2022年航空器及航空器部件维修再制造行业发展情况与趋势分析.docx

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1、2022年航空器及航空器部件维修再制造行业发展情况与趋势 分析(-)航空器及航空器部件维修再制造行业概况1、航空业概况根据航空器的生产和运营，航空业可分为航空器及航空器部件(含发动机、 机载设备)制造、航空器运营、航空器及航空部件维修再制造等产业。(1)航空器及航空器部件制造航空器制造主要包含航空器的设计、组装、生产、试验等工作；航空器部件的 制造主要包括发动机、机载设备部件的制造。(2 )航空器运营航空器运营是指对航空器的使用。按照航空器的使用领域，航空器运营单位一 般包括军用航空、民航运输、通用航空三类。(3 )航空器及航空器部件维修再制造 航空器及航空器部件维修与再制造是指机载设备的检测

2、、修理、排故、定期检 验、翻修及改装，或对因受损或到寿而报废的机体结构进行专业化修复或升级 改造，恢复其结构特性与功能特性，使其满足服役可靠性的过程。2、航空器及航空器部件维修与再制造行业概况航空器及航空器部件维修与再制造包括对飞机及其技术装备进行维护、修理和 再制造，是飞机使用的前提和必要条件，是航空业的重要组成部分。航空器及航空器部件维修与再制造的主要内容如下：机体大修及改装主要是对机体结构的维修及再制造。机体结构主要包括机身、 机翼、尾翼、起落架等，上述结构件对于承受飞行载荷、地面载荷、增压载荷 和操纵载荷具有重要作用。机体结构损伤主要为疲劳裂纹。疲劳裂纹是指机体 结构在交变载荷持续作用

3、下所引起的裂纹及其扩展。针对机体结构疲劳裂纹， 维修企业需查明机体结构的疲劳裂纹情况，对飞机结构损伤部位进行抗疲劳耐 久性修复，以延长飞机的使用寿命。部件附件维修主要是对机载电子和机械设备等部附件的维修。通常由业主将拆 下的部件送到部件维修单位或车间后，经过排故、换件、修理和测试等工作后 重新成为可用件并取得适航放行证书，需要时即可装机使用。3、增材制造技术在航空器及航空器部件维修再制造中的应用情况随着航空等领域的快速发展，航空器构造也逐步向高性能、复杂结构方向迈 进，对配套的机载设备、机体结构维修再制造技术提出了更高要求。多年来， 机体结构、机载设备的损伤维修主要通过焊接、抑接加强块、复合材

4、料胶接等 传统技术来完成，由于该类技术对飞机复杂机体结构的可达性差，修复铝镁合 金等易氧化、低熔点的材料时，极易产生焊接裂纹，其较大的热应力也会对基 体造成变形和热损伤，修复后的抗疲劳性能、结合强度也不能满足关键主承力 结构的载荷要求。因此，传统维修技术无法满足战机核心结构件的维修需求。与传统维修技术相比，被修复的结构件在冷喷涂增材制造过程中全程处于低温 状态，无氧化烧损、无打孔破坏，避免了焊接高温等方式对基体材料的热损 伤、挪接加强块、打止裂孔等方式对基体造成的附加损伤，比复合材料胶接等 方式具有更强的涂层强度。冷喷涂增材制造技术在修复过程中不产生火花、高 温，可适应多种修复场景。增材制造技

5、术主要包括冷喷涂成形、热喷涂成形、高能束流（激光束与电子 束）增材制造、气相沉积等技术路线。（1）冷喷涂增材制造技术冷喷涂增材制造技术以高速气体作为加速介质，将喷涂粉末经送粉气体送入喷 枪，经特殊设计的喷嘴加速后，形成气、固两相超音速射流，喷向基体表面， 射流中金属粒子在固态下碰撞基体，动能在撞击瞬间转化为颗粒高速应变的内 能，产生剧烈塑性变形，与界面上基体粗糙表面进行耦合作用，形成机械咬 合、物理结合和冶金结合，最终形成沉积涂层。冷喷涂技术在航空机体复杂结构件中的修复中具有领先的技术优势和广泛的应 用前景，主要基于以下显著技术特点：1）安全无损修复：冷喷涂增材制造技术 通过低温固态沉积方式对

6、起落架大梁疲劳裂纹进行修复，无需进行钻孔、挪 接，不会对起落架大梁造成热损伤或二次破坏，也不存在高温环境导致油箱爆 炸的隐患，实现安全无损修复；2）原位修复能力：冷喷涂增材制造技术实现了 铝合金涂层的逐层堆叠，在疲劳裂纹处原位生长出合金体，可在不拆卸主结构 件的情况下，以原位修复的方式对起落架大梁疲劳裂纹完成修复；3）涂层强度 提升：冷喷涂增材制造技术可在裂纹部位原位制造出高致密性和原金属材料力 学性能相适配的合金体，分担裂纹部位载荷、消除疲劳裂纹尖端张开应力，阻 断裂纹扩展，实现机体结构强度恢复和可靠性、寿命的提升。近年来，冷喷涂增材制造技术在欧美等发达国家已得到专业化运用。美国科珀 斯克里

7、斯蒂市陆军基地使用冷喷涂增材制造技术修复了 UH-60黑鹰、AH-64 阿帕奇及西科斯基H-53等军用飞机，使用冷喷涂增材制造技术对铝铸件及检 修面板进行维修，延长了美国空军F-18战斗机和B1-B轰炸机等飞机的使用寿 命；欧洲运用冷喷涂工艺进行狂风战斗机的修复，欧洲航天局也资助爱尔兰都 柏林三一学院进行冷喷涂应用于金属零部件的增材制造研究；澳大利亚ASC造 船厂亦计划与国防材料研究中心以及联邦科学与工业研究组织合作采用冷喷涂 增材制造技术维修柯林斯级潜艇。(2 )热喷涂技术热喷涂技术是使基体或零件表面强化和防护的一门技术，它是利用热源将喷涂 材料加热熔化或软化，使之在热源或外加的高速气流的作

8、用下雾化，形成熔 滴，并以一定速度喷射到预处理过的基体表面，形成具有一定结合强度涂层的 工艺方法。目前，热喷涂技术已广泛应用于航空航天、机械制造、石油化工等领域，作为 可显著提升零部件表面性能的有效技术，具有较高的经济效益。热喷涂技术的 需求及应用端呈现快速扩展态势，为其市场规模的持续增长提供了坚实的基 础。(二)航空器及航空器部件维修再制造行业市场发展情况与趋势1、军用航空市场的发展情况与趋势(1)军用航空市场情况国防军费的投入是军工发展的基础，我国2021年国防支出预算总额为1.36万 亿元，同比增长6.80% ,继续保持较高增速。根据中国国务院新闻办公室发表 的新时代的中国国防白皮书，2

9、010年至2017年，我国国防费构成中，装 备费的占比逐步提升至40%以上，预计未来武器装备建设仍是我国国防建设的军机装备是我国武器装备建设中的重要组成部分，也是国防安全的重要保障力 量。相较于发达国家，我国军机总体数量仍有较大增长空间。根据World Air Forces 2021统计，目前世界主要国家各类军机总数量占 比情况如下图所示：其他国家埃及美国俄岁斯中国根据World Air Forces 2021统计,我国各类型主要军机在数量、型号方 面与美国均存在较大差距，未来发展空间巨大。战斗机方面，目前美国作战歼击机以F-15、F-16为代表的三代机为主，以F- 22和F-35为代表的四代

10、机也已大规模投入使用。我国目前战斗机保有数量规 模与美国仍存在较大差距，且作战歼击机主要以二代、三代机为主，四代机尚 未大规模投入使用，与美国存在明显的代差。战斗机是空中防空力量的核心， 随着我国国防建设和空中装备力量的不断加强，未来我国战斗机规模需求将不 断加大。运输机是实施防空战略的重要保障力量，但我国运输机保有数量规模与美国存在较大的差距，且以中型运输机为主，自产大型运输机在役数量较少，而美 国则以中大型运输机为主。随着我国空军战略部署的不断升级，未来我国对大 型运输机的需求将不断增大。特殊任务机主要包括预警机、指挥机、电子对抗飞机、反潜机等，在空军演练 及真实作战中具有重要的作用。根据

11、World Air Forces 2021统计，美国 合计拥有749架特殊任务机，占全球总数量的37.75% ,排名世界第一。我国 特种飞机数量有限，未来需求空间较大。直升机可兼顾作战、空运、运输及后勤支援等任务，是军用航空建设中不可或 缺的机型。但我国军用直升机保有数量规模相较美国差距悬殊；且我国军用直 升机主要集中在2吨级、4吨级、6吨级与13吨级等机型，8吨级、10吨级 等中大型直升机严重缺失，其中10吨级直升机可兼顾突击运输、空运及后勤支 援任务，是我国陆军部队需求最为迫切的机型，未来我国直升机装备市场空间 广阔。教练机系提升飞行员驾驶能力与作战水平的重要装备，但我国现役教练机与战 斗

12、机的配备比例仅接近1:4,远远落后于美国超过1:1的比例，且存在以基础教 练机为主、高级教练机占比较低的问题。随着未来我国战斗机的更新换代，我 国教练机更新换代的需求亦将明显提升。根据中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远 景目标纲要，我国将全面加强练兵备战，确保2027年实现建军百年奋斗目 标。未来随着我国军机需求规模的不断增加，以及练兵备战训练强度的增强， 各机型维修保障需求也将进一步提升。(2 )军用航空维修再制造市场情况目前我国军用航空装备与美国相比依旧存在较大差距，国家政策的大力推动及 国防支出的稳步增长，为我国国防航空装备的现代化建设提供了坚实保障。未 来，

13、空军建设战略目标的不断升级，将促进我国军机数量的规模增长，亦将为 我国军用航空维修与再制造市场的发展提供广阔的市场空间。随着中央军委加强实战化军事训练暂行规定等政策发布，军队实战化训练 的不断深入，新大纲全面施训开展，实兵实弹演习趋于常态化，重大演习演练 任务常年不断，军机快速提质补量，同时耗损也在快速增加，对军机性能、质 量和完好率提出了更高要求，催生极大的军机维修需求。航空装备的寿命周期是指航空装备从开始论证到退役为止的全过程，航空装备 的使用维修费通常占寿命周期费用的比例约65% 80% o根据简氏防务周 刊(Janes Defence Weekly )预计，2020年至2029年，中国

14、军机总投 入将达到2,287亿美元。以此推算，2020年至2029年中国新增军机全寿命周 用的航空装备维修再制造市场总规模将达到约1,486.55亿至1,829.60亿美 J Lo2、民用航空市场的发展情况与趋势(1 )民用航空市场情况1 )民用运输航空随着我国国民经济的持续发展，为了满足对民航运输日益增长的需求，促进航 空运输业的发展，我国不断加大民航运输建设方面的投资，民航运输市场发展 迅速。2019年，全行业运输航空公司完成运输飞行小时1,231.13万小时，比上年增 长6.7% ;全行业运输航空公司完成运输起飞架次496.62万架次，比上年增长 5.8% 0 2020年，在新冠肺炎疫情

15、对全球民航业造成巨大冲击的情况下，中国 民航在全球率先触底反弹，成为全球恢复最快、运行最好的航空市场。2020全 年完成运输总周转量、旅客运输量、货邮运输量798.5亿吨公里、4.2亿人 次、676.6 万吨，相当于 2019 年的 61.7%、63.3%、89.8%截至2020年底，民航全行业运输飞机期末在册架数3z903架，比2019年底 增加85架。2010-2020年，我国民航全行业运输飞机架数情况如下图所示：数据来源：中国民用航空局2）通用航空2016年，国务院发布关于促进通用航空业发展的指导意见，将通航产业定 位为战略性新兴产业，提出了大力培育通用航空市场，加快构建基础设施网 络，

16、促进产业转型升级，提升空管保障能力，努力建成布局合理、便利快捷、 制造先进、安全规范、应用广泛、军民兼顾的通用航空体系的总体要求。随着我国通用航空领域相关政策的出台，近年来通用航空呈现出快速发展的趋 势。截至2020年末，我国获得通用航空经营许可证的通用航空企业523家， 比上年增长9.41 %o 2020年，全行业完成通用航空生产飞行98.40万小时， 受疫情影响，比上年下降7.61%。截至2020年底，通用航空在册航空器总数达到2,892架，增长明显。2010- 2020年，通用航空在册航空器总数情况如下：立：架3,000数据来源：中国民用航空局(2)民用航空维修再制造市场情况民航运输市场规模、机队规模及旅客周转量的高速增长，为航空维修行业提供