新一轮工业革命是历史给予行业与企业的一次难得的机遇与挑战，高性能、高可靠性、高经济可承受性也对航空发动机的发展提出了高要求。为共同探讨航空发动机的新业态，2024（第十二届）中国航空推进技术论坛将于9月12-13日在四川省成都市召开。

以下内容为2023（第十一届）中国航空推进技术论坛回顾。

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在70年代开始第一代涡桨支线飞机，首次是涡桨动力的应用，在之前更多是大功率活塞式发动机的应用，当时发动机的技术特征，更多还只是分离式的机械模拟控制，整个控制是单回路的，没有形成闭环控制，整个飞机也是属于分离式仪表，各个系统完成各自独立的功能，乘客的舒适度、飞行机组的操作负担都比较大。到80年代有MA60、MA600，包括现役的ATR72/42，第二代发动机已经发展到机械控制和电子控制相结合，目前的127系列发动机是第二代主流的装机对象，第二代初期是半机翼控制的涡桨发动机技术。整个发动机控制实现了部分闭环控制，比如说功率控制、油耗、转速控制，提供了发动机的转速保护功能。到第三代是MA700，实现了全玻璃舱设计，驾舱综合度非常高，全玻璃仪表，带有自动飞行、自动油门，包括飞机的主控系统是当下主流的电源操纵，整个飞机总体的驾乘舒适度得到大幅度的提升。

目前来看全球的喷气飞机市场有持续下滑，降幅不是特别大。喷气市场更多面向机场相对条件比较好，整个空域要求比较高的市场。涡桨飞机竞争优势相对比较明显，它整个的机翼设计、气动力布局，在低空低速有非常大的优势。在世界很多小型机场，跑道只有900~1200多米，周围还有很复杂的自然环境，对涡扇飞机很难保持很低的着陆速度，MA700飞机着陆速度可以做到180公里/小时能安全着陆，在这种机场的使用性能非常好，起飞着陆距离基本上控制在1200米左右，在小流量、长航线的应用场景显著。现在很多发达国家有几架涡桨支线飞机作为通勤飞机，这种场景比较适用，像国内很多公司研发中心，比如说总部在沈阳，但研发中心在扬州，随着我国经济的发展，可以开通沈阳到扬州公司的通勤飞机网，早上你拎个包上班出门，晚上5点准时回家，高效率朝九晚五的工作。目前就国内的涡桨支线飞机而言，整个市场处于不断成熟不断发展的巨大空间中，经济在不断地增长是支持它的运营，国内大量公司对员工的出差，基本要求乘坐飞机在五折、六折以上，在欧美国家办公坐经济舱跟坐公交车一样。涡桨支线飞机对长航线，客流量不大，它跟高铁和涡扇没有太多的竞争性，有各自的细分领域。

相对来说保守一点的预测，30-60座机的需求大概在500架，61~100座涡桨飞机需求量大概在2100架左右。

涡桨支线飞机的发展趋势，对发动机而言要求维修性更好、耗油率更低。

加普惠公司目前在发展它竞争力更强的下一代涡桨支线飞机，同步对PW127XT发动机进行持续改进，通过减少更多的零部件来提高它整个的维修成本。美国雷神公司目前研发的是混动是式电力发动机，包括氢燃料的、电机驱动的。ATR公司启动混合动力EVO飞机的研制。ZeroAvia为DHC-8-400做氢-电的推进系统。巴航工业这几年一直在论证新一代的涡桨支线飞机，目前装机对象是基于加普惠的NGRT，目前NGRT整体的进攻态势距离巴航工业的需求有一定的差距，目前的态势现在是暂缓研制，这个飞机的特色比较明显，两台式尾吊涡桨发动机，有别于以往传统的飞机。

涡桨涡扇飞机指标对比，目前涡桨支线飞机越来越趋向经济巡航速度大幅度提升，但依然保持良好的经济性，在800~1000公里航段，相比涡扇竞争力相当强。现在舱内噪声已经和老的320维持相当的水平，大概在79、78的水平。涡桨支线飞机的燃油消耗率在800公里，比涡扇低1倍以上。从目前的环保法规一起是排放法规，对飞机航线二氧化碳的排放，目前国内加入了强制规章要求，意味着涡桨飞机更好的燃油消耗能满足新的二氧化碳排放，能争取更多的航线。各家要大力发展涡轮增压来综合它整体的指标，未来的趋势对航空公司而言总碳排放量和二氧化碳总排放量一致的情况下，整个排放是非常强有力的竞争性。

航空公司对航空发动机大修间隔、燃油消耗率有很迫切的要求，对发动机零部件的数量希望得到进一步的优化，尽可能少的零部件，对于目前中小功率的涡桨发动机，更希望大量采用整体涡轮叶盘，在新的制造加工技术提高之后，整个寿命提高之后，大修周期既能满足要求，又能够减少整个维持工时，放大了整个维修的间隔。随着新技术的发展，很多涡轮叶片裂纹会给出持续服役，比如说1000小时、2000小时，这对航空的收益效果非常大，航空公司的飞机一旦停产维修，一天要面临巨大的成本支出。

乘客现在对舒适度的要求非常高，主动降噪和主动减震技术的升级，提供更舒适的客舱体验。这在汽车界应用已经非常普及，很多车辆的主动降噪技术，对舱内的噪声外界的隔离提升非常显著。

政府层面也希望能布局新能源的发展，从目前来看，作为企业新能源更多关注产业的发展趋势，不太可能做技术研究之类的。

从机场监管方面来看，航线的飞机起飞降落频次越来越高，飞机占用机场的空域时间尽可能少。

1.更高更快。飞行速度已经开始突破700KM/h，这是属于最大飞行速度。巡航高度超过8000m，可以灵活使用空域，小飞机的巡航速度经常被限制在五六千米。机体结构重量显著降低，通过新材料，新的应用来降低，包括整个强度设计的准确度，强度分析评估的准确度大大提升。原先设计完成之后通过强度实验发现有大量的强度富余，通过新的仿真计算手段可以保持到设计和试验结果非常接近的程度。

2.更经济。机翼的设计也得到大幅度提升，整个升阻比提升15%，突破17。推进系统的效率要提高10%，由配套的螺旋桨贡献大概在2%，目前螺旋桨提升效率只能通过增加螺旋桨直径，同时也会带来负的效应，会导致动力装置的装载，典型的EP力矩的大幅度增加，螺旋桨目前的收益相对有限。燃油消耗率预计有20%的收益，NERG给出预测能够达到20-25%。座公里运营成本降低20%，通过优化运营场景、降低飞机零部件的数量。整个飞机的驾舱内饰逐渐形成整体的设计了。直接维修成本降低5%，通过降低部件数量、延长各个机载设备包括机体的寿命和维修间隔来降低成本。

3.更舒适。舱内噪声低于80dBA，目前主流的基本在84dBA的样子。客舱座舱压力高度降低到2000m以下，对乘客的感受是最直观的，目前几乎所有的商用飞机座舱压力高度都在2400m，相当于乘客站在2400m的高度上活动。

核心的有害物质排放贡献大户主要是发动机，其他的机载系统有害物质相对比较少。

主要的技术，高速涡桨民用支线飞机气动设计，低配平损耗气动布局技术，提高整个飞机的升阻比、混合层流减阻技术、机翼气动力自适应技术，最终对排放油耗，从飞机层面也有很大贡献。

4.更智能、更安全。低成本全复合材料整机结构技术，复合材料对整机的贡献收益非常大。核心是高效的推进技术，对螺旋桨而言是高速、高效率、低噪声的螺旋技术。结合飞机的使用场景，整个起飞、爬升、巡航、下降，功率应用对螺旋桨的设计点和发动机的设计点至关重要，如果是高速巡航的话会导致发动机整体的热功率设计点，可能会延展到最大巡航控制点。

发动机螺旋桨一体化控制技术，对发动机螺旋桨一体化的控制诊断、故障排除，包括支持飞机舱内控制的更智能化、一体化贡献比较大。跟传统的涡桨支线飞机驾舱控制上有独立的发动机功率控制和螺旋桨状态控制。对小飞机而言，驾舱本身空间比较小，更多的操纵器件会严重影响飞行员的工作效率，持续加大其工作量。

5.更环保。对发动机大功率高效率涡桨发动技术，不但包括发动机自身的效率，还包括发动机可匹配的效率提升，目前很多驱动负载。国内目前工作效率80%居多，能达到85%需要做更多的工作。目前国外研究比较多的是氢能源动力发动机技术需求，再是混合动力的，更多是电机的混合动力。

客舱低噪声基本上是对下一代涡桨飞机的需求，整个运营场景和整个地面基站的、机场的、服务维修中心的，会产生飞机要有智能交互技术、有卫星通信技术，可以及时把故障、备降信息传输到地面。整个民航驾舱由2人驾驶体制逐渐趋于1人驾驶体系。复合材料的内饰，目前已经有部分应用可降解的材料，对螺旋桨而言是噪声控制技术。

现有市场需要的是60~100座机，对发动机大概是5000SHP，这是核心的设计特征和主要的技术要求。对整个集成设计影响比较大的不仅仅是油耗，发动机整体的重量和尺寸，对整机的装机经济性影响非常大。发动机对飞机油箱、飞机主结构的影响非常大，会导致发动机安装比较大的影响。

3000SHP基于目前有大量场景需求的，点对点的，更多是30座机，五六十座通勤飞机的应用需求，目前整合度设计要求比较高，保证安全性的也是比较高的要求，在整体的限制条件下要综合考虑发动机整体的性能。

1000SHP目前发展的是6~10吨的无人货运飞机的需求。