1、未來民用飛機的發展與展望 民用飛機是一種面向全球競爭的商品， 是現代科學技術的高度集 成。民用飛機科學技術是一個國家科學技術水平和工業發展水平的直 接體現，也是一個國家參與全球經濟合作加速進入世界科技大國的重 要力量。進入 21 世紀以來，隨著我國經濟技術的快速發展，黨和國 家充分認清發展民用飛機對于轉變經濟增長方式、帶動科學技術發 展、增強國家綜合實力和國際競爭力的重大意義， 把發展大型飛機列 入重要議事日程，國家中長期科學和技術發展規劃綱要 （ 2006-2020 年）把發展大型飛機作十六個重大專項之一，將大型民用飛機納入 國家戰略新興產業發展重點之一。從 市場發展前景 看來，伴隨著航空技

2、術的進步和運輸組織管理及 服務水平的提高， 特別是大型民用運輸機出現后， 世界民航業一直處 于快速增長狀態。到目前， 全球形成了以北美、歐洲和亞太地區為主 的三大航空市場，共占全球市場份額接近 90。從上個世紀 80 年代 以來，受經濟全球化、 發達國家放松航空管制以及向后工業化轉變等 一系列因素的影響驅動， 世界民航業呈現出一些值得關注的重要特征 和趨勢，使得發展格局和利益獲取已經和正在發生著深刻變化。近十多年來， 高新科技的研制和應用正在并將進一步提升民用航 空的安全水平， 促進民用航空持續快速發展。 一是發展了超大型飛機 制造技術。2008年已投入運營的載客量最大的空中客車 A380飛機

3、， 合理采用了碳纖維等新材料和新型發動機等高新技術， 飛機的安全性 和舒適度得到大幅提高。波音公司正在制造的7E7將第一次實現中型 飛機尺寸與大型飛機航程的結合， 具有較高燃油效率， 出色的環保性 能。二是在空中交通管理領域廣泛應用現代通信、衛星、自動化和計 算機技術， 展開了以星基導航為主導的空管技術革命。 三是興起了綠 色化的航空運輸革命。從改善飛機空氣動力、提高發動機燃油性能、 研制新一代聚合物和復合材料等方面降低航空運輸對環境的污染。就我國民用飛機發展看來按照通常定義， 飛機主要可分為飛機機 體、發動機及機載設備三大部分。機我謹備發渤機主弊并件航電系統U宅養統第一部分：機體機體包括機身

4、、機翼和尾翼等，是飛機結構的主要構成 機身：飛機上用來裝載人員、貨物、武器和機載設備的部件。它 將機翼、尾翼、起落架等部件連成一個整體。一般可分為前機身、中 機身和后機身。機翼：安裝在機身上。其最主要作用是產生升力，同時也可以 在機翼內布臵彈藥倉和油箱，在飛行中可以收藏起落架。機翼與機身 連接處受力大、變形大，因此對于結構和材料要求較高。尾翼：安裝在飛機后部的起穩定和操縱作用的裝臵。尾翼一般分為垂直尾翼和水平尾翼。生產難度相當其它部分較低。第二部分：發動機發動機將成為產業升級突破口發動機是飛機的心臟部分， 也將成 為中國航空工業產業升級的突破口。為實現國產系列航空發動機逐步 實現進口替代，中國

5、商飛積極尋找國內的發動機成套及相關設備供應 商參與大飛機項目的開發，中航商飛已確定國內自主開發的SF-A和SF-B兩款發動機作為對現在大飛機項目使用的 LEAP-X1C發動機的替 代產品，預計這兩款發動機將于2016年和2020年取得適航證書。參 與這兩款發動機設計和制造的上市企業如航空動力、成發科技、中航 動控和中航重機等將直接受益中國發動機國產化進程。第三部分機載設備一般是指完成飛行任務、作戰任務以及為保證飛行員與 成員安全、舒適而安臵在飛機上的、有獨立功能裝臵的總稱。一般將 機載設備分為航電系統和機電系統。航電系統主要包括飛行控制、飛行管理、座艙顯示、導航、數據 與語音通訊、監視與告警、

6、機內通話、客艙娛樂等主要功能系統。機電系統主要包括電力系統、空氣管理系統、燃油系統、液壓系 統、救生系統、輔助動力裝臵、機輪剎車系統、照明和生活設施等功 能系統。合作開發，逐步升級機載設備包括機電設備和航電設備，其中航電設備國內民用航空領域基本 處于空白，機電設備國內雖然具有一定的技術儲備， 但與世界先進生 廠商相比還有一定的差距。中國將采取國際合作模式，共同出資、共 同開發，用市場換技術，并在合作中不斷汲取國外先進技術和理念， 逐步實現國內機載設備國產化程度， 促進航空工業逐步升級。機載統 領域是將直接在國際合作和國內市場開拓中收益。機電養各在飛機設計與制造 方面，當前民用飛機的發展有三個趨

7、勢：1氣動布局設計仿生化程度提高從世界上第一架噴氣式民航客機“彗星號”到現在的波音787、空客a380、空客a350xwb空客a320neo。比較它們的區別以后，我 們不難發現，它們的氣動布局都差不多，都是兩個后略機翼一個垂直 尾翼，兩個水平尾翼?？勺屑毐容^之下，我們也不難發現，它們的氣 動設計有著本質的不同。比如波音 787,它的機翼設計延續波音 737NG(Next Ge neratio n)/777 的超臨界機翼設計。超臨界翼的好處 在于在高次音速時有較好的氣動力效率，可以減少燃料的消耗并增加 飛機的性能，如飛行距離等。2機身材料科技含量提高以空客A380為例子。A380是空中客車第一次

8、大范圍在大型民用 運輸機上應用復合材料的飛機。在空中客車公司，A310是第一次在襟翼盒上應用復合材料的飛機；A320是投產的第一架全復合材料尾 翼飛機；A340飛機的機翼的13%重量是復合材料；而 A340/500-600 則采用了碳纖維增強塑料龍骨梁。而 A380飛機是空中客車第一次將 碳纖維增強塑料（CFRP應用于中央翼盒的飛機，這種結構與鋁合金 相比減重1.5噸。A380上的中央翼盒重8.8噸，其中5.3噸是復合 材料。面臨的主要問題是翼根的連接和零件的厚度， 復合材料零件的 厚度能夠達到45mm但是有生產A340/500-600則采用了碳纖維增強 塑料龍骨梁（16m長，23mn厚，每根

9、梁承載450噸）的經驗。另外在 A340-600 飛機上還有襟翼翼盒、方向舵以及水平安定面和升降舵的 整體復合材料設計經驗。A380飛機的CFRP水平尾翼與A310飛機的 懸壁式機翼相近， 而在中央翼盒上采用了合理的自動鋪帶技術。 此外， 上地板梁和后壓力隔框也采用了 CFRP材料。這些零件的第一個采用 了擠壓成形工藝，第二個試用了樹脂模浸漬工藝和自動纖維鋪放技 術，最后由于形狀的原因， 最后選擇了樹脂模浸漬工藝。在后機身非 承壓部位由于是雙曲度壁板，所以采用了自動化纖維鋪放技術生產蒙皮壁板， 高載荷承力框則采用高強鋁合金加 工，而承載較小的框則采用 RTM制造工藝。A380機翼固定前緣為熱

10、塑性復合材料，能夠減重并節約成本。這項技術已經在 A340-600 飛 機上驗證，改善了損傷容限和可檢測性，進一步的應用還在研究中， 例如應用于機身的次承力支架系統。 機翼后緣移動面采用了 CFRP， 并在難以用一般技術獲得的成形零件上采用了RTM技術，如移動面的鉸鏈和翼肋零件。 內側襟翼與增升裝置容易受到外來物的損傷， 但考 慮到減重問題，金屬結構設計在這方面并不優于復合材料設計。 因此， 在A380飛機的襟翼跟蹤梁的設計中采用了金屬與復合材料的混合結 構，在橫向壁板和次承力翼肋處用 CFRP替了鋁合金。另外，空中 客車公司還首次將CFRP翼肋用于翼盒中代替鋁合金。最終在襟翼的 中外翼部分、

11、襟翼的整流罩以及擾流板和副翼上也采用了 CFRP材料。 在夾層結構方面， 主要的創新是采用輕型蜂窩代替了原來使用的芳綸 紙蜂窩。在A380上的典型應用包括腹部整流罩（超過 300平方米） 及地面這類大尺寸結構件。用整體設計概念代替夾層結構的發展趨 勢，有可能在A380的機身和機翼起落架艙門上得到應用。但是復合材料技術的應用必須在合理的成本下提供高的性能。因此，在 A380 飛機上采用了自動絲束鋪放、 自動鋪帶、 樹脂膜浸漬以及樹脂轉移成 型這些低成本生產技術， 不僅能夠生產大型復合材料零件， 而且降低 了裝配成本。3 能效提高在溫室效應愈發嚴重的今天， 環保是各行各業發展必須要解決的 問題，民

12、用飛行器也不例外?？罩锌蛙嘇380采用了更多的復合材料， 改進了氣動性能，使用新一代的發動機、先進的機翼、起落架。減輕 了飛機的重量，減少了油耗和排放， 座公里油耗及二氧化碳排放更低。 降低了營運成本，A380飛機機艙內的環境更接近自然?？蜋C起飛時 的噪聲可達當前噪聲控制標準（ICAO）規定的標準要低得多。A380是 首架每乘客 （座） /百公里油耗不到 3公升的遠程飛機 （這一比例相當 于一輛經濟型家用汽車的油耗）。油耗低了，運營成本也低了。未來世界民用飛機市場需求量預測1、2011年波音和空客銷售額 歐洲飛機制造商空中客車（空客）公司， 2011年共獲民用飛機訂單 1419架，共交付民用飛

13、機 534 架，在訂單和交付量方面均創歷 史新高2011 年，空客公司新獲訂單總價值超過 1400億美元，其中包括 A380飛機19架、A330和A350XW系列飛機52架，320系列飛機1348 架?2011年，空客共交付A320系列單通道飛機421架，創歷史新高； A330飛機87架，與2010年持平；A380飛機26架，比2010年多8 架? 此外，空客 2011 年共交付 29 架軍用飛機 ?波音公司 2011 年共交付了 477架商用飛機， 該公司 2011 年總訂 單量為 921 架飛機（部分訂單取消，剩下 805 份訂單）。2、（1）平均客座率預測隨著世界航空運輸業的復蘇，201

14、0年全球客運飛機行業平均客 座達到了 78.5%的新高，比2007年的上個歷史記錄高2個百分點。 從總體發展趨勢來看， 成本壓力驅動航空公司采取各種措施提高客座 率，從而保證收益水平， 未來 20 年全球航空運輸客座率將繼續增長， 預計將接近 80%。（ 2）現有飛機退役預測 根據對飛機機齡、滿足飛機噪音水平限制以及燃油經濟性等 各方面情況的綜合分析， 預計 20112030 年全球將有超過 1.1 萬 架大中型噴氣客機退役；另外，還將有 3700 架支線飛機從航線 運營中退出。預計未來 20 年間，全球共需要約 2.85 萬架干線飛機和 6700 架 支線飛機。（3）大中型客機需求量預測。預

15、計 20112030 年間世界大中型噴氣飛機 （大于 100 座）需 求量將達 28500 架，到 2030 年底，全世界將有近 3 萬架的大中 型噴氣客機在航線上運營。預計未來 20 年間共需要 110 座級飛 機約2800架，150座級飛機約14000架。200座級包括單通道 和雙通道兩類機型，主要用于國內或者地區內的大客流量中短程 干線航線。在單通道和雙通道飛機市場中，空客和波音均有新型 的200座級機型，這些機型的推出也反映了強勁的市場需求和良 好的發展前景。預計未來20年間共需要200座級飛機7220架。300座級飛機在一些需要較高頻率的長航線或超長航線上非常 適用也比較經濟。中型寬

16、體客機的主要市場在亞洲，近年來在跨大西洋航線上的寬體客機也有所增加。該座級也將有A350XWB-900和A350XWB-100C等新成員加入。預計未來20年共需要該座級飛機約 3600 架。400座級飛機預計未來20年間共需要約880架。未來20年單 通道客機仍將是需求量最大的機型， 亞太、北美和歐洲將是其主要用 戶，需求量分別占全球單通道飛機總需求量的約三分之一和四分之一（北美和歐洲相近）；北美和拉美地區飛機需求中 85%左右是單通 道飛機，歐洲地區飛機需求中單通道飛機也接近 80%雙通道客機最 大的用戶將是亞太地區，其需求量占全球雙通道飛機需求量的 40% 中東和北美地區分別占約15%圖1

17、2030年世界大中型民用客機需求量預測（4）支線飛機需求量預測。受燃油價格高位震蕩的影響，支線飛機需求不斷向較大座級轉 移，渦槳飛機市場需求也明顯回升。預計 20112030年全球將有約 6700架支線飛機的需求，其中噴氣支線飛機 4100架，渦槳支線飛 機2600架。其中噴氣支線飛機在支線航空運輸中發揮著重要作用。由于二手飛機擠占了部分市場，所以未來10年對新飛機的需求將很少。預計未來20年3060座噴氣支線客機的需求量約300架。6199座噴氣支線客機可以為航空公司提供優化運力的選擇， 可 以用于運量大的支線航線以及替換客流量不足航線上的窄體飛機。 預 計6199座噴氣支線客機未來20年的

18、需求量約3800架。圖22030年全球各類型支線飛機需求分布渦槳飛機的經濟性優勢在短航線得到凸顯。2004年以后渦槳飛 機的需求開始上升，在2007年達到217架的訂貨量新高。在經過了 世界金融危機之后的2011年，渦槳飛機訂貨回升到103架，其中 70座飛機的訂貨占95%預計未來20年全球渦槳飛機的需求量為 2600架。其中，3060 座渦槳支線飛機新飛機的需求量約 400架，6199座渦槳支線飛機 的需求量約為2200架。我國民用客機的未來需求預計20112030年間，中國需要補充各型民用客機 4583架，其 中大型噴氣客機3682架，支線客機901架（不包括香港，澳門特別 行政區和臺灣的

19、航空公司）。（1）客機運力需求預測從2008年開始，我國航空公司引進飛機的速度放緩，并加快老 舊飛機的退役。2010年我國航空運輸市場需求旺盛，運力供給相對 緊張，促成我國航空運輸客座率水平達到了80%的歷史高點。為滿足客運周轉量的增長，預計2020年中國航空運輸業運力需求達 12566億座公里；2030年運力需求達 23918億座公里。（2）客機機隊規模預測為滿足運量增長需要，預計到 2030年機隊規模為5118架， 其中大型噴氣飛機4164架，支線飛機954架。（3）現有飛機退役預測由于油價上漲和維修成本增長，老舊機型經濟性明顯下降， 近年來一些航空公司加快了老機型退役的步伐。根據航空公司

20、飛 機退役計劃和退役假設，預計今后 20年內中國將有971架飛機 退役，其中大型噴氣飛機885架，支線飛機86架。根據調查顯示，寬體客機在未來的民航市場發展中起著重要 作用到2013年3月，中國民航寬體飛機（貨機）212架，其中：客 機169架，超大型的寬體飛機 B747和A380有13架。中國現在運營 寬體客機中，2002年前引進的飛機37架，2002年以后引進的有132 架。下表是2013年3月中國民航在冊寬體客機的機型分布及引進時 間：機型數量引進時間運營航空 公司A340-30061996國際航空B767-30041994-2001上海航空B747-400/M81994-2000國際航

21、空B777-200141996-2001國際航空、 南方航空B777-200E R51997南方航空B767-300ER62002-2006上海航空、 海南航空A340-60082003-2004/2008東方航空/ 海南航空B777-300ER112011國際航空A330-200642005年起國際、東 方、南方、海南、川航A330-300382006年起國際、東 方、南方、海南A380-80052011-2013南方航空合計1692、中國民航寬體客機發展趨勢之一：穩步增長根據中國各航空公司的購機計劃，國內主要航空集團已經明確引進的寬體客機112架，其中：波音80架，空客32架。具體分布如下

22、:機型數量航空公司B777-300ER40國航、東航、南航B747-85國航B787-820南航、海航B787-915國航A330-200/30022國航、東航、南航A350-90010國航合計112如果剔除掉尚在研制飛機中的 B787-9和A350-900,再加上航空 公司陸續退役（或置換）老舊飛機，預計，未來四年中國民航運營的 寬體客機數量凈增數量約在45架左右，將比目前凈增25%折算成 年均寬體機數量增幅8%趨勢之二：飛得遠從飛機性能的變化上，中國民航未來寬體機的結構調整特點是： 遠程寬體客體增加，如波音 B777-300ER B787-8和空客 A330-200/300 ;將退役的機型

23、主要是波音 B777-200、B777-200ER機 型以及運營成本偏高的波音 B747-400、空客A340客機。中國民航寬 體客機的調整正在向著經濟性高、飛得更遠方向變化。預計未來四年航空集團的主要寬體機以及數量如下：類別機型數量國 航東方南 方海南超 大型A380-80055B747-877大型B777-300ER51212010中 型B787-8101010A330-200/30011740363011合計19068565521國內各航空公司為充分提高寬體客機的日利用率，降低運營成 本，采用了國際（地區）、國內航線套飛的航班編排，寬體客體總體 利用率以及航程均遠高于單一執行國內航班的窄

24、體機。國內三大航空集團寬體機每個航班的平均航程約 3500公里，遠 高于國內航線每班1300公里。以2013年3月為例，國內三大航空集 團寬體客機執行的航班架次以及平均每個航班航程如下表：航空公司寬體客機周班次寬體客機每班次航程（KM國航7403800南航4304200東航8102700南航因為A380執行了每天一班往返的廣州一洛杉磯航線，其 A380平均每個航班的平均航程也達到了 4180公里，與國航新引進的 B777-300ER每個航班平均航程4220公里的運營水平相當。趨勢之三：寬體客機在總投入中占比基本穩定從中國民航整體機隊投入規模來看，寬體機在中國航空市場中所 占的份額變化差異很小。

25、以國航、東航、南航等三大航空集團為例， 2013年3月與2009年同期相比，寬體機投入份額占總投入的比例還 從31%F降到30% 2009年和2013年3月對比，國航、東航、南航 三大航空集團寬體機投入份額變化如下圖：國航是三大航空集團中寬體機投入最多的，南航最低。 2013 年與 2009 年相比，國航略增，東航略降；南航有增加，但是其寬體投入占整體機隊投入比例最低。三、中國三大航空集團寬體客機規劃策略與市場運營研判1、國航：寬體客機規劃清晰、運營穩健 國航運營了國內最大的寬體客體機隊，到 2013年 3月，國航寬 體客機數量達到了 70架，其中： 24架飛機屬于 2000年以前引進， 其余

26、飛機均是 2005年以后引進，在未來 3-4 年，國航還將引進 10架 B777-300ER和7架B747-8,預計將退役掉運營成本較高的 B747-400、 A340-300以及B777-200,并逐步形成遠程飛機以 B747-8I以及 B777-300ER執飛為主，中遠程以 A330-200/300為主的機隊結構。機 隊結構的簡化， 將有助于大幅度降低運營成本， 為國航長遠的發展奠 定基礎。在國航遠期的寬體飛機引進上， 國航已經訂購了 15架 B787-9 以及10架A350-900,這批飛機預計在2018年才能交付，有望成為 國航未來遠程飛機的主力機型，國航機隊規劃實現了“退役老一代、 引進新一代、規劃一代”的格局。盡管國航運營了國內最大的寬體機隊， 由于每一種機型均有清晰 的市場定位以及不同的性能特點， 因此，我們預計在財務能力能夠承 受能力之下，國航會盡快讓 B747-400 全面退出其國際航線，并用 B777-300ER執飛北京往歐美主要的航點，空客 A330-200執飛歐美澳 其余航點