美英法等西方国家在航发领域拥有强大的技术和先进的产品，在世界上都保持着遥遥领先的地位。美国的通用电气公司，普拉特·惠特尼公司，英国的罗尔斯·罗伊斯公司都是航发领域的龙头企业，我们整理了2018年主要航空发动机公司的前沿技术投资。
1.通用电气
1）2018年10月15日在与Aerion Supersonic联合召开的新闻发布会上，通用航空公司宣布，公司已经完成了第一台用于商用飞机的超音速发动机的初步设计。Affinity是一种新型的中型旁通比引擎，结构为双风扇、双轴，并由全权数字发动机控制（FADEC）控制，因此具有非常高的涵道比，在超音速和亚音速飞行中能提供卓越的平衡性能。Affinity引擎集成了经过验证的军事超音速经验和最先进的商用喷气发动机技术，亦是世界首个正在研发的超音速商用客机发动机。该超音速飞机的设计目的是将飞行速度保持在1.4马赫，并具有至少4200海里的航程。Aerion计划推出其首款超音速公务机AS2，并可能在2023年首飞。该飞机的预期价格为1.2亿美元，是当下价格最高的公务机的两倍。据美国AINOnline报道，这架飞机的预期销售为在未来10年销售300架，并最终完成超过500架飞机的销售目标。
2）公司使用3D打印于陶瓷基复合材料(CMC)T901中的部件，它们比金属部件更轻，更耐用，能够承受更高的温度。公司的技术还包括三维气动设计工具、先进的冷却技术和耐砂技术。公司花了几十年的时间在其商业和军事引擎业务中开发和成熟了这些技术。
5月17日位于俄亥俄州辛辛那提的GE航空集团增材开发技术中心的工程师采用直接金属激光熔炼(DMLM)3D打印技术制造GEnx发动机新托架，可减少90%的废品，使得机翼支架重量减轻10％。11月1日，GE增材制造宣布，美国联邦航空管理局（FAA）已批准3D打印支架用于GEnx-2B发动机，该支架将取代传统制造的电动门打开系统（PDOS）支架。并成功完成了对其新一代涡轮螺旋桨发动机（ATP）的测试。这款发动机仅由12个独立部件组成（超过1/3是用钛3D打印的），与原先的855个相比大幅减少，因此重量减轻了5%，燃油效率提高了20％，功率提高了10％，同时维护也变得更加简单。增材制造技术在T901发动机轻量化和性能提升方面起到了积极作用。T901发动机使用了大量的3D打印零件，GE利用生产先进涡轮螺旋桨（ATP）等飞机发动机的工厂和增材设计方式去设计与制造这些3D打印零件。T901采用了许多成熟的技术，将陆军航空兵推向垂直起落飞机领域前所未有的水平。
2018年8月，GE官网发文，GEnx发动机在推出不到15年的时间里，已经卖出超过2000台，是历史上销售最快的GE发动机。3D打印支架的制造成本低于原有成本，整体来看节约的成本是可观的。并且3D打印支架比传统支架重量更轻，轻量化对于航空业是非常重要的，轻量化支架将为航空公司带来燃料的节省。目前美国联邦航空局(FAA)已批准这一制造设计的改变。
3）为了探索合作开发商用飞机用氢动力辅助动力单元，通用汽车和利勃海尔在2018年达成协议建立零排放、零拥堵未来的共同目标。利勃海尔和通用汽车的技术目标是取代作为辅助动力单元或APU的典型燃气涡轮发动机，为电力基础设施和空调系统提供动力，同时关闭主要飞机发动机。当乘客登机或下飞机时，这些系统通常在地面操作中发挥作用。APU还提供在起飞前启动飞机主要引擎的轴动力。
2.罗尔斯·罗伊斯
1）罗罗测试的Advance3发动机将推动民航业开创崭新未来，而3D打印部件和新材料的推出将引领开创未来之路。Advance3集成约两万个零部件，已测试超过100小时。初期测试结果显示，采用增材制造（ALM，通常称为3D打印）技术和陶瓷基复合材料（CMC）制造的部件性能表现卓越。Advance3验证机正在测试的新核心机低油耗，低排放，是罗尔斯·罗伊斯未来技术战略的关键要素。根据该战略，罗尔斯·罗伊斯将为UltraFan发动机设计开发Advance核心机。将于2025年后面世的UltraFan与第一代遄达发动机相比燃油效率将提高25%。在验证机上，新核心机在遄达XWB风扇系统与遄达1000低压涡轮之间运行，其压气系统可帮助UltraFan实现高达70:1的总压比。
2）公司宣布推出珍珠(Pearl)系列新型发动机，该发动机专为庞巴迪最新公务机系列--环球5500和环球6500制造，是其唯一动力。珍珠15是罗尔斯-罗伊斯拟为公务机制造的最先进珍珠发动机家族的首位成员，也是罗尔斯-罗伊斯在过去10年间推出的第六款新型民航发动机。该全新发动机系列的推出再次确定了罗尔斯-罗伊斯在公务航空领域的领先地位。
前沿技术点评：
根据罗罗公司的描述，得益于数字化能力的进步，珍珠15诠释了公司"智能发动机"的未来愿景，让产品和服务变得密不可分。除了引入新一代发动机状态监控系统之外，该款发动机还提供先进震动探测功能，发动机将得益于高级远程诊断和双向通信功能，可在地面上方便地对发动机监控功能进行远程配置，让云分析和大数据持续发挥日益重要的作用。
3）在范堡罗航展上，公司公布了电动垂直起降（eVTOL）飞行器概念。eVTOL设计在个人和公共交通、物流和军事领域都有着广泛应用前景。罗尔斯-罗伊斯在该领域拥有大量技术储备，最早能在2025年前将概念变为现实。eVTOL概念飞行器通过燃气涡轮技术发电，为六台特别设计的低噪电动推进器提供动力。该飞行器还配备储能电池。采用混合eVTOL配置的飞行器可以承载四到五人，可以每小时最高达250英里的速度不间断飞行约500英里，期间通过燃气涡轮进行充电，能够利用停机坪和常规机场等现有设施。
3.赛峰集团
1）赛峰短舱公司的主要产品之一是为空客最畅销的A320neo（新发动机选项）单通道喷气式客机提供短舱系统，该机型由赛峰飞机发动机公司和通用电气公司50/50平股合资公司CFM国际公司的LEAP-1A发动机提供动力。A330neo发动机短舱得益于赛峰短舱公司在成熟大型发动机短舱系统方面的经验。A330neo的短舱应用了大量复合材料，以减轻重量，通过空气动力学的优化提升性能，并将改进型声学处理运用到降噪中。
2）赛峰直升机发动机公司将在伦敦的Helitech International推出全新的Aneto大功率发动机系列。该系列产品专为新的中型和重型直升机市场而设计，采用了突破性技术，并作为赛峰直升机发动机研发路线图的一部分而开发。Aneto系列将配备多种型号，功率范围为2500至3000shp。据悉，航空航天公司Leonardo的AW189K直升机采用了新一代Aneto-1K发动机。Aneto-1K的一大特点是，在其燃烧室中装有3D打印组件，以及3D打印导向叶片。而3D打印可以带来更好的性能，并降低制造成本。
4.土星公司
公司RibinPAO“DLC-土星”(是俄罗斯国有企业联合工程公司的一部分)获得了“钛和钛合金零件尺寸电化学处理方法”的欧亚专利，这是欧亚专利组织颁发的第二个专利。此发明旨在通过简化工艺和降低制造劳动强度，提高钛和钛合金零件复杂表面的制造性能。钛和钛合金零件的尺寸电化学处理方法，已经在生产连环发动机叶片时采用了DDR-土星。这使处理性能比脉冲时间恒定的脉冲处理提高1.3倍，在5MMI范围内，在复杂表面形成时，Ra加工表面质量0.5-0.6微米。
5.CFM国际
1）CFM56发动机是由CFM国际制造的高涵道比涡轮风扇发动机，其家族成员的推力介于18,000至34,000磅（80至150千牛）之间。迄今为止已交付超过30,000台发动机，为全球550多家运营商提供动力，是目前世界上使用最为普遍的涡轮风扇发动机之一。
2）LEAP发动机是一款双轴流高涵道比涡扇发动机，与当今最好的CFM56发动机相比，LEAP的燃油消耗减少了15％，并保持了相同的调度可靠性和生命周期维护成本。利用CFM56计划的成功和无与伦比的经验，LEAP发动机可实现99.98％的调度可靠性，这意味着更多的空中时间和更少的维护时间。LEAP发动机的风扇叶片由3D编织RTM（树脂传递模塑）碳纤维复合材料制成，这是CFM的行业首创。这项技术使风扇叶片不仅重量轻，而且非常耐用，每个单独的叶片都足够坚固，可以支撑空客A350或波音787等宽体飞机的重量。LEAP发动机是第一款使用增材制造来“增长”复杂，完全密集但更轻的发动机。它的燃油喷嘴比以前的型号轻25％，比传统制造的零件耐用5倍。LEAP发动机采用第二代双环，预混合旋流器燃烧器（TAPSII）。与CAEP/6标准相比，TAPSII可将NOx排放降低50％。与在燃烧室内混合燃料和空气的传统燃烧室不同，LEAP喷嘴对其预先混合。
这些航发领域的龙头企业，不仅自己拥有先进的科学技术，还通过强强联合，不断研发新的航发科技，扩大自身的垄断技术和优势。目前航空发动机还是以燃气涡轮为基础的喷气发动机占主导地位，并仍将持续下去。随着飞行器的技术和使用发展要求，发动机厂商开始将目光转向新概念的发动机架构上，如超燃冲压发动机、脉冲爆震发动机等。航发技术的不断发展，也推动了发动机加工制造的技术不断进步，传统的工艺设计和制造模式都在逐步升级和改进。3D打印技术的成熟也能够满足航空发动机叶片型面复杂，零件众多，叶盘锻造加工工序繁杂等要求。
董忠云（证券执业证书号：S0640515120001）
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宋子豪（证券执业证书号：S0640118010014）
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