直升机主要依靠旋翼产生动力,可以实现垂直起降、空中悬停、前后左右移动。它本质上是不同于飞机的另一种飞行器,其推力、升力以及操纵的实现与飞机有着很大的差别。
1907年11月13日,法国人保罗.科诺驾驶着自己研制的双旋翼直升飞机飞离地面30厘米,由此拉开了直升机发展的百年历史。1939年,美国的西科尔斯基设计并制造了VS-300直升机。这家单旋翼带尾桨直升机被认为是世界第一家实用型直升机。
直升机主要由机身和升力、动力、传动三大动部件和机载飞行设备组成。机身用来支撑和固定直升机各个部件,将各个系统连成一体,用来运载人员、设备和物资等。机身外部的设计对直升机的飞行性能、操纵性和稳定性均有重要的影响。
直升机产业链包括整机、子系统、零部件以及原材料。其中子系统包括动力系统、飞行设备、传动系统、通信导航系统以及旋翼系统等。
作为20世纪航空技术极具特色的创造之一,直升机拓展了飞行器的应用范围,并因独特优势而成为了典型的军民两用产品。然而,20世纪世界直升机发展史绝大部分属于军用史,民用史的起步自80年代起才开始进行。目前在军事领域,直升机被广泛应用于对地攻击、机降登陆、武器运送、后勤支援、战场救护、指挥控制、侦察巡逻、反潜扫雷等。在民用领域,直升机被广泛应用于于观光旅游、火灾救援、海上急救、缉私缉毒、巡逻、观察、环保取样、消防救火、医疗救助、抢险救灾、通信以及喷洒农药杀虫剂消灭害虫、地球物理勘探、高压输电线路或石油、天然气管路巡检和维护,农业施肥或喷洒农药,牲畜放牧,侦查鱼群等。
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直升机自问世以来,全世界共生产各类直升机10万多架,在役直升机共5万多架,其中军用2万多架,民用3万多架。预计到2020年,世界直升机市场的总产值将达到300亿美元。
《世界空军力量》显示,美国现役战斗直升机数量为5429架,占全球现役战斗直升机总数的27%,排名第一。我国军队现役战斗直升机数量902架,占总数的4%,排名世界第三,但仅为美国的近1/6。并且我国每万军人直升机拥有量更是稀少,数量仅为4.1架,大幅落后于美国的42.4架,甚至还低于周边国家如日本的25.4架、韩国的12.4架、印度的5.1架。
相比美军,我国军用直升机发展空间巨大。近年来,美国军用直升机数量呈现逐年下降的趋势,而我国军用直升机数量在持续增长。目前,我国军用直升机主要以武直10和武直19为主,其中俄产米8、米171也有较多配备,但10吨以上的通用直升机配备非常少。美国由于自身国土面积大,国境线较长,因此军机直升机占比最大主要为S-70/SH/UH-60对应的“黑鹰”系列、AH-64对应的“阿帕奇”系列以及CH-47“支奴干”系列。
作为通用型的10吨级直升机,其在作战中可以适应任何战场,因此发展10吨级直升机一直是我国当前重要的科研任务。现阶段,我国已拥有2/4/6/13吨级直升机产品的自主生产能力,然而10吨级直升机匮乏,目前仍主要依赖进口,并且某些相应功能还只能用13吨级的直升机暂时错位弥补。此外,在20吨以上重型直升机型号上,我国存在空白。反观美国现存军用直升机分布情况,10吨级的直升机就拥有3634架,占了全部军用直升机比例的66.9%。
目前,我国已经参照黑鹰直升机的构型研制出了最新的10吨级中型通用直升机,在不久的将来,新通直正式服役,将能够解决10吨级直升机匮乏的困境。它有望成为我军陆、海军的主力机型,参与各种军事行动,并且也有望用于民用通航业务来满足我国通用航空快速发展的需求。
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说完军用领域,我们再说下民用领域。
当前全球民用直升机年需求量大约在1000架左右,需求主要受到经济形势、原油价格等因素影响。根据霍尼韦尔报告,其预测2018- 2022年,全球民用直升机交付量将达4000-4200架,拉丁美洲等新兴市场对民用直升机需求旺盛。
民用直升机在发达国家应用较多,其中北美和欧洲是全球民用直升机最核心的两个市场,占比分别为35%和27%。以美国为例,美国民用直升机在册数量达到14065架,存量直升机中,轻型占比达到76%(包括单发和双发),重型直升机占比仅为4%。目前美国民用直升机主要在教学、个人娱乐、商务飞行等领域获得广泛应用。
我国早期直升机发展基础薄弱,直升机是采用先军用后民用的发展方式,经历了引进专利、合作开发和自主研制的发展历程。2013 -2017年,直升机数量复合增速达到了16.21%,呈现快速增长的状态。目前我国在册民用直升机数量为932架。
我国民用直升机用户主要为通用航空公司,规模较大的包括中信海直、上海金汇通航、海直通航等。从具体应用领域看,我国民用直升机用户主要为主要应用于偏工业和行业应用领域,消费领域的应用占比偏低。其中海上石油、执照培训、电力巡检、农林喷洒以及航空护林占比分别为33%,23%,13%,9%以及5%,合计比例达到83%,空中旅游占比仅为9%。
当前我国民用直升机以进口为主。罗宾逊、空客直升机以及贝尔是我国民用直升机的主要供应商,三大厂商市场份额超过67%。国产直升机制造商主要是中直股份,随着产品谱系的完善,市场竞争力也在不断提升。具体机型方面,以中小型直升机为主,数量最多的罗宾逊R44为4座轻型直升机,最大起飞重量约为1吨。
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世界上具有一定产业规模的直升机公司有20多家,主要为美国、俄罗斯以及欧盟等公司。基本上全世界军用和民用直升机市场主要由这些企业瓜分。
目前军用直升机企业主要有西科斯基(美国,现为洛克希德马丁的子公司),波音(美国),贝尔(美国),空客直升机(法国),俄罗斯直升机等。军用直升机市场通常会限制国外企业的参与,因此市场壁垒较高,市场细分并且内部集中。美国本土直升机企业较多,但在产品定位上也有差异,如波音的优势产品在于武装直升机和双旋翼运输直升机。洛克希德马丁的优势产品在于通用型直升机和重型单旋翼运输直升机(超级种马王等)。
在民用直升机市场,空客直升机、莱昂纳多、贝尔以及西科斯基是全球最主要的直升机供应商,合计市场份额占比达到81%,其中空客直升机是全球最大的供应商,仅是市场份额就达到了47%。
我国直升机市场在军用为主的背景下,直升机发展建设主要由航空工业主导,其中中直股份是国内直升机龙头,占据全部军用直升机市场份额,同时涉及部分民用直升机制造。
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