航空發(fā)動機被譽為“工業(yè)之花”，是一個國家科技、工業(yè)和國防實力的重要標(biāo)志。目前世界上能夠獨立研制高性能航空發(fā)動機的國家只有美、英、法、俄等少數(shù)幾個國家。高性能航空發(fā)動機的研制一直是我國的痛點。

早在2014年，就有消息稱殲-20或換裝新型動力系統(tǒng)，可能換用國產(chǎn)“心臟”，全面實現(xiàn)國產(chǎn)化。而近期，久未露面的國產(chǎn)第四代隱形戰(zhàn)斗機殲-20的最新一架原型機2016號，已經(jīng)于9月11日開始在成都飛機制造廠開始了地面滑行測試。2016號殲-20的有一個重大的變化就是發(fā)動機，此次亮相的2016號殲-20的試飛機發(fā)動機尾噴口從原來的白色變成了黑色，不由得讓人聯(lián)想到是不是殲20換裝第四代發(fā)動機渦扇-15了。

渦扇發(fā)動機是什么？

渦扇發(fā)動機全稱為渦輪風(fēng)扇發(fā)動機，是飛機發(fā)動機的一種，具有推力大、推進(jìn)效率高、噪音低、燃油消耗率低，飛機航程遠(yuǎn)等優(yōu)點，適合飛行時速400-1000公里的飛機。英國的羅爾斯?羅伊斯公司從1948年開始研發(fā)的“康維”即是渦扇發(fā)動機，現(xiàn)在多數(shù)的飛機引擎都采用渦扇作為動力來源，目前該技術(shù)在民用和軍用方面都取得了顯著的技術(shù)效果。我國自主研發(fā)的“太行”也是渦扇發(fā)動機。目前，殲-20戰(zhàn)斗機六架原型機中有五架使用了俄制發(fā)動機，而至少有一架在測試國產(chǎn)“太行”改進(jìn)型發(fā)動機。

那么我國在渦扇發(fā)動機領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新狀況如何呢，小i今天便來帶大家一探究竟。

渦扇發(fā)動機相關(guān)專利申請

通過對我國渦扇發(fā)動機相關(guān)專利申請進(jìn)行初步檢索，小i發(fā)現(xiàn)，截止到2015年11月5日，我國已公開的渦扇發(fā)動機領(lǐng)域?qū)＠暾埥?4118件。

從前十位專利申請人的專利申請情況來看，國外申請人有三位，國內(nèi)申請人則有七位。其中，來自美國的通用電氣、法國的斯奈克瑪以及埃爾塞樂公司分別占據(jù)了第一、第二和第五的位置，顯然這些公司在中國就渦扇發(fā)動機領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的專利布局，且申請量遠(yuǎn)超中國本土申請人，具有較強的技術(shù)優(yōu)勢，國內(nèi)航空發(fā)動機企業(yè)需注意學(xué)習(xí)、研究并合理借鑒其相關(guān)專利技術(shù)以及防范自身產(chǎn)品的專利侵權(quán)風(fēng)險。

中國本土專利申請人中，以北京航空航天大學(xué)、沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司和中國商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司的專利申請數(shù)量較有優(yōu)勢，在我國渦扇發(fā)動機領(lǐng)域?qū)＠琶蟹謩e位居第三位、第四位和第六位，是我國航空渦輪風(fēng)扇發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域的主要技術(shù)創(chuàng)新力量。

渦輪風(fēng)扇航空發(fā)動機TOP10專利申請人

綜合來看，渦輪風(fēng)扇航空發(fā)動機中，雖然TOP10申請人中我國本土申請人數(shù)量多于國外，但從專利數(shù)量及排名來看，來自國外申請人包括通用電氣、斯奈克瑪和埃爾塞樂比我國企業(yè)具有更強的技術(shù)優(yōu)勢，其在中國布局的專利對我國企業(yè)而言是需要重視的技術(shù)壁壘。

國外企業(yè)專利技術(shù)分類情況

進(jìn)一步對通用電氣公司、斯奈克瑪和埃爾塞樂的相關(guān)專利進(jìn)行研究分析發(fā)現(xiàn)，通用電氣公司在渦輪風(fēng)扇發(fā)動機相關(guān)專利分類號主要涉及F01D5/00（發(fā)動機葉片及葉片支撐元件）F02C7/00（發(fā)動機部件、零件或附件）、F23R3/00（應(yīng)用液體或氣體燃料的連續(xù)燃燒室）；斯奈克瑪公司在該技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利分類號主要涉及F01D5/00（發(fā)動機葉片及葉片支撐元件）；埃爾塞樂的主要技術(shù)創(chuàng)新方向體現(xiàn)在F02K1/00（以噴管或噴嘴的結(jié)構(gòu)或配置為特征的噴氣推進(jìn)裝置）。

下圖為通用電氣公司、斯奈克瑪和埃爾塞樂的相關(guān)專利分類號（大組）前五位排名情況，通過分析發(fā)現(xiàn)通用電氣和斯奈克瑪在F01D5/00、F02C7/00、F23R3/00和F01D25/00的技術(shù)研究方向重合，埃爾塞樂與通用電氣和斯奈克瑪?shù)募夹g(shù)研究方向則有所不同，主要專利技術(shù)分類號為F02K1/00。

國內(nèi)企業(yè)和高校專利技術(shù)分類情況企業(yè)

我國渦輪風(fēng)扇發(fā)動機的本國專利申請人中，沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司和中國商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司作為重要的渦扇發(fā)動機制造與生產(chǎn)企業(yè)，其關(guān)注的技術(shù)發(fā)展方向如何？下圖顯示了這兩家企業(yè)主要涉及的專利分類號，可以看出沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司主要關(guān)注F02C7/00（發(fā)動機部件、零件或附件），中國商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司主要關(guān)注F23R3/00（應(yīng)用液體或氣體燃料的連續(xù)燃燒室）。

高校

高校方面，我國在渦扇發(fā)動機領(lǐng)域?qū)＠暾埩孔罡叩谋本┖娇蘸教齑髮W(xué)的專利技術(shù)最主要涉及F23R3/00（應(yīng)用液體或氣體燃料的連續(xù)燃燒室）和F01D5/00（發(fā)動機葉片及葉片支撐元件）。

國內(nèi)國外申請人對比

通用電氣和斯奈克瑪均較關(guān)注F01D5/00（發(fā)動機葉片及葉片支撐元件），并非我國航空發(fā)動機企業(yè)最關(guān)注的技術(shù)研發(fā)方向，但北京航空航天大學(xué)在該領(lǐng)域具有一定技術(shù)創(chuàng)新成果，是我國企業(yè)可以考慮進(jìn)行技術(shù)合作的對象。

綜合來看，我國在渦扇發(fā)動機領(lǐng)域，擁有中國商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司、沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司、中國南方航空工業(yè)（集團）有限公司等飛機發(fā)動機制造企業(yè)以及北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等技術(shù)研發(fā)單位，具有較好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)。但和國外相比，我國技術(shù)實力稍顯不足，該領(lǐng)域我國仍具有較大的發(fā)展空間。

目前我國在軍用航空發(fā)動機通過“兩條腿走路”，即國外技術(shù)引進(jìn)與國產(chǎn)化研究并行，以確保軍用戰(zhàn)斗機的發(fā)動機供應(yīng)。相信在“兩條腿走路”的雙重保障下，我國渦扇發(fā)動機定將盛開國產(chǎn)化的“工業(yè)之花”！