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《中国制造2025》规划系列解读之推动航空装备发展

时间:2015-05-25  来源:工信部  
    航空装备包括飞机、航空发动机及航空设备与系统。飞机是为国民经济、社会发展和人民交通出行服务的空中运载工具,主要包括干线飞机、支线飞机、通用飞机、直升机、无人机以及特种飞行器等。飞机被称为“工业之花”和技术发展的火车头,产业链长,覆盖面广,在保持国家经济活力、提高公众生活质量和国家安全水平、带动相关行业发展等方面起着至关重要的作用。航空发动机被誉为工业皇冠上的明珠,是以航空燃气涡轮发动机为基础的产业集群,包括涡扇/涡喷发动机、涡轴/涡桨发动机及传动系统、活塞发动机,对国民经济和科技发展有着巨大带动作用,集中体现国家综合国力、工业基础和科技水平,是国家安全和大国地位的重要战略保障。航空机载系统与设备涉及航空电子、飞行控制和航空机电三个领域,是确保飞机安全,增强飞机性能和效能,提高飞机舒适性、可靠性、维修性的重要支柱和手段。
 
    一、航空装备发展环境
 
    (一)市场需求
 
    航空运输和通用航空服务需求的不断增长为航空装备制造业的发展创造了广阔的市场空间。预计未来10年,全球将需要干线飞机1.2万架、支线飞机0.27万架、通用飞机1.83万架、直升机1.2万架,总价值约2万亿美元;我国将需要干线飞机和支线飞机1940架,价值1.8万亿元;同时,随着我国空域管理改革和低空空域开放的推进,国内通用飞机、直升机和无人机市场巨大。未来10年全球涡喷/涡扇发动机需求量将超7.36万台,产值超4160亿美元;涡轴发动机需求量超3.4万台,总产值超190亿美元;涡桨发动机需求量超1.6万台,总市值超150亿美元;活塞发动机需求量将超3.3万台,总市值约30亿美元。
 
    我国在国民经济快速发展和综合实力不断提高的经济形势下,对航空运输和通用航空服务的需求也在快速增长,航空工业发展的市场空间十分广阔。
 
    (二)政策环境
 
    近年来,随着政府的高度重视和国内强大的市场需求,航空工业面临着前所未有的发展机遇和良好环境。2005年以来,我国相继发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《国家“十二五”科学和技术发展规划》、《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》、《民用航空工业中长期发展规划(2013-2020年)》等规划,为我国航空产业发展指明方向,将推动我国航空工业实现快速发展。
 
    抓紧实施大型飞机重大专项是国家加快我国航空装备发展的重大举措。举全国之力、聚全国之智发展大型飞机,对我国航空工业的整体发展起到了极大地带动作用。为解决航空装备发展的动力瓶颈问题,国家将大力提升航空发动机自主创新能力,促进我国航空装备取得重大进步。
 
    (三)竞争环境
 
    全球竞争是航空工业的重要特点,中国航空工业必须与世界航空强国同台竞技。目前,世界航空工业经过百余年的发展,在市场上已形成了高度垄断。
 
    美国是当今世界上航空工业最为发达的国家,拥有完备的工业和科研体系,在技术上全面处于世界领先地位。有实力的大企业主要集中在美国,在世界航空航天100强企业中,美国占44家,在前10强中,美国占7家,其2012年的销售收入为2179亿美元,出口额为955亿美元,绝对领先于其他国家。
 
    欧洲的航空产品国际市场竞争力强,大型客机、军机、直升机、发动机均占有国际市场的相当大份额;2012年销售收入约1600亿美元,其中出口占60%;在世界航空航天100强企业中,欧洲占据了35家,仅次于美国。俄罗斯是世界上极少数能够研制各类航空产品的国家之一,其军机国际市场竞争力较好,但民机产品比较逊色,近二十年来发展缓慢,现正在酝酿新的崛起。
 
    加拿大是喷气公务机和支线客机全球最大的生产国之一,巴西的支线客机也占有世界市场的半壁江山,日本式世界主要民用客机和发动机生产商的重要合作伙伴,乌克兰具有大型运输机、航空发动机的设计和生产能力。这些国家在局部技术、某些产品领域也具有一定特色和优势。
 
    航空发达国家利用其技术优势和垄断地位,通过技术禁运和适航壁垒,阻碍我国航空工业的发展和进步。
 
    (四)技术及经济基础
 
    经过几十年的努力,我国已建立起较为完整的航空技术体系、产品谱系和产业体系,特别是近年来我国成功地研制了以歼15、歼20、运20、武直10等为代表的军用飞机,在民机方面“新舟”系列已交付百架,ARJ21等支线客机即将投入航线,大型干线客机C919的研制取得重要阶段性成果,小型无人机和通航飞机正处于快速发展之中,这都表明我国航空制造业已步入发展的快车道。
 
    我国经过三十多年的改革开放和经济社会的快速发展,为发展航空装备提供了强大的经济基础。我国工业转型升级,创新能力和国际竞争力显著增强为加快航空工业发展提供了良好的科技和工业基础。
 
    二、十二五发展成就及存在的问题
 
    (一)十二五发展成就
 
    十二五期间,我国成功研制了一批型号,推动了航空产业的发展。C919大型客机订单数量不断增加,达到450架,首架机前机身、后机身、垂尾和舱门等大部件均已交付,研制工作进展良好。ARJ21-700新一代涡扇支线客机成功取得适航认证,即将进入运营阶段。先进中型多用途直升机AC352总装下线试飞,综合性能良好。大型灭火/救援飞机进入工程制造阶段,中机身、机头等大部件在中国民航局批准放行证书/适航批准标签的基础上顺利下架,首架机即将进行最后总装。新舟600涡桨支线客机及新舟600F货机均取得适航认证。飞机、电源变换器、离心式增压泵、飞机主液压泵、气压高度表、空速表、升降速度表、甚高频通信电台、YDK-2C型S模式应答机等等一大批机载设备成功取证,成为货架产品。
 
    与此同时,国产飞机市场反应开始逐渐转好。运12系列飞机凭借优秀的性价比成功签订出口大单,历史性地进入了美国和俄罗斯市场。新舟60系列飞机已经累计飞行约30万个起落和30万个飞行小时,为国产民机设计、服务、运营积累了大量宝贵经验,在此基础上发展的新舟600客机订单情况良好。新舟700飞机也正在积极研制,预计十三五期间取得适航证,进入市场。
 
    (二)存在的问题
 
    虽然我国航空工业取得了长足进步,但总体而言,民用航空工业在我国还属继续培育的幼稚产业,与国际先进水平相比,仍存在较大差距。主要表现在:
 
    一是产业规模小,规模效应尚未充分体现,产业自主发展能力不强,市场机制有待完善。
 
    二是我国航空产品种类偏少,技术水平不高,市场竞争力不强。
 
    三是我国民用航空科技虽然与自身相比取得了长足进步,但是与航空发达国家相比,差距仍然明显。
 
    四是航空发动机、机载系统和设备、原材料和元器件等瓶颈问题制约严重。
 
    五是适航能力明显不足。
 
    三、未来发展重点
 
    (一)飞机产业
 
    1、干线飞机。重点发展150座级、单通道干线飞机。适时发展座级范围250-350座,航程9000-15000公里宽体飞机,该机采用先进气动力设计、高涵道比大推力涡扇发动机、多电技术、高度综合集成航电系统。
 
    2、支线客机。进行ARJ21、M60/M600改进升级,提高可靠性、安全性。同时加快研制座级50-60座,最大燃油航程2450公里。最大起飞重量21.8吨,经济巡航速度430公里/小时。该机可在高温、高原状态下起飞,适应不同航路、跑道的特性,可进行多用途改装的先进涡桨支线飞机。
 
    3、通用飞机。重点发展大中型喷气公务机和大型救援/灭火水陆两栖飞机。大中型喷气公务机最大起飞重量25.4吨。大型救援/灭火水陆两栖飞机该产品是为了满足我国森林灭火、水上应急救援任务的需要研制的大型水陆两栖飞机,采用单船身、悬臂上单翼布局形式;选装4台WJ6发动机,采用前三点可收放式起落架。该机最大起飞重量49吨,最大载水量12吨,最大平飞速度560公里/小时,起降抗浪高度2米。
 
    4、直升机。重点发展重型直升机和先进轻型双发直升机。重型直升机内载重10-15吨;先进轻型双发直升机最大起飞重量约3吨,内载1100公斤,最大外吊挂1360公斤,载客8名;采用单旋翼带尾桨的常规布局,滑橇式起落。同时对现有4-13吨民用直升机根据市场要求进行改进改型。
 
    (二)航空发动机产业
 
    1、大涵道比涡扇发动机。重点发展14000kgf推力级CJ1000A涡扇发动机,满足国产150座干线客机C919对动力的需要。巡航耗油率大不于0.52kg/(kgf•h),发动机排放应比国际民航组织CAEP 6规定的排放水平低50%以上,安全性、可靠性和维修性不低于国外同级别飞机的最先进动力装置的水平。
 
    2、中等涵道比中小型涡扇发动机。重点发展1000kgf推力级小型中等涵道比涡扇发动机,满足国内外7-8座轻型公务机对动力的需求。地面起飞耗油率不高于0.5 kg/(kgf•h),巡航推力300kgf,巡航耗油率不高于0.73 kg/(kgf•h)。
 
    3、中等功率涡轴发动机及传动系统。全力推进中等功率级涡轴发动机国际合作,加快取得适航证。积极发展1000kW新一代涡轴发动机,起飞耗油率不高于0.285kg/kW.h。
 
    4、大功率涡桨发动机。重点发展5000kW级涡桨发动机,主要用于未来70-90座级民用支线客机及20-80吨级中小型运输机。起飞功率约为5000kW,起飞耗油率不高于0.246kg/kW.h。
 
    5、航空活塞发动机。重点发展200kW级航空活塞发动机,用于小鹰500、塞斯纳182、钻石40等4座轻型通用飞机以及无人机。
 
    (三)航空机载设备与系统产业
 
    1、航电系统。发展综合模块化航空电子系统,具有多路双向和多路离散量/模拟量接口功能。综合导航系统含大气数据惯性参考单元、卫星导航、无线电导航功能。座舱显控系统具备飞行、导航、发动机参数和飞机状态信息的显示以及人机交互功能,并提供机组告警功能。机载维护系统具备状态监测、故障检测与隔离以及趋势分析等功能。通信系统具备甚高频通信、高频通信、选择呼叫、卫星通信、数据链通信、维护内话、音频综合、无线电调谐、应急定位发射等功能。
 
    2、飞控系统。主飞行控制系统具备主动控制功能,掌握主动侧杆技术。研制分布式独立驱动、自适应高升力系统,自动飞行控制系统,具有飞行指引、自动驾驶、自动推力等功能。
 
    3、机电系统。液压系统实现基于35MPa的高压系统设计;实现分布式电液作动器(EHA)与机电作动器(EMA)在国产民用飞机的应用。电力系统实现115V、宽变频交流电源系统,分布式自动配电,单通道功率等级大于120kVA;远期实现单通道功率等级大于250kVA。环控系统实现三轮升压式高压除水制冷系统装备国产运输机,掌握四轮升压式环控系统技术;2025年前,研制出电动环控系统。辅助动力系统具备起动/发电一体化功能,2025年实现多电型组合动力装置装机应用。客舱设备掌握水/废水系统压力供水、真空冲洗技术;2025年实现水/废水系统在民机上装机应用。
 
    4、航空材料和元器件。突破高强高韧铝合金、高性能钛合金、超高强度钢和高性能树脂基复合材料关键技术。显示组件适用于机载条件下的高可靠性、大容量显示以及OLED;开展数字像源等新技术、新原理机载显示组件的研发与应用工作。研制出高精度谐振式光子晶体光纤陀螺,实现20kW大功率无刷电机和20kW开关磁阻电机工程化应用。提高航空专用传感器油液、气体、温度、压力等航空传感器的的监测精度和长期可靠性;研发基于新型敏感材料、新型封装材料、新型导电材料等新材料的传感器。
 
    四、政策措施
 
    我国航空工业目前正处于转型升级发展的关键时期,为了保持航空产业的持续健康发展,需要加大对航空产业的扶持力度,加大航空研发和基础设施的投资力度,科学规划航空科研与试验重大基础设施建设,实施若干对航空装备制造业实现创新驱动发展有重要推动作用的重大专项及重大工程,同时加快出台以下扶持政策:
 
    (一)加快制定振兴航空制造业的法律法规和政策措施
 
    保证航空制造业的持续健康发展,加快航空产业发展促进条例制定,建立法律和制度保障。按照社会主义市场经济下航空产业发展规律,完善产业发展金融保障机制,建立和完善融资体系、担保基金和风险规避机制等。
 
    (二)加强适航技术能力和适航体系建设
 
    加强适航技术研究、提高适航设计、验证和审定能力,全面提升适航水平。加强与美欧等发达国家民用航空管理当局的合作,拓展双边适航协定。
 
    (三)加快低空空域改革,促进通用航空产业发展
 
    通用航空产业涉及面广,管理难度大,民航、军队、石油、地矿、邮电、农业、林业、旅游、交通、体育等多部门需要建立相关工作机制,协同推进。特别是要进一步加快低空空域改革,促进通用航空产业发展。
 
    (四)推进重点民用航空产品产业化
 
    民用航空企业研发和创新。在符合WTO规则和国际惯例的基础上,鼓励购买国产飞机。实施国产航空器的政府采购政策,落实中央财政、地方财政对国产民用航空产品的政府采购。结合国家“一带一路”战略,支持航空制造企业“走出去”。
 
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