来源：欧宝网址 发布时间：2025-08-20 18:16:25
“十四五”期间航空行业高增长形成较大规模的存量市场,未来航空发动机后周期长尾效应有望开始显现。军用航空发动机的消耗品属性体现在:发动机服役总寿命周期内需要多次维修,且存量战斗机生命周期内需要多次换发。随着我们国家航空发动机国产化率提升和新机快速上量,以2024年为观测点,我们测算未来20年军用航发后市场空间超4千亿元,参考国际航发公司维修占比及盈利水平,未来我国航发后市场的收入占比和盈利能力或将稳步提升,相关产业链上下游企业有望迎来长周期赛道景气红利。
军用航空发动机的消耗品属性之一体现在：发动机服役总寿命周期内需要多次维修。我国军用航空发动机总寿命是指在规定条件下，发动机从开始使用到规定报废的总工作小时和（或）总循环数和（或）日历维持的时间，是综合技术、使用、经济和安全等方面确定的，短于或等于技术寿命，接近于安全寿命。在实际操作方面，通常由研制单位依据零部件、整机试验结果给出初始寿命，凭借对同类集中的使用经验，制定出基本翻修间隔；通过在使用中不断摸索、改进和积累经验，再由研制单位和使用部门共同制定出合理的翻修期和主要零部件常规使用的寿命，例如我国的某型发动机首翻期的寿命为 600∼800 小时，总寿命约2000小时。
军用航空发动机的消耗品属性之二体现在：军用战斗机寿命指标远超航空发动机总寿命，存量战斗机生命周期内需要多次换发。随着航空武器装备平台的军事需求发展和航空科学技术的进步，作为航空平台的基础、先进气动布局可实现性的飞机结构强度技术更是在慢慢的提升和发展中：一方面，飞机结构不断向大型化、复杂化、轻质化及功能一体化发展，其工作载荷慢慢的变大，工作环境越来越严酷；另一方面，飞机结构因疲劳破坏所造成的损失也慢慢变得大，且由于经济性，要求飞机结构设计一定要能最大限度发挥其结构潜力，对寿命指标的要求逐步的提升。以美军为例，其先进战斗机的寿命指标均在8000飞行小时之后，甚至通过延寿达到12000飞行小时。
实战化背景下航空发动机消耗属性更突出。据《航空发动机寿命控制体系和寿命评定方法》所述，某型航空发动机在第二次大修后即出现平均故障时间间隔逐步减小，预测该型航空发动机在使用至第五次大修时，其推力下降量即达到 6.1% ，超过GJB241A- 2010的要求 (≥5.0%) ，在实战化背景下，航空发动机更大强度使用条件下，将进一步加大航空发动机维修密度以及航空发动机替换频率，航空发动机维修后市场及航空发动机更替市场或将显著扩大，同样密集的维修频率或将推进航空发动机型号的技术迭代。
航空发动机产业的后市场最重要的包含维修、维护，维修费用占比发动机全寿命周期成本 50% 以上。航空发动机的全寿命周期的定义是航空发动机从论证研发、新机购置到维护保障的整一个完整的过程，《军用航空发动机全寿命费用分析研究》研究认为该三大阶段的成本占比分别约为 10% 、 40% 和 50% 。航空发动机的维修费用约占发动机全寿命周期费用 40%60% ，各个阶段的成本可根据成本构成项目或费用类型进行进一步的分解，构成了航空发动机全寿命周期的成本构成比例维修业务的成本拆分。根据美国GAO分析，F100/110维修费用占比为 53.70% ，F135的维修费用占比为 59.18% 。
以成熟航空发动机公司英国罗罗为例，其军用航发的维修收入在军用航发的营收占比几乎超一半。罗尔斯·罗伊斯（Rolls- Royce）成立于1906年，是世界著名的航空发动机公司，公司军用航发的业务发展成熟。根据英国罗罗公司披露数据，2008- 2023年公司防务业务的收入从31.2亿美元增长至50.7亿美元，其中军用航发的维修收入从17.5亿美元增长至28.7亿美元，每年防务业务中维修后市场的营收占比几乎均超 50% 。从近五年数据分析来看，防务业务中维修后市场的营收占比均超 55% 。
以成熟航空发动机公司美国GE为例，近十年其航空业务的维修收入在航空业务的营收占比整体呈现提升趋势。GE航空航天（GE Aerospace）是世界著名的航空发动机公司，公司军用和民用航发的业务发展成熟。根据GE公司披露数据，2014- 2024年公司航空发动机业务的收入从239.9亿美元增长至363.6亿美元，其中航空发动机的维修收入从116亿美元增长至250亿美元，航空发动机维修后市场占航空发动机业务的营收占比从 48% 提升至 69% 。从近五年数据分析来看，航发业务中维修后市场的营收占比均超 60% 。
建设航空发动机维修产线是型号顺利开展维修作业的前提。航空发动机维修工程是航空维修工程的重要组成部分。按照中国工程院提出的工程管理范畴，航空发动机维修工程应包括3个主要方面：维修线建设过程、维修及再制造作业过程、维修及再制造研发技术过程。这3个方面既相互独立，又相互交叉和重叠。维修线的方案设计需要考虑现有的维修及再制造技术和建成之后怎么样提高维修及再制造作业的运营效率，维修及再制造技术的新成果和多型跨代航空发动机并线维修作业的要求，又要一直对维修线进行以柔性化为主要目标的升级改造。
航发动力和航发控制建设专项修理项目或是型号进入维修周期的前瞻指标。根据航发动力公告，公司实施“航空发动机修理能力建设项目”，通过整合现有修理能力，补充部分关键设备，新建总装修理厂房、试车厂房形成相对独立、完整的涡扇发动机大修分厂，项目于2023年8月建设完成。航发动力子公司南方公司实施“涡轴航空发动机修理能力建设项目”，解决由于维修与批生产混线生产问题。根据航发控制公告，为解决部分产
品修理等方面增量需求带来的生产能力缺口，调整了“航空发动机控制管理系统科研生产平台能力建设项目”、“轴桨发动机控制管理系统能力保障项目”的建设内容及建设周期。
近几年新机牵引的主机厂收入持续提升，存量业务有望迎来维修需求量开始上涨。十四五期间航空发动机产品快速交付下牵引维修需求有望迎来高增长。
军用航空发动机寿命是根据发动机主要零部件和附件的试验、整机（包括高空台）试验、实际飞行使用后最终确定。航空发动机的寿命问题不仅涉及到飞机执行的任务、飞行员操作、使用方法和工作环境条件，还涉及结构设计的具体方案、材料性能、加工工艺、维修质量等。由于航空发动机工作情况相对来说比较复杂，影响其零部件寿命的因素很多，因此，对于发动机寿命问题，除进行计算分析外，仍主要是通过各种试验来初步确定，终究是要靠实际使用考核和维护修理的经验数据来确定。发动机主要零部件和附件的试验是整机定寿工作的基础。整机的各种内厂（包括高空台）试验，是发动机给定初始寿命的依据。只有通过实际飞行使用才能最终给出整机寿命的确定值。
持久寿命试车和加速任务试车是确定航空发动机寿命的核心环节。《发动机结构完整性大纲》规定，“需通过整机试验来验证发动机的设计常规使用的寿命和设计用法”。1：1持久寿命试车主要使用在于航空发动机发展早期；加速任务试车主要使用在于寿命等指标大幅度的提高的先进航空发动机，其中，确定加速系数是关键，正常的情况下，加速系数取决于所模拟飞行任务剖面中低功率状态所占百分比，以及加速任务试车中发动机载荷增大的程度。战斗机发动机加速试车系数通常在3以内，运输机和轰炸机发动机一般为 3∼10 ，国外部分民机发动机也曾采取10以上的加速系数。
航空发动机翻修寿命通常要通过多次抽样分解检查确定。翻修寿命是指在规定条件下，发动机两次翻修之间的上班时间。发动机翻修寿命是基于发动机在外场使用的安全和可靠性要求而给定的，是一个动态指标，可随着部件结构的改进以及外场维护技术和手段的提高而调整或延长。航空发动机翻修寿命的定寿方法通常是先给1/4翻修寿命作为初始常规使用的寿命。使用到该寿命后，对发动机进行抽样分解检查，抽样数量一般为6台。如果检查没问题则所有发动机寿命都延长到1/2目标寿命。使用到寿后，再抽6台发动机分解检查，假如没有问题则所有发动机寿命延长到3/4目标寿命。使用到寿后，再抽6台发动机分解检查，如果仍没问题则所有发动机寿命都延长到 100% 目标寿命。
航空发动机大修生产的全部过程是指对发动机从进厂到修复出厂期间所进行的一整套生产技术活动，主要工作量在主承制商或专业修理厂。按工艺流程组织生产划分，发动机大修可分为6个阶段步骤。进厂阶段：把发动机及外置附件机匣进入待修库并入厂验收、编制作业计划、下达投产等；分解修理阶段：最重要的包含发动机总体分解洗涤修理、电子调节器修理和包装箱修理等；配套及调整阶段：最重要的包含发动机配套组、同轴度检查及调整、一次传装、一次总装等；试车油封阶段：主要进行发动机的工厂试车和内部油封；二次分解阶段：最重要的包含发动机二次分解洗涤修理、配套组装、二次故检、二次传装、二次总装等；调试与包装出厂阶段：最重要的包含发动机检验试车、内部油封、通道检查、总检、油封装箱等，检验合格后进行内部装箱出厂。
材料成本在航空发动机维修成本的占比为 60%−70% 。航空发动机的维修过程涵盖：发动机总体分解检查等、拆解下来的零部件进行清理洗涤及性能检查、零部件维修或更换、发动机整机装配及试车等。发动机维修涉及到消耗件、到寿的限寿件等零部件的更换，该项成本在整个维修成本中的占比为 60%−70% ；维修过程需要大量零部件检查、清洗等，需要的人力成本在整个维修成本的占比为 20%−30% ；而性能降低需要维修更新的零部件的维修成本在整个维修成本的占比为 10%−20% 。
限寿件达到一定有效期后必须更换，或为航空发动机维修的主要材料成本。限寿件（Life Limit Part）是指安装发动机上的带有明确的有效期的零部件，最重要的包含限制寿命的关键件（其故障可能危及飞行安全）和限制寿命的重要件（其故障会极度影响发动机性能、可靠性或使用成本）。其中有效期是以循环数或者飞行小时数来计量的，称为硬时限（Hard Time）。当使用时间到达硬时限时发动机必须下发更换，不论限寿件失效与否。软时限（Soft Time）是指原始发动机厂商建议的单元体翻修时间，由发动机厂商工程师通过大量的统计学分析得出。由于发动机各限寿件所受载荷形式及强度都不同，限制其寿命的失效模式也不相同，最重要的包含低周疲劳、热疲劳、蠕变、高周疲劳、腐蚀等。
在飞机服役的生命周期中，随着飞机服役时间增加，在航空发动机中的投入成本占比逐渐提升。典型飞机初始交付时，发动机价值量占比仅占 30% 左右，随着飞机服役时间增加，在发动机中的维修投入提升明显，使得在飞机服役的后期发动机投入占比提高至近 90% 。民用客机生命周期越往后投入发动机的价值量占比越高，2001年至2018年间，波音737- 800的备用发动机价值占飞机总价值的比例从不到 30% 增加到 50% 以上，空客A320- 200从不到 30% 增加到 48% 。
航空发动机的后市场需求将带动主机厂收入和利润持续增长。航空发动机维修服务收入是新机交付收入的4倍以上，型号后期维修服务利润将超过新机交付利润。参考英国RR公司2014年的投资者简报，对于典型的航空发动机项目，维修服务产生的收入规模是新机出售的收益的4倍以上；并且大约在新机交付后的第9年开始，维修服务利润将超过新机交付利润，并慢慢的变成为型号主要利润来源。
航发的控制管理系统约占发动机 50% 的外场可更换单元， 10%−30% 的整机重量和研制成本。控制管理系统是航空发动机的大脑和神经系统，属于安全关键产品，现代航空发动机基本都采用全权限数字电子控制（FADEC）系统，一般可分为控制计算机子系统、燃油与作动子系统、传感器子系统、电气子系统等。控制计算机子系统分为电子控制器和嵌入式软件两部分。燃油与作动子系统包括燃油子系统和伺服作动子系统，燃油子系统包括增压泵、主燃油泵、燃油计量装置、燃油滤、燃油管路、喷嘴等。伺服作动子系统包括伺服控制单元、伺服作动器及相应附件。
随着飞机作战性能的提高，现代航空发动机所需控制变量逐渐增多，对维修的需求量有望提升。现代航空发动机在提高性能的同时，还要求减少排放物、降低噪声，因此控制管理系统设计得愈发复杂。控制管理系统架构从早期的液压机械控制管理系统已发展到复杂综合数字全权限控制管理系统；控制律从早期的单变量控制，已发展到现在基于现代控制理论的
多变量控制，且可调节的部件愈发增多，从20世纪40年代第一代发动机的1~2个控制变量，发展到现在变循环发动机的将近20个控制变量，未来还有进一步增多的趋势。
航空发动机维修成本集中在高温度高压力部件，热潮部件维修成本占比约为 60% ，叠加高压压气机部件的维修成本占比达到 80% 。典型航空发动机维修成本分配如下：风扇及增压级维修成本占比约 20% ，高压压气机维修成本占比约 20% ，燃烧室和高压涡轮维修成本占比约 45% ，低压涡轮维修成本占比约 15% 。而且航空发动机限寿件大多集中在高
温高压工作环境，如压气机整流叶片、压气机转子叶片、压气机盘、燃烧室、涡轮导向叶片、涡轮转子叶片、涡轮盘等。
《国防装备-航空航天与国防行业深度报告：行远自迩，笃行不怠，航空发动机长尾效应浅析-长江证券[王贺嘉,杨继虎,张晨晨]-20250730【23页】》