发展历史：
我国军用飞机对标世界一流。自1949年11月空军司令部成立起，我国空军已经走过了 70 年风风雨雨，以战斗机为代表的各类军用飞机也随着时代的发展不断研制出新的型号，从装备落后至世界一流水平。参照苏联战斗机设计理念及型号，我国在“米格17”、“米格 19”、“米格 21”、“苏 27”等基础上，自主研制生产了“歼 5”至“歼 20”等一系列飞机，目前我国军用飞机在主要机型及关键技术领域均已对标世界一流。
军用飞机分类：
军用飞机总体分作七大类。军用飞机在国防军工行业中具有重要的历史地位，现代战争的标志之一即是抢占制空权，因此拥有先进的、成规模的军用飞机是一项紧迫的任务。依据飞机用途，军用飞机主要分作七大类，分别是战斗机、武装直升机、教练机、运输机、特种飞机、加油机、无人机。
军用飞机技术壁垒：高
行业进入壁垒高、军工央企绝对垄断。军用飞机的设计研发资格、试验场所、生产机构，都必须遵守国家严格的保密制度，具有极高的行业壁垒，相关生产企业必须取得军品采购供应资质；我国每种军机基本上仅有固定的1-2个研究所能够设计研制，且在研发阶段就确定了全部供应产业链及采购名单，形成长期合作关系。中航工业集团统筹分配全部军用飞机订单，包括军方需求及外贸出口。
技术研发周期长，前期投入成本巨大。军用飞机是典型的长周期行业，前期研究、实验、发展、设计，均为我国举国体制下，倾注大量人力物力得以实现。以美国为例，仅F35的前期研发投入就超过400亿美金。我国在起步晚，底子差的前提下，军用飞机研制周期通常为数十年不等。
军用飞机商业模式：
国内军机生产组织模式：院所具有定价权，总装厂决定承包商。军队向研究院所提出需求并支付研发费，院所进行相关研发及试验，研制成功后向军方提交技术方案及报价，军队依据需求向研发单位所在总体所/总装厂/航空工业集团提交订单，再由总体所等组织生产分包活动，下属分包单位由总体所等从合作军备目录表中选择。
国内军品定价：成本加成法延续近20年，激励定价成未来趋势。国内由于军品生产属于政策性任务、体制内活动，长期以来处于状态不公开，价格保密的状态。对单一来源的合同，我国采取的是成本加成定价法（单价=成本*1.05），不同研制阶段有不同的成本核算方式；2013年9月，总装综合计划部发布激励约束定价工作指南（试行），此举将有效释放军工企业潜在盈利能力，军企估值再上新台阶。
军用飞机产业链：
上游：航空工业集团下属院所。军机研发机构分总体研究所和关键技术所，主要有第一飞机设计研究院（轰炸机、运输机），沈飞设计研究所（战斗机），成飞设计研究所（四代战斗机），南昌飞机设计研究所（教练机），直升机设计研究所（直升机），特种飞行器研究所（特种机）。
航空发动机：工业皇冠上的明珠，高端制造业深水区
航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”，也是中国高端制造业迈向深水区的重要阵地，其产业发展是一个国家工业基础、科技水平和综合国力的集中体现，是强军强国的重要标志。航空发动机具有技术密集度高、军民融合性强、产业带动面广等特点，具有极高的军事价值、经济价值和政治价值。全球范围内仅有联合国5大常任理事国能够独立研制航空发动机并形成产业规模，而商用发动机市场上具有技术和商业优势的只有美、英两国，全球范围内都呈现高度垄断的态势。
航空发动机分类：
航空发动机从活塞式发动机发展到今天的多种喷气式发动机，其中涡扇式喷气发动机应用最广泛。从1903年世界上第一架飞机诞生，到二次世界大战结束后，几乎所有的战机都采用活塞式航空发动机，这类发动机通过推动螺旋桨使得飞机获得动力。但是，随着航空发动机向高功率和低重量方向发展，功重比较低的活塞式发动机逐渐退出历史舞台。喷气式发动机可以产生很大的推力，而自身重量又较轻，能够大幅提高飞机的飞行速度，因此得到了广泛的应用。按压气机种类可分为涡轮喷气式发动机、涡轮风扇式发动机、涡轮螺旋桨式发动机、涡轮轴式发动机和螺旋桨风扇发动机。涡扇发动机2020年全球产量占比高达46.10%。
航空发动机技术壁垒：高
航空发动机是世界上公认的总体技术水平最高、核心技术封锁最严、结构最复杂的工业产品之一，挑战着现代工程科学的极限，被誉为“现代工业皇冠上的明珠”。航空发动机研制涉及几乎所有科学和工程专业，技术壁垒极高，具体如下：
1）工作环境恶劣：高压比、高燃气温度、高负荷、大流量等。高性能压气机叶片既薄又具有弯、扭、掠的构形，高速旋转时要长时间承受自身重量2万倍的离心力；薄薄的机匣要长时间承受50~60个大气压而不能变形和损坏，相当于蓄水175米的2.5个长江三峡大坝所承受的水压；涡轮叶片的气流环境温度现已高达2000~2200K，远超过其金属材料的熔点，且要求在1 万~2万转/分条件下能够长时间可靠工作；主燃烧室中气流速度高于100m/s，要求燃烧稳定，出口流场均匀，效率达99%以上。
2）产品结构复杂：整机由上万个零件组成，加工精度达到微米甚至纳米级。由于对推重比和热效率的极致追求，现代航空发动机结构越发精细化、复杂化。以美国GE公司研制生产的大涵道比涡扇发动机 GEnx为例，其所包含零部件高达110万个，且不同部件所使用的材料、工艺也不相同。此外，航空发动机作为一个复杂系统，对零部件的精密程度要求也达到了现代工业的极致，如航空发动机整体叶盘从毛胚到成品要经过几十道工序、数百次换刀、上千次进退刀，A4纸大小的整体叶盘叶片最厚2mm，最薄处只有0.2~0.3mm，绝不允许有任何瑕疵。
3）高可靠性要求：要求很高的可靠性、很好的环境适应性。高性能、长寿命、高可靠性、很好的环境适应性是航空航天装备制造追求的永恒目标，以满足高温、高压、高转速、交变负载等极端服役条件。现代民用发动机寿命要求达3万小时以上，未来将超过10万小时，而对空中停车率的要求是发动机每10万飞行小时不能大于0.2~2次。航空发动机的外部运行环境极其严苛，发动机要适应从地面高度到万米高空缺氧环境、从地面静止状态到每小时数千米的超音速状态和从沙漠干燥环境到热带潮湿环境。总之，航空发动机需要在高温、高寒、高速、高压、高转速、高负荷、缺氧、振动等极端恶劣环境下保证稳定的工作状态。
4）长研制周期、高投入成本。以航空发动机工业制造水平最高的美国为例，美国典型的航空发动机研制费用普遍超过10亿美元，且随着航发研制朝着更高的综合性能方向发展，其研制难度逐渐增大，研制费用也逐渐提高，如美国四代航空发动机F-119的实际研制经费高达24.65亿美元，仅研制周期就长达13年之久。
航空发动机发展历史：
我国航空发动机历经半个多世纪的发展，现已具备完全自主研发能力。我国航空发动机的研制始于20世纪中叶，大致经历了三个阶段：修理与仿制、仿制与自行研制结合、完全自主研发。
1）修理与仿制阶段：20世纪60年代，我国在苏联BK-1φ发动机的基础上，成功仿制了第一款国产涡喷发动机涡喷-5。涡喷-5发动机的研制成功，标志着中国航空发动机工业从活塞式发动机时代发展到了喷气式发动机的时代，成为了当时世界上为数不多的几个可以批量生产喷气式发动机的国家之一。
2）仿制与自研结合阶段：20世纪80-90年代，我国不断提高自主研发能力，研制出涡喷-14（昆仑）和涡扇-10（太行）。涡扇-10是我国第一台大推力涡扇发动机，它的出现结束了国产先进涡扇发动机的空白，标志着我国航空发动机从第二代到第三代的跨越，对我国国防工业和国防现代化建设有着深远的历史意义。目前，涡扇-10系列发动机已成为我国第三代军机的主配发动机。
3）自主研发阶段：21世纪以来，经过半个多世纪的发展，我国已经建立了相对完整的发动机研制生产体系。2016 年，首款国产大功率涡轴发动机涡轴-10亮相珠海航展。该型发动机的出现，填补了国内在该功率等级涡轴发动机型谱的空白，其功率等级和结构安装性可满足不同吨级直升机的动力需求。据 Chinese Air Force报道，2020年运-20已配装涡扇-20完成首飞，未来也将配装运-20，成为我国大飞机的“强心脏”。
目前，我国军用航空发动机和美相比仍有很大差距。推重比是军用航发的主要指标，以美F119、F135为代表的四代军用航发推重比已突破10一级，而我国主流三代军用发动机WS-10推重比仅为8一级，并在总寿命、涡轮前温度等指标也全面落后于美国，未来提升空间较大。
航空发动机商业模式：小核心大协作
航空发动机研制难度极大，单一企业完全具备从零部件到子系统到整机的研制与生产既不经济也没有必要。因此，世界主要航空发动机制造商都采取主承包商供应商的发展模式。其优势在于：对于总装单位，将非核心环节如零部件、小部件、分系统等外包给具备规模化生产能力的厂商，自身聚焦航空发动机总体设计、系统集成及少数核心分系统及零部件的研发，最终作为链长对整条产业链进行管控，有效降低自身成本的同时可以带动产业集群的发展。对于外协厂商，航空发动机产业极高的准入门槛决定了一旦成为供应商短时间内不会被替代，而聚焦某一单一领域又能通过规模化生产使得企业在盈利能力方面获得正向提升，同时也能够充分享受航发技术外溢的红利。
全球主要航发制造商如GE、RR等发展思路是企业将更多精力集中于核心技术的研发与创新，通过转包生产的方式将订单分配给合格供应商，降低制造任务以获取更大的利润空间。在全球两机产业协同发展的背景下很多企业如日本三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工及韩国三星科技等获得全球航发巨头认可，切入供应体系并成为稳定供应商。从国内来看，航空发动机零部件制造向中国转移的趋势明显。由于欧美制造成本高，或是打破如PCC企业的少数垄断格局，全球两机巨头不少在中国培养合格供应商，我国航空发动机很多配套企业如航宇科技、航亚科技、应流股份、中航重机等已经切入了全球两机体系的供应链并成为重要供应商之一。
从国内范围来看：航发集团也建立了“小核心、大协作、专业化、开放型”的科研生产体系。在军用航发领域，航发集团持续完善专业化布局，对内促进资源向核心环节聚焦，主业集中度持续提升；对外积极引入社会资源，建立社会化专业配套体系，提升供应链的质量与能力。我们认为，航发集团小核心大协作的模式下主机厂将充分利用社会资源提高生产能力和技术水平，以实现快速扩产，而配套业务的外溢也会快速提升配套厂所的经营质量与规模。
美英等少数国家的寡头企业主导世界航发市场。军用领域真正形成航空发动机产业并具有相当规模的国家只有美、俄、英、法、中等少数几个国家。民用领域行业集中度更高，美、英两国的三家公司（美国的GE公司、普惠公司以及英国的罗罗公司）及其成立的合资公司（CFM、IAE、EA公司）几乎占据了全球民用航发市场90%的份额。
我国军用航发格局：航发动力作为航发集团旗下航空动力装置唯一上市平台，是国内唯一能够研制涡喷、涡扇、涡轴、涡桨、活塞等全谱系军用航空发动机的企业。我国军用航空发动机经历了“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的过程，当前已建立起了相对完整的发动机研制生产体系，国产发动机已装配歼击机、运输机、轰炸机等多种机型。未来，我国军用航空发动机产业将形成一、二代机加速淘汰，三代机批量稳定交付、四代机研制、五代机预研加速的局面。
航空发动机产业链包括原材料→零部件→分系统→整机→维修五大环节。我国军用航空发动机经历了“维护使用-测绘仿制-型号研制-开展预研”的过程，当前已建立起了相对完整的发动机研制生产体系，我国军用航空发动机产业链相关企业一览如下：
高温合金：
高温合金又称耐热合金或超合金，是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温下抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变，并能在较高的机械应力作用下长期工作的一种合金材料。基于以上性能特点，高温合金目前是屹立于金字塔尖的尖端工业材料，既是航空发动机热端部件、航天火箭发动机各种高温部件的关键材料，又广泛运用于工业燃气轮机、能源、化工等工业部门。
高温合金分类：
按照工艺路线分类有三大类：变形高温合金、铸造高温合金、粉末高温合金。其中铸造高温合金根据结晶方式又可以分为：等轴晶铸造高温合金、定向凝固柱晶高温合金和单晶高温合金3类。其中变形高温合金应用范围最广，占比达到70%多，铸造高温合金占比为20%，其余不到10%。总体上看，变形高温合金的制造工艺难度大于铸造母合金，因此价格上变形高温合金更高，铸造高温合金产业链的工艺难点在于后续的精密铸造工艺，也是提升铸造合金产品附加值的重要环节。
按照基体元素种类可以分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金等，其中镍基高温合金的耐热性能相对更强一些，因此其应用最为广泛，在当今生产中所占的比例高达80%。
高温合金主要公司：
国内高温合金生产商主要为特钢企业、科研院所及其下属企业和民企。其中，特钢企业的代表抚顺特钢高温合金年产量可达5000吨，其航空航天用高温合金在国内市占率高达80%以上。科研院所及其下属企业代表钢研高纳拥有年生产超千吨的航空航天用高温合金母合金以及高温合金精铸件的生产能力。民企代表图南股份是国内少数能同时批量生产变形高温合金、铸造高温合金（母合金、精密铸件）产品的企业之一，掌握高温合金材料超纯净熔炼等核心技术。
技术壁垒：高
军用变形高温合金拥有极高的壁垒，铸就稳固的竞争格局，预计十四五抚钢仍占据主导地位。高温合金的工艺非标准化，因此对研发实力、经验积淀要求很高；下游是航空发动机等产品也要求非常高的质量稳定性，因此高温合金行业有着非常强的市场先入壁垒，一旦进入用户的供应链体系，一般不会轻易更换。高温合金供应要2步，走完科研-验证流程、批量供货，前者时间周期很长，后者对质量稳定性、成材率要求很高，因此我们认为“十四五”抚钢占据军用变形高温合金的主导地位不会变化。
铸造高温合金：
铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金，具有合金化程度高、成分范围高、应用领域广阔等特点。其工艺流程较为复杂，包括精选、组装和熔炼等多个步骤，复杂的工艺流程也使产品更加精细化。广泛应用于制造航空、航天、能源等领域高端装备核心热部件的高温母合金、精铸件以及高温合金叶片等。
粉末高温合金：
粉末高温合金在我国高温合金领域应用占比约10%，钢研高纳为该领域市场占有率达60%。粉末高温合金是航空发动机涡轮轴、涡轮盘挡板、涡轮盘等关键热端部件的首选材料。目前世界上只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数国家具备粉末高温合金研发、生产能力，其中美国和俄罗斯是粉末高温合金研制和工程化应用最成功的国家，所生产的粉末高温合金制品被用于多个型号的航空发动机。
钛合金拥有良好的耐腐蚀性、抗疲劳性及较高的比强度，并且对于减轻航发重量具有不可替代的作用，因此被广泛应用于航空发动机的冷端部件。钛的密度比钢小40%却有着相同的强度，同时具备较好的耐热性、耐蚀性、弹性、抗弹性和成形加工性，已成为先进航空发动机的主要结构材料之一，主要用于发动机的压气机盘、叶片、鼓筒、高压压气机转子、压气机机匣、罩、轴类等冷端部件。
目前航空发动机的钛合金重量占比已逐步增加至25%以上。国外来看，美国第3代发动机F-100的钛合金用量25%，第4代发动机F-119钛合金用量已达40%。据曹春晓院士《钛合金在航空工业中的应用》，我国第二代航空发动机钛合金用量约13%-15%，第3代航空发动机（太行发动机）中钛合金用量达到25%，在研的军用涡扇发动机钛用量预计为30%~35%，在研的商用涡扇发动机钛合金用量预计为23%左右，未来先进军用航空发动机放量叠加商用航空发动机将大大增加钛合金需求。
我国军用钛材产业链完整，大致分为三大环节：1）上游资源产业：包括钛铁矿、金红石等钛矿资源，以及由钛铁矿加工而成的人造金红石、钛渣和四氯化钛；2）中游制造加工：包括海绵钛的还原或熔盐制取，进而熔铸钛锭和钛加工材（锻件、坯棒板管线丝材等）；3）下游应用：锻造厂将钛加工材加工为钛结构件，最后装在航空发动机或者飞机上。
我国的钛加工产业整体呈现低端产能过剩、高端产能不足的局面。在我国的“钛谷”宝鸡，存在着大小共计400家钛合金材加工厂商，其中，军用高端钛材市场参与者主要为宝钛股份（全谱系）、西部超导（棒材、丝材）和西部材料（板材、管材）三家，其技术均源自西北有色金属研究院。西部超导主要从事钛合金棒材、丝材，西部材料主要从事钛合金板材、管材，二者不存在实质性竞争关系。
复合材料：
要持续提升航空发动机性能如高推重比、低耗油等，则必须在新材料、新工艺应用、新结构设计等方面取得更多更大突破，对于推重比15~20的发动机，新材料、新工艺及相应新结构对提高推重比的贡献将达50~70%，使用创新型的复合材料是极其关键的手段之一。具体如，在发动机低温部件（外涵机匣、风扇机匣等）使用树脂基复合材料（PolymerMatrixComposites，PMC）或金属基复合材料（MetalMatrixComposites，MMC）；在高温部件（火焰筒、涡轮导叶、喷管调节片等）使用陶瓷基复合材料（CeramicMatrixComposites，CMC）。目前复合材料已经开始逐渐应用于新一代航空发动机结构中，如 LEAP-X、GE90 发动机风扇叶片均使用树脂基复合材料，F414、EJ200 发动机燃烧室均使用陶瓷基复合材料等。
应用趋势上看，先进航空发动机中使用复合材料的比重逐年提高。以CMC为例，根据《航空发动机结构分析》，在2000年左右，CMC材料仅占发动机总重量的0.8%，而这一比例在2015年被提高至7.1%，且根据GE官方预测，未来10年航空发动机市场对CMC的需求将递增10倍，因此航空发动机复合材料的应用不容小觑。
CMC陶瓷基复合材料是指在陶瓷基体中引入增强材料，以陶瓷基体为连续相的复合材料，近几十年来在航空发动机中应用占比逐步提升。陶瓷基复合材料兼顾了金属的高韧性、可塑性和陶瓷的高熔点、耐腐蚀和耐磨损等特性，是新型航空发动机的关键材料。它的密度约为耐高温镍合金的 1/4~1/3，钨基合金的 1/10~1/9，可以大大减轻发动机结构质量，降低油耗的同时提高推重比，是未来发动机热端结构的首选材料。经过几十年的发展，陶瓷基复合材料已经在高温涡轮叶片、高温燃烧室、调节/密封片等部件上进行了相关典型件测试，部分已实现工程化应用。
陶瓷基复合材料（CMC）产业链：
陶瓷纤维以火炬电子为代表，CMC材料制备商以西安鑫垚、航天科技材料研究所等为代表。CMC由陶瓷基体和增强纤维组成。我们可以用“钢筋混凝土”形象地比作CMC，陶瓷基体好比水泥，增强纤维好比钢筋，复合在一起形成CMC。陶瓷基体如PCS；增强纤维如C纤维、氧化铝纤维、SiC纤维、Si3N4纤维等；复合工艺又包括CVI、PIP、SIHP、RMI等手段。
树脂基复合材料：
树脂基复合材料是大涵道比涡扇发动机风扇端增效减重的首选材料。大涵道比涡扇发动机风扇部件占发动机总质量较大，如涵道比为5的CF6-80C2发动机风扇质量占总质量的20%，涵道比为10的GEnx发动机风扇质量占总质量的30%。根据《商用航空发动机先进复合材料风扇叶片研究进展》，与传统的钛合金叶片相比，使用树脂基复合材料可以将叶片数量减少约50%，减轻重量约66%，提高效率，减低噪声和振动。经过数十年的发展，树脂基复合材料风扇叶片已经发展出四代，工艺水平已经由早期的热压成形发展至如今的3D编制，RTM成形。树脂基复合材料的增强纤维有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等，航空发动机则主要使用性能更加优异的碳纤维增强树脂基复合材料。
碳纤维增强树脂基复合材料产业链：
树脂基复合材料生产过程中，预浸料是生产中至关重要的原材料，我国航空用预浸料基本被中航高科下的中航复材所垄断。碳纤维方面，我国制备技术整体进步较快，T300、T400级别产品生产技术已经成熟，中复神鹰、光威复材、中简科技、恒神股份等企业已经实现 T700、T800级别产品的规模化生产，而T1000、M55J级别产品也已经实现小批量生产。我国航空航天用碳纤维主要为高性能小丝束碳纤维，目前可以稳定供应批产装备的主要是光威复材和中简科技。
武器装备的隐身是指通过控制和降低武器装备特征信号，使其难以被探测、识别、跟踪和攻击，主要通过外形设计和使用隐身材料来实现。外形设计是通过降低武器装备的雷达散射截面以实现隐身，但受制于战术技术指标、环境条件等方面限制导致设计难度极大，因此隐身材料也成为了武器装备实现隐身的关键技术，其根据探测技术可分为雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、多频谱隐身等。
隐身材料产业链：
隐身材料行业具有壁垒高、集中度高，下游客户的供应商选择具有稳定性、排他性，以及研发周期长，具有定制化特征等特点。目前国内仅有少数企业能够进行高性能、实战化隐身材料的研制生产，军工产品的资质要求、高难度的技术工艺、较高的研发投入、优秀的研发及生产人才储备、完善的质量控制体系和检测体系等均构成较高竞争壁垒。在材料实现定型批产，客户选定供应商后，一般不会轻易更换。
由于隐身材料的性能和质量在相当大的程度上决定着武器装备关键构件的使用性能和服役周期，因此相关武器装备对于隐身材料的性能、质量的要求非常高，目前国内仅有少数企业能够进行高性能、实战化隐身材料的研制生产。其中华秦科技是国内唯一能够全面覆盖常温、中温和高温隐身材料设计、研发、生产的企业，在中高温隐身材料领域处于领先地位，产品在多军种、多型号装备实现装机应用，我国从事隐身材料先相关产品的企业还包括光启技术、佳驰电子等。
航空发动机中游零部件：
根据结构形式，可以将航空发动机的机械部件分为：叶片类、盘类、轴类、机匣类、钣金、齿轮、轴承等部件，根据各部件材料，可以将其分为钛合金部件、高温钢合金部件、复合材料部件，根据各部件毛坯制备方式，可以将其分为铸造件、锻造件、钣金件等。
铸造件：
精密铸造工艺壁垒极高，也是铸造母合金产品附加值大幅提升的关键工艺环节。以图南股份为例，2019年其铸造母合金和精密铸件单价分别为24.41万元/吨和1061.78万元/吨。航空发动机精密铸造的产品主要是：涡轮叶片、机匣等热端部件。
涡轮叶片：由于所处温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，拥有极高的工艺壁垒，对质量、稳定性等指标要求非常苛刻。先进航空发动机的燃气进口温度达1380℃，推力达226KN。涡轮叶片承受气动力和离心力的作用，叶片部分承受拉应力大约140MPa；叶根部分承受平均应力为280~560Mpa，相应的叶身承受温度为650~980℃，叶根部分约为760℃。提升航空发动机的性能就必须提升其关键部件涡轮叶片的性能。涡轮叶片的性能水平（特别是承温能力）成为一种型号发动机先进程度的重要标志。涡轮叶片占叶片价值比超过60%。从某种意义上说，未来发动机叶片的铸造工艺直接决定了发动机的性能，也是一个国家航空工业水平的显著标志。
目前只有美国、俄罗斯、英国、法国、中国等少数几个国家少数厂商能够制造单晶涡轮叶片，技术更迭慢导致弯道超车的机会较少。
与传统的锻焊成型工艺相比，整体精铸成型是燃烧室机匣的发展趋势。传统燃烧室机匣大多采用“板材弯曲成型-锻件粗加工-焊接机加工成型”工艺，须经过多道工序，不仅由于焊缝多而密导致变形严重、刚性差，而且制造周期长、材料利用率低、成本高。大型整体构件超薄壁精密铸造技术是燃烧室机匣制造技术发展的方向，大大简化了零件制造过程，仅需要一道精密铸造工序即可完成薄壁整体构件的制造，可取消许多后续加工工序，减少零件数量、显著降低制造成本。整铸机匣与锻焊成形机匣相比刚度高、无焊缝，壁厚可降至2mm，对于降低重量、提高推重比具有重要意义。
航空发动机精密铸件竞争格局：
锻造件：
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，根据成形机理，可分为自由锻、模锻、辗环。自由锻是指用简单的通用性工具对原材料进行锻压处理和加工的方法，该方法简单、通用性好，成本低，市场占比为18.5%。模锻是在锻模膛内受压变形而获得锻件，该方法易实现机械化生产，生产率高，市场占比为75.2%。辗环是指通过专门设备辗环生产不同直径的环形零件，该方法材料利用率高，精准度高，质量好，市场占比为6.3%。
锻件是发动机转子的主要组成部分，按照产品类型可分为锻造叶片、环形锻件和盘轴类锻件等三大类。其中，锻造叶片主要为风扇/压气机叶片，环形锻件主要为各部位机匣，盘轴类锻件主要为涡轮/压气机盘。
锻造件壁垒：
技术壁垒高。航空锻件要求高性能、长寿命、高可靠性，且要求各批次性能稳定、一致，从而要求企业在材料成形与性能控制的基础研究和应用研究领域有较深的认识。航空锻造企业不但需要具备深厚的材料和锻造理论知识，还需要进行大量的计算分析、工程试验验证和长期的工程实践。
设备和资金壁垒高。航空锻造具有投资大、建设周期长的特征，属于典型的资本密集型行业。以大型模锻机为例，据《大型航空模锻件的生产现状及发展趋势》，截止2010年全球仅有40余台100MN级以上模锻机，其中70%左右集中在在美、俄、法。资金投入方面，进口大型设备单位价值昂贵，例如据派克新材招股说明书，1台7000吨自由锻液压机价值9000万元，一台精密碾环机价值1.2亿元。
锻造件商业模式：
定制化特征强，多采用“以销定产”的生产模式。由于航空发动机产品型号众多，每种型号的产品在材料、规格、性能方面均具有特殊性要求，因此产品具有定制化特征，且我国军品采购具有强计划经济色彩，客户单次采购的产品也具有多种类、多规格、小批量的特征，因此航空发动机零部件锻造企业多采用以销定产的生产模式。
锻造件主要公司：
国内航发锻件龙头企业产品差异化大，总体来看，中航重机龙头地位稳定，优秀民企纷纷涌现。国内航空锻件制造企业主要包括国有大型军工企业或其下属科研院所和民营军品生产企业。其中，中航重机是行业龙头，旗下子公司陕西宏远和贵州安大，专门从事航空锻造业务。陕西宏远以机身的大型模锻件为主，贵州安大以航空发动机的环锻件为主。此外，随着航空发动机主机厂实行“小核心，大协作”的生产制造模式，国内以航宇科技、航亚科技、派克新材、无锡透平、三角防务等为代表的民营优秀供应商纷纷涌现，不断成为国内外主流航空发动机锻件的重要供应商。例如，航宇科技是新一代窄体客机发动机LEAP高压涡轮机匣锻件的主要生产企业；航亚科技已成为赛峰、GE航空等国际主流航空发动机制造企业的核心供应商；派克新材是我国第二家成为美国GE供应配套环锻件的企业。
钣金件：
钣金件是将金属薄板（6mm以下）通过手工或模具冲压使其产生塑性变形，形成所希望的形状和尺寸，并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件。与锻件、铸件不同的是，钣金件是一种冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、铆接、拼接、成型等，其显著特征就是同一零件厚度一致，该方法生产效率高、原材料消耗少、生产成本低，而且可以有效改善材料的组织和力学性能，具有重量轻、强度高、导电、成本低、大规模量产性能好等特点。目前钣金件主要用于航空发动机的火焰筒、喷管等部位。
1）火焰筒：整环结构中前后各有一个法兰用于安装固定，中间为均匀壁厚、带有一定曲率的薄壁结构（壁厚通常小于 2mm），传统的锻件+机加工的工艺路线成本高、加工周期长，而且随着壁厚减薄，零件刚度下降，加工变形问题越来越突出。因此目前中间均匀壁厚部分采用钣金成形，前后法兰采用锻件+机加工制备。
2）喷管：作为航空发动机中的重要零件，其成形质量直接影响发动机的性能和安全。由于钣金件生产成本低、生产效率高，可以成形出空间结构复杂的零件，因此这类零件大多采用钣金成形的工艺方法。
目前国内从事航空发动机钣金件制备的上市公司主要包括航发动力及航发科技。航发科技转包业务经过三十余年的发展，已形成机匣、叶片、钣金、轴类产品专业制造平台，与国际两机巨头建立长期稳定合作关系；航发动力旗下黎明公司、南方公司2019年出口转包产品中钣金出口量分别达到5347、63947件。
机加工：
机加工指通过机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变，从而得到所希望得到的零部件的过程。机加工是航空发动机中如叶片、叶轮、机匣、盘轴类等高附加零部件加工成型前的最后一道工序，其作用是进一步提升零部件的精细程度，在整个生产制造中处于关键环节，且加工难度很大一旦出现误差将造成整个零件报废。
航空发动机零部件对机加工精度要求极高，机加环节材料切除率高达60%以上。虽然数控加工技术与设备已成为航发零部件机加的主流方式，但由于现代航发广泛采用难加工材料且对加工精度要求极高，导致机加环节毛胚材料切除率极大，典型如机匣、压气机风扇、整体叶盘等零件毛坯均为整体模锻件，其外轮廓极其复杂，造成锻造毛坯余量大且分布不均匀，导致机加环节材料切除率高达60%以上。
机加工主要公司：
我国从事航发零部件机加工企业主要以航发集团旗下单位为主。由于航发零部件对于加工精度要求极高，目前参与单位主要包括航发动力、航发科技、爱乐达等。航发动力作为我国航发龙头，在设备、人员等方面均具有明显优势，其机加工艺在国内处于绝对领先水平。航发科技主营两机零部件，内贸产品直接配套某主机厂，市占率达到 100%；国际转包业务具备 30 余年发展历史，形成了机匣、叶片、钣金、轴类产品专业制造平台，与GE、RR等全球两机巨头形成长期稳定合作关系。此外，民营企业如爱乐达也向航发集团提供零部件但其主要收入来源以军机为主。未来趋势上，我们预计随着航发集团小核心大协作的深度推进，部分优秀民营企业或有望承接航发机环节外溢订单。
航天发动机控制系统：
航空发动机控制系统是发动机的“中枢神经“和”大脑“，控制系统的优劣直接关系到航空发动机的性能和可靠性。发动机控制系统负责将飞行员的控制指令准确传达到发动机相关机构，实现对发动机的精确控制，保证发动机安全、可靠、稳定的工作，并获得最佳性能，对于发动机以及飞机的稳定运行起着至关重要的作用。航发控制系统主要由电子控制器、燃油泵、燃油控制器、限制器、执行元件、测量元件、燃油喷嘴和控制阀门等部件构成。
航天发动机控制系统发展历史：
1、初始阶段：液压机械控制。早期航空发动机仅有一个燃油流量作为控制变量，控制系统核心部件是液压机械或液压气动式的燃油控制器，主要采用液压机械式开环控制技术，飞行员根据飞行高度和速度，手动操作油门位置，直接驱动燃油计量阀，调节燃油流量。由于系统结构相对简单，机械液压控制系统的精度不高，仅适用于中低空航空发动机。
2、成长阶段：液压机械+电子控制。随着发动机性能及控制系统功能不断提升，低精度的液压机械式控制已无法适应，迫切需要监视装置来确保发动机时刻处于安全工作状态。电子控制器（EEC）应运而生，用于发动机飞行包线内转速和温度的保护，并时刻监控发动机状态，保证推力控制精确。代表产品如 F100-PW 发动机的数字电子式发动机控制装置、F101-GE 模拟电子式推力增强器风扇温度控制装置、АЛ-31Ф 的综合电子调节器等。
3、电子化：全权限数字电子控制（FADEC 系统）。FADEC作为当今航空发动机控制系统主要研究与应用方向，其使得发动机控制技术、精度、范围达到了新高度。FADEC主要包括发动机电子控制器（EEC）、液压机械装置（HMU）、传感器、作动器、活门等，所有的控制由计算机进行，再通过电液伺服机构输出液压机械装置及各个活门、作动器等。
从实际应用层面来看，20世纪90年代起双通道FADEC系统已经成为航空发动机的标准控制系统，FADEC系统已经成为新研航空发动机的典型特征。20 世纪70年代美国制定了全权限数字电子控制技术研究计划，在PW-F100发动机监控用的数字电子式发动机控制装置基础上，用数字电路和软件实现了液压机械装置的全功能控制，并于1983年完成了飞行验证计划，验证了FADEC技术的优越性。FADEC系统可使飞行员无约束的操作并提供自我保护装置，在可控制参数、系统功能性、可靠性、维护性等领域全方位优于液压机械式及电子控制式系统。
国内航发控制系统产业链完整，已掌握核心技术。国内航空发动机控制系统的产业链主要包括控制器及燃油调节器、电机及点火装置、传感器的生产厂商，主要参与者为国企，部分为民企。国内航发控制产业链已形成较完整的产业链，并且已掌握核心技术，在电子元器件等领域国产替代率较高。
航发集团旗下控制系统研产单位均具备浓厚的历史底蕴与技术累积，几乎垄断我国军用航发控制系统市场份额且有望长期保持。国内军用航发控制系统主要由航发集团旗下航发控制旗下4家子公司与中航动控研究所（614 所）共同研制生产。614所作为控制系统总体所主要从事控制系统中的软件、电子控制器等研制生产工作，其产品作用主要是发出控制指令信号。航发控制主要从事航空发动机控制系统中关键机械液压执行机构的研制生产，是执行指令信号的关键硬件，软硬件相辅相成密不可分，共同构成一个完整的控制系统。除航发集团外，部分民营企业如晨曦航空、海特高新等也试图进入抢占市场份额。
航天发动机维修：
航空发动机是典型的消耗性武器装备，全生命周期约进行四次大修。《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》一文中统计了不同翻修次数的35台次发动机性能测试情况，伴随外场飞行时间和大修频次的增长，发动机推力和耗油率均呈现下滑趋势，而面临五次大修的军用航发性能显著下滑，几乎达到满足使用条件的临界点，因此在实际应用中军用航发进行四次大修较为常见。一方面因为四次大修后发动机可靠性、安全性、性能衰减及修理经济性等指标仅基本满足军用航发定寿指标要求，五次大修难以满足定寿标准及使用要求；另一方面则是随着航发翻修次数增长，其修理难度越来越大，修理经济性变差，第五次大修成本较前四次大修成本平均值提高35%，修理费效比明显降低。
后市场服务市场空间和销售市场相当，其中一半费用(51％)用于购置新的零备件航材，发动机大修(不含航材)和零部件修理占 22％(其中零件修理费用达9％以上)，航线维修占10％，租赁备发费占5％，外场更换周转件占9％，发动机管理占3％。维修部份航材占比较高，可以达到85%，人工成本较少，只有15%左右。
航天发动机维修主要公司：
目前国内军用航发维修市场参与者主要包括航发动力以及部队修理厂5719等，航发动力凭借技术实力、产品认知等多方面优势未来有望占据主导地位。航发动力是我国最大的航空发动机及衍生品生产制造、维修基地，2014年起公司陆续通过募集、自筹、国拨等方式对发动机维修能力进行投入，近年来多个维修项目已陆续进入达产期为公司后续维修业务放量提供保障。解放军5719厂始建于1970年，具备一代机、二代机、三代机到多型跨代全寿命全型号同时并线修理的能力，累计维修各型发动机超过1万台，2016年工业产值突破27亿元，是目前国内主力战机发动机维修型号最先进、掌握核心技术最全面的工厂。未来趋势上，我们判断随着三代机及其改其型号交付量的快速增长，部队修理厂如5719等在新型航发的大修能力方面处于竞争劣势，航发动力有望依托公司在产品认知、技术实力等方面的优势获得更大市场份额。
航电系统是飞机上所有电子系统的总和，技术水平的高低影响着战斗机的作战性能，是飞机平台实现信息获取、传输、处理和应用的核心系统。随着第三代、第四代战斗机的不断研发，未来综合航电系统将成为战斗机获胜的关键，属于综合性强、难度大、技术门槛高的研发行业、我国航电系统产业被中航工业集团下属的中航电子及615、618所垄断。
军民机均具备的航电系统包括人机交互系统（显示系统、通信系统、数据输入与控制、飞行控制系统）、飞行状态传感器系统（大气数据系统、内部传感器）、导航系统（无线电导航系统、航路推算导航系统）、外部传感器系统（雷达、前视红外传感器）和任务自动化系统（导航系统管理、自动驾驶仪与飞行管理系统、发动机控制与管理系统、航电系统勤务管理）。其中，人机交互系统、飞行状态传感器系统、导航系统、外部传感器系统属于航电系统功能层，实现航电系统基本或核心功能，任务自动化系统是特定任务层，通过自动工作和管理完成多种任务，减少机组工作量，同时进行更多的飞机监控工作。此外，民航飞机还配备空中交通管制、应答机系统、近低告警系统和威胁告警／防撞系统等，军用飞机配备更多种雷达、导航等作战相关系统设备。
机电系统：系统细分繁杂，中航机电垄断
机电系统是机载系统的重要组成部分，被称作飞机的“肌体”，占飞机总成本的15%（机载设备占总成本的30%-40%），是执行飞行保障功能的飞机系统总称，主要作用是用于实现飞机机械电力保障功能。是提升战机整体作战性能和安全所必须的关键功能系统。机电系统分为两类：①与能量转化、传输、使用相关；②与生命、任务保障相关。
军用航空机电产业进入门槛高，属于“资本+技术”密集型行业，我国军用航空机电市场基本被中航机电系统有限公司垄断。中航机电是我国航空机电资产唯一上市平台，为中航工业航空机电系统资产整合平台，下设12家子公司，涉及机电各个细分领域，产品优势明显。
整机厂：分工明确，各类军机有固定厂商。
在整机生产行业，中国飞机制造厂分布呈现集团化、规模化、主体化、分类化的特点。整机厂大都属于航空工业集团，包括成飞（战斗机）、沈飞（战斗机）、西飞（运输机/轰炸机）主流整机厂，以及哈飞/昌飞（直升机）、洪都/贵飞（教练机）等新一代主机厂，共同促进我国军机整机的制造。
