机的噪音大不大、飞行是否平稳等方面。

2017年1-11月,全行业完成运输总周转量986.6亿吨公里,增长12.4%,其中旅客周转量8686.7亿人公里,同比增长13.3%;货邮周转量220.5亿吨公里,同比增长9.6%。

图表2:2009-2017年民用航空运输总周转量(单位:亿吨公里,%)

从商业航空近几年的运输周转量来看,未来我国商业航空发动机需求量将越来越大。

预计未来10年,中国有望购买2640架商业飞机,包括支线客机150架、单通道飞机1800架、双通道飞机600架、超大型飞机90架,这些飞机大概需要配备6660台发动机,发动机销售需求将达到4820亿元,维修需求将达到3210亿元。

图表3:我国未来10年商业航空对应航空发动机需求量估测(单位:架,台,亿元)

通用航空需求增长较快

通用航空领域飞机的应用范围包括了空中巡逻、空中救助、小型专线货运、资源勘测、农林防护、飞行员培训、公司通勤、私人公务、休闲观光等方方面面。所以,不同的通用航空飞机需要能够适应不同的任务要求,所以用于通用航空飞行器的航空发动机来说,就必须针对不同功用的飞机开发适用的航空发动机。

通用航空由于其具有广泛的应用前景,世界各国对其的应用也越来越频繁。其具有机动灵活、快捷高效、环境适应能力强等特点,能直接为农、林、牧、渔业、工业、建筑、交通、能源等国民经济建设基础行业提供服务:在应急救援方面,通用航空通过货物运送、难民转移,向面临自然灾害、饥饿和战争的人们提供必要的人道主义救援。通用航空还可以为环境保护与综合治理、科学研究等社会公共服务领域提供有力的保障,为私用、自用飞行、娱武行、游览观光飞行、航空教育培训等航空消费领域提供有效的供给,为民航专业技术人才储备、保障服务设施建设提供坚实的基础。

同时,由于我国低空空域开放激发了潜在的航空消费需求,促使国产航空制造企业更加贴近目标市场,以需求为导向,不断提高研发制造水平,生产出更符合用户现实需求的通用航空器产品。

这些因素都会加快通用航空业的发展速度,而作为航空飞行器不可或缺的一部分,航空发动机的需求规模也会迅速增加。

根据中国科协、中国航空学会、通用航空专家委员会所作的市场预测,到2020年中国需要通用飞机将逾10000架。其中活塞飞机6000架,涡桨飞机2000架,喷气公务机500架,直升机1500架。根据以上数据,可以推测未来10年中国民航制造业将达到2000-2180亿美元规模。按照价值占比25%计算,中国将需要通用航空发动机的价值量约为425亿美元,需求增长较快。

图表4:截至2020年我国通用飞机比重结构预测(单位:%)

军用航空发动机性能要求最高

由于军用航空发动机是一国军事实力的体现,军用航空发动机比民用航空发动机的性能更加优越,国外最先进的军用航空发动机不可能出售,军用航空发动机的研发必须在没有外国帮助的情况下独立进行。军用发动机要求性能第一,为追求性能不惜一切代价,要能忍受各种严酷环境,维护、费用、寿命等经济性要求相对次要,而商用发动机则对经济性要求较高。

全球能够自行生产军用喷气发动机的只有美、英、俄、法、中这5个国家,中国的水平远落后于这4个国家。美国全面领先,英国也具有竞争力,俄罗斯的军用航空发动机在性能,推力等方面并不落后,但在寿命及大修时间上与美英有较大差距,但俄罗斯产品齐全,能生产各种类型发动机,这点比英国要强,法国的斯奈克玛公司相对较小,但也能生产合格的涡扇军用发动机,可以装备3代战斗机。中国军用发动机的客户主要是解放军,另外可能向那些难以影响其生产的友好国家进行小规模出口。未来10年内,中国军方飞机可能需要超过6000台发动机。

图表5:我国未来10年军用飞机及对应航空发动机需求量估测(单位:架,台,万元,亿元)

以上数据及分析均来自于前瞻产业研究院《2018-2023年中国航空发动机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

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前瞻经济学人


从产品性能和产量来看,还是通用领先,但是罗罗把第三的普惠落下很远。

2017年全球商业发动机市场份额中,CFM占68%,普惠15%,GE 9%,RR 5%

据有关机构估算,民用客机用的航空发动机,未来20年有10万台以上需求,GE主导的CFM占据的市场份额最大,有44%,加上GE自己的10%,GE的市场份额有40%,普惠有30%,RR有10%。GE和PW合作的EA,PW主导的IAE都是世界主要发动机国际公司。

GE在2017年雇员4万人,营业收入262亿美元,税前利润60多亿美元。R&R雇员5万人,营业收入163亿英镑(260亿美元),税前利润20亿英镑(33亿美元)。P&W雇员3.87万人,营业收入161亿美元,税前利润14亿美元。


发动机推力上,GE 90有40多吨,110系列有50多吨。RR的湍达也有40多吨。普惠的略低一些,也有超过40吨的。

CFM都是20多吨的。

商业发动机还是GE第一,RR第二,普惠虽然市场份额比RR大,但主要是军用发动机有优势。


一叶枫流O灵似舞妖


通用电气(GE)、普惠(PW)和罗罗(RR)是目前航空发动机制造领域的三巨头,世界上超过90%的航空发动机都出自这三家或是由他们出资的合资企业之手。三家的产品各有千秋各有侧重点,无所谓哪个最好。不过要说市场份额的话,GE是老大拥有超过40%的市场份额,其次是RR市场份额在22%左右,PW第三拥有大约9%的市场份额。

先来说说GE,GE是一家非常牛逼的多元化企业,他家的产品涉及航空、发电设备、医疗器械、电器、金融服务等多个领域。他家在航空发动机领域拥有最高的市场份额,其中最具代表性的产品有GE90和CFM56。

GE90是为波音777客机打造的一款引擎,其中GE90-115b是目前世界上单台推力最大的航空发动机,是波音777-300ER和777-200LR专属动力。而CFM56发动机是GE与法国斯奈克玛公司的合资公司CFM研制的一款明星产品,是目前世界上销量最多的航空发动机,应用范围横跨民用和军机领域。

(上图为南航波音777所搭载的GE90发动机)

(上图为波音737所使用的CFM56引擎)

再来说说罗罗,这是一家英国的企业,他家的代表作是RB211和Trent700发动机。

RB211最初是为洛克希德公司的L-1011(三星式客机)而研制的,后来被应用到波音747、757和767上。RB211是世界上第一款三转子涡轮发动机,与同级别发动机相比,它的特点是具备更少的级数、更少的组成零件及简单的系统,可靠性较高,也有利于日后的维护。RB211奠定了罗罗在航空发动机行业的地位。

(上图这架美联航波音757所使用的引擎是罗罗RB211)

而Trent700是为空客A330而研发的一款引擎,我国超过90%的空客A330选用的都是Trent700引擎。

(上图为南航A330所搭载的RR Trent700引擎)

最后在说说PW,PW在民用航空发动机的市场份额虽不及前两家,但是PW拥有很多军用产品,比如F-15、F-16战斗机的标配动力之一F100引擎就出自PW,还有F22的标配动力F119引擎也是他家的。他家的产品还包括用于发电的燃气涡轮、潜艇涡轮、火车机车发动机以及火箭发动机。

(上图为F-15、F-16战斗机的F100引擎)

PW在民用航空发动机的代表作是PW4000,推力介于52000~99400磅,可用于波音777、747、空客A330、A300等多种机型。

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各有优势,都是非常顶尖的航空发动机制造商,其中罗罗在民用航发领域和创新型航发领域比较占优势,而普惠在战斗机和其他军用飞机发动机上比较领先,至于GE则是在民用和军用上都有不俗的表现。

图为GE9X发动机,他的提及非常巨大。


普惠最先进的发动机当属F22战斗机使用的F119发动机了,他开创了战斗机发动机布局3-6-1-1的时代,也是世界上第一台推力超过15吨的第四代发动机,他研发成功的时候,俄罗斯的最大推力发动机才13吨推力,落后许多,而且F119发动机是世界上最早采用数字化操控二维矢量的发动机,他的二维矢量喷管曾经是许多国家竞相模仿的对象。

图为罗罗为台风战斗机研发的EJ200发动机,非常精致。


GE最好的发动机应当是世界上最大推力的发动机GE9X了,他是波音777的发动机,他的体积也是世界上最大的,进气道的直径最大可达4.5米,推力可能达到了40吨以上,远比战斗机发动机要大的多,但是他同时又很可靠、省油,较大的涵道比不但提供了较大的推力,也提供了比较省油的推力,GE9X发动机估计是其他国家10年内难以企及的了。

图为普惠为F22战斗机研发的F119发动机,他是目前世界上最顶尖的发动机之一。


至于罗罗,则是一个善于创新的航发企业,罗罗最早使用了涡扇发动机叶片贴片,不但廉价的提高了叶片的耐热性,而且还提高了发动机的可靠性,我国也在上世纪将这一技术学成,应用到了国产发动机上。另外,罗罗也曾经研发了海鹞战斗机使用的飞马发动机和台风战斗机使用的EJ200发动机,他的存在让英国一直享有先进燃机的专利权,可以说罗罗是英国最有创新性的企业之一了。

在航发领域,我国还需要奋起直追,图为我国的太行发动机。


以上企业都是我们所仰望的,也是我们希望追赶的,希望我们也能有这么优秀的航发企业,为我国的社会经济和军事国防发展提供坚强基础保障。


海事先锋


航空发动机被誉为工业皇冠上的朋珠,从这种形容也可以看出设计和生产航空发动机的难点,而通用,罗罗,普惠就是站在这个行业顶峰的人,可以龚断了在超大推力发动机的生产制造。而其他国家只能造一些三大发动机生产商不重视或者接受它们的外包业务。

发动机共分为大涵道比发动机和小涵道比发动机,其中大涵道比发动机为民航客机或运输机的发动机,而小涵道比发动机为战斗机的发动机,目前通用,罗罗,普惠三家公司龚断了大涵道比发动机,在小涵道比发动机上也比其他国家有一定的优势。

普惠图标

通用,罗罗,普惠都有生产超大推力发动机的能力,超大推力指推力在35吨以上的大涵道比发动机,可以说是真正的国之重器,说一下解体的苏联,前苏联的科技水平我们国家当时是望尘莫及的,而前苏联以举国之力发展发动机也只是刚突破20吨级大推力发动机的研制能力,也可以看出通用,罗罗,普惠在航空发动机的深厚积累。


罗罗图标

通用公司,我更喜欢称之为GE公司,也也叫奇异公司的,由发明灯泡的爱迪生与摩根财团创立,通用发动机仅是通用电气的一部分业务之一。发动机拥有世界推力最大GE90系列,涡轴发动机CT7-8,军用的F404系列,F414系列,F110系列,以及研制完成但没有大批量生产的F120,与F136,是F23与F36的发动机。以及与法国赛峰组建的CFM系列,CFM系列是窄体干线客机所用的发动机,像波音737,空客A320,还有我国的C919客机也是采用CFM的发动机。


罗罗,全称罗尔斯,写伊斯,也被称为劳斯莱斯,就是那个最豪华的汽车品牌,不过汽车业务卖给奔驰,最有价值的航空发动机作业也是经历过破产,后来被收归国有又私人化,产品有RB211,瑞达1000,900,700,500系列,EH101直升机的发动机RTM332发动机。军用发动机由于英国战机工业的落迫,但依然出色,在狂风战机上使用的RB119,台风战机使用的EJ200发动机都是罗罗制造。

普惠,全称普拉特.惠特尼。是联合技术公司下的子公司,而联合技术公司由波音公司拆发出来的,在民航发动机拥有Pw4000pW20004Pw4500,Pw6000,当然我觉得普惠最出色是战斗机用发动机,比如用于F15和F16战机的F100系列,用于F22的F119发动机,用于F35的F135发动机。可以说龚断未来的美国军用发动机市场。



我感觉说GE的技术最好,这在市场份额上显示出来,但是在五代战机的发动机上没有使用,只能在六代战机上再与普惠竞争,罗罗拥有深厚的技术低蕴,在民航客机上不断发展,但是由于英国的战机未来使用美国的还是欧洲合研上不清楚,如果使用欧洲合研罗罗的战机发动机还可能发展,罗罗的战机发动机必须依靠欧洲发展。


而普惠的民航发动机份额最少,所以美军支持了普惠,得到了F22与F35的发动机订单,虽然有GE公司技术激进的原因,但是GE的战机发动机推力不比普惠强多少,但风险大不少,而普惠的研制保守也是有原因的,当年研制F100的时侯由于技术太激进,但性能不稳定,设计有缺陷,导致美军又支持了GE公司的F110这个普惠公司几十年的对手。

说一些题外话,我国未来的发动机研制,还是要有我们的独门技术,像GE的变循环技术,普惠的齿轮传动技术,罗罗的三转子技术,未来如果想成为四大发动机制商就要有单独的技术路线,像从涡扇10的发动机发展C919的发动机,涡扇10的原型是F110,CFM56也是F110,但F110发展这么多年,改成大涵道比发动机能超过CFM发动机吗,只有别走别径才有可能赶上或超越三大发动机制造商。


墨天工


普惠在军事领域有绝对话事权,就F119和F135就让其它厂家望尘莫及。发动机特点瞬时加速性泼辣性好。RR在大本营老欧洲里除了台风就没其它发力点,战机领域。只能全心全意服务空客了。所以发动机特点省油稳点。至于GE,民用和军用都行,万金油。但在单一领域都不够前二者。至于有人说GE90很强大,指标数字强大而已,RR绝对有能力造40顿推力的民用发动机,但不省油啊,推力过剩。


Kepler—10


三大品牌都有不俗的实力,其他品牌直接不入流。


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