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国产民用航空发动机运行支持体系研究

Research on Operation Support System of Domestic Civil Aero Engine

姬长法 陈嘉慧 戴庆林 马睿欣     2025年06月18日

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国家战略性新兴产业规划明确将航空装备领域列为重要支柱产业,提出制造、运行、服务协同发展的创新战略。作为航空产业链的关键环节,运行保障服务产业展现出重要战略地位和商业价值。该产业独特的行业属性和发展模式,使其成为具有重要战略地位的新兴领域,蕴含着巨大的市场潜力和发展空间。

 

在民用航空发动机的全生命周期中,占绝大多数时间的是发动机的持续运行阶段。一型民用航空发动机的成败,最终取决于市场的需求,同时也由客户的满意度决定。因此,航空发动机的服务品质以及售后保障水平的优劣,直接决定了该产品能否在市场中获得成功。运行支持体系作为支撑发动机持续适航能力的关键保障体系,对国产航空发动机的持续安全运行具有重要意义。目前,中国已建立了一套为国产民机安全顺畅运行提供可靠技术保障的标准化运行支撑体系,同时也带动了全产业链的发展,形成了协同发展的产业格局。

 

国产民用航空发动机运行支持体系现状


国产民用航空发动机运行支持体系概念的发展


建设航空强国离不开先进的航空制造业,设计制造航空发动机是一项国家战略,也是有效应对航空公司客户需求变化和竞争环境严峻的需要。如今,航空公司除了要求飞机制造商重视发动机本身的质量可靠性外,对于发动机全生命周期的运行支持也十分关注,尤其是在满足持续运行要求的发动机设计过程中,更应给予充分的考虑。国家推出了一系列政策,旨在推动民航业与航空工业深化合作,构建产、学、研、用一体化的创新生态圈。相关部门从行业发展大局出发,创新性地提出“运营支持”概念,涵盖科研、生产、制造及运营等全产业链环节,有效地整合了“产、学、研、用”航空资源(见图1),推动民航业与航空工业深度融合,实现资源共享和协同发展。这一举措不仅优化了产业布局,也为航空产业高质量发展注入了新动能。

 

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图1  航空产业“产、学、研、用”示意

   

国产民用航空发动机运行支持体系的产业价值体现


国家战略性新兴产业规划明确将航空装备领域列为重要支柱产业,提出制造、运行、服务协同发展的创新战略。作为航空产业链的关键环节,运行保障服务产业展现出重要战略地位和商业价值。该产业独特的行业属性和发展模式,使其成为具有重要战略地位的新兴领域,蕴含着巨大的市场潜力和发展空间。


研究表明,航空发动机运行保障服务具有显著的经济杠杆效应,单位资本投入可产生2~4倍的增值回报。随着国产航空发动机市场渗透率的提升,相关服务业务的经济贡献度预计将保持稳定增长态势,在专业技术培训、维护保障、航材配送等细分领域存在巨大的商业化运作潜力。国内航空发动机制造企业主要聚焦于适航认证体系构建、安全标准制定等核心竞争力建设,同时掌握核心技术专利和关键零部件供应渠道,而其他配套服务则充分依托市场化运作机制。目前发动机维修、航材供应链、人员培训体系以及技术文档管理等场景正在深度应用以区块链、大数据分析、智能算法为代表的创新技术,相关的数字化解决方案正在不断地迭代和优化。


以航空发动机维修产业为例,其业务链条包含整机深度检修、日常维护保养、模块化维修、零部件修复等多个专业领域,并有效地拉动了精密制造、特种工艺、质量检测、智能仓储等配套产业的发展。这种全产业链协同发展模式通过资源高效配置和优势互补,形成了集约化发展的良性循环。

 

国产民用航空发动机运行支持产业的发展


国产民用航空发动机运行支持技术发展趋势


基于我国民航业的发展需求,民航主管部门制定并完善了航空器运行保障体系的相关规范要求。该体系框架由三个核心组成部分、四大专业领域和五个协同机制构成,共同支撑七大关键职能的有效实施。这些职能具体包括:运行适航性设计验证、专业人员资质培训、技术文档与适航文件管理、运行保障服务、维修工程支持、运行数据采集与分析、专项保障方案制订。整个运行保障体系的所有服务输出,都是通过上述七大职能的有机配合与协同运作来实现的。


国内航空发动机生产企业要主动从“生产导向型企业”向“服务导向型生产企业”转变,运行支持产业要通过产业链协同合作,积极推动服务的跨界融合,为用户提供更精准、高效的解决方案和服务产品。


发动机制造商应牵头航空公司及相关维修企业建立信息互通机制。制造商建立以服务物料清单(SBOM)和运行物料清单(OBOM)为核心的运维知识库,航空公司及维修提供企业依据统一的数据规范将实际运行数据录入该知识库,各方共同完善数据内容。制造商据此持续改进服务方案,为客户提供更贴合实际需求、更精准的运行支持。航空公司则利用这些数据进行运行管控、维修计划及培训等信息系统的优化,并逐步建立智能决策支持体系,从而提升运行稳定性和经济效益。


发动机生产企业与维修服务提供商开展深度合作。发动机生产企业构建核心维修技术能力,确保客户获得全生命周期关键维修服务,涵盖整机、部附件维修及零备件、技术支持等服务内容。在此基础上,发动机生产企业将通过统一的技术标准建立授权维修中心,积极培育第三方维修能力,扩充维修服务资源,拓展配件供应、特色服务、技术保障和突发事件应急处理等业务。此举旨在促进国内发动机维修事业的协同发展,整合行业优质资源。新模式打破了传统维修能力全部由生产企业一家承担的格局,转而推动维修行业以市场需求为导向。


发动机生产企业建立培训能力。由国内航空发动机生产企业负责机型训练系统的建设,并将训练大纲等技术保障提供给合作伙伴。而合作方则通过将机型培训与行业标准相结合的方式,实现多赢的行业格局,为客户提供符合法规要求的培训服务。发动机生产企业和科研单位强强联手,在共性技术和高新技术的开发应用研究方面,整合工程和学术资源,深化运营支撑。通过将前沿科技转化为实际应用,助力国产航空发动机实现安全、高效的运行目标。


国产民用航空发动机运行支持体系的技术展望


产业数字化转型被列为国家战略规划的重要发展方向,要求在研发设计、生产制造、经营管理和市场服务等各个环节深化数字化应用。从“数字化”到“数智化”阶段,国产航空发动机的运行保障体系正在逐步完善。在此过程中,售后支持职能逐步向服务工程转变,其中建设智能运行支撑系统和工程数字化平台是重要技术途径。


服务工程模式将客户服务纳入国产航空发动机制造商的核心体系,关注客户需求、邀请客户参与研发,并为客户提供沉浸式交付体验及保姆式运行支持,客户服务的技术职能得以强化和显性化。服务模式向“预防式主动服务”转变,更加贴近客户需求,积极响应客户关切。服务工程贯穿型号研发、制造、运行、报废的全生命周期,在不同阶段扮演着举足轻重的角色。数字化服务工程体系以型号全生命周期SBOM和OBOM数据为基础,构建完整的数字化支持框架。


我国民用航空器已逐步构建起较为完善的运行支持标准框架,并在实际运营中有效提升了客户服务效能与持续改进能力。当前,推进国产航空发动机运行支持体系的数字化转型,关键在于实现跨业务标准的协同整合。这需要建立统一的标识体系、核心要素定义、作业规范及数据交互协议,从而提升资源利用效率并降低运营成本。


智能运行支撑系统本质上是一个以三大核心模块为主要架构的多方协同数字化生态系统。一是服务保障数据中心,负责通过标准化的转换流程,将发动机生产企业、航空公司以及各相关方的原始业务数据进行整合,生成可供后续处理的基准数据,作为基础数据枢纽;二是工程数字化平台,深入处理和分析基准数据,并将其转化为应用数据,具有商业价值;三是专业的应用系统,提供基于处理后数据的各种业务支撑功能。这一体系的核心在于实现数据的标准化收集、标准化流转和智能化应用,通过建立统一的数据治理机制,保证全生命周期内各类数据的高效利用和价值转化。


工程数字化平台(见图2)集成了多个核心功能模块,涵盖了发动机全生命周期管理的关键领域,具体包括:维修保障模块,从预防性维修到故障修复提供全流程支持;飞行运行模块,优化飞行性能管理与操作规范;运行监控模块,实现实时状态跟踪和异常预警;健康评价模块,基于数据分析预测设备剩余寿命;维护、修理和大修(MRO)协调模块,统筹维护资源调度;服务供应链模块,保证备件和服务的及时供应。在应用层面,该平台衍生出多个专业化的功能子系统:维护方案优化系统,基于历史数据制定最佳维护策略;机队可靠性监测系统,运行安全指标连续考核;航班运行管理制度,机组运行标准化;身临其境训练系统,通过虚拟模拟增强训练效果;SMART技术文档系统,实现数据的数字化管理与智能检索;操作决策辅助系统,数据驱动决策建议提供给管理层。

 

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图2  工程数字化平台示意

   

国产民用航空发动机运行支持体系面临的挑战


国内航空发动机在运行支持经验方面显得不足,行业的支持力度也不够,目前的民航法规对国产民用航空发动机的运行支持体系建设缺乏详细的指导和规范建议。可以参考国内航空公司在运营C909飞机期间所积累的经验教训,如航材的种类不够齐全、数量不足、交货周期较长,以及国内维修站点较少等问题。然而,其内容主要集中在飞机设计阶段的流程构建上,未能涵盖航空发动机运行支持体系方面的相关指导意见。


缺乏对行业标准和规范的参与。一家全新的民用航空发动机制造企业必须充分意识到自身的权利、责任和义务。目前,航空工业的绝大多数行业标准仍属于美国航空运输协会(AIA),欧盟的空客公司也不得不遵循。中国在中短期创建新行业标准体系的可能性不大,面对中美贸易战、欧美飞机补贴贸易战,未来航空发动机很可能面临行业标准之战。


缺少开放式数字化管理平台。民用航空发动机制造商应参考标杆企业做法,考虑航材订购、维修、查询线上功能的实现。


尚无全球运行支持网络布局。民用航空发动机制造商应根据型号进度,逐步建设全球运行支持网络。借鉴空客公司等标杆企业的经验,自己建立体系的代价大,全球覆盖度低,功能欠缺,效率不高,先期考虑引入合作伙伴,避免造成两个不成熟的运行支持体系无法融合。


部件制造商管理风险。目前大量重要系统部件制造商无民机运行支持经验,后期持续运行支持风险极大。建立完善的对这类供应商的评价机制和管理制度,以提升部件制造商的运行支持能力。

 

国产民用航空发动机运行支持体系建议


国产民用航空发动机运行支持体系的构建需要制造商重点关注以下几个方面(见图3)。

 

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图3  国产航空发动机运行支持体系建设要点

   

完善制度,详细定义运行支持体系功能


申请加入民航局组建的专家组,对指导民用航空发动机生产企业建立全面、高标准运行保障体系的MD-FS-AEG006文件进行修订。对航空公司因信息格式差异而产生的经营甚至安全隐患进行有效规避。


基于世界航空公司及供应商指南(WASG),量化功能标准,确保实施效果。研究交付要求;预测航空器材库存;除上海外,至少在东北、西北及华南建立航材仓储支援网点;建设维修保障能力;对于不可放行的航材,国内维修能力覆盖至少80%数量;对于有条件放行的航材,国内维修能力覆盖至少60%;电子件修理周期建议为10个工作日,机械件修理周期建议为15个工作日;制定航材回购策略;第一架飞机交付起5年内,客户有权要求飞机及部件制造商原价回购冗余、停产,以及适航机构限制装机的新航材;以不低于10%价格回购未损伤的二手件等。


积极参与行业标准制定


积极参加航空运输协会(ATA)系列、欧洲航空航天和国防工业标准化协会(ASD)系列标准和WASG相关标准的编审,参加行业标准的制定、修订工作。事先代表国内民用航空发动机和中国客户行使权利发声,至少事先做到知情、提前布局、紧跟寡头脚步,期望最终能够影响到甚至主导行业标准的制定和修订工作,这是民航发动机和中国客户在行业上的应有权利。


提前布局全球运行支持网络


建议国产民用航空发动机制造商引入专业的合作伙伴,构建自己的运行支持网络。


强化供应商的管理 


与零部件厂商签订供应商支持合同,该合同应符合ATA、ASD、WASG及厂商对运行支持的具体要求。建立供货商考核项目,并将整个年度情况落到实处。


构建统一的数字化客户服务平台


将所有航空发动机运行保障功能整合在一起,构建唯一的高度集中的数据管理平台。对于运行支持功能,在唯一的数据管理平台上集成发动机厂家、部件厂家和合作经销商的运行支持功能。


与优秀的电商、物流企业合作


民用航空发动机制造商可以启动评估与国内阿里巴巴公司、京东公司、腾讯公司,以及顺丰公司等合作的可能性。借鉴优秀的电商管理平台、领先的信息技术、成熟的智能仓储、广泛的物流库房网络、敏锐的市场嗅觉以及独有创新精神,在做好规章符合性的基础上,共同建立数据信息管理平台以及智能仓储及配送支援网络,充分发挥利用我国在这个领域的领先优势。

 

结束语


建立健全民用航空发动机全面、高标准的运行支持体系,是建立航空强国和打通航空产业“产、学、研、用”全链条的必由之路。这就要求航空器制造商在产品研发的概念/需求阶段就开始关注发动机全生命周期的运行支持,特别是在发动机设计的过程中要充分考虑满足来自客户、适航规章、行业标准,以及企业发展战略等各方面的运行符合性要求。在产品开发过程中,应始终坚持自主创新的研发路径,将终端用户需求深度融入产品设计全流程。通过建立端到端的研发协同机制,工程团队从概念设计阶段就全面介入,确保产品交付后能够提供全方位的运营保障服务。这种全生命周期参与模式能够持续优化用户体验,不断提高客户对产品的认可度。


(姬长法,中国航发商用航空发动机有限责任公司,高级工程师,主要从事民用航空发动机综合保障及运行支持业务)

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