航发控制系统是保障航空发动机稳健运行的基石。
航空发动机控制系统是确保发动机在复杂飞行环境中稳健运行的基石。该系统通过精准调 控发动机的燃油流量和部件位置，实现全程的性能优化与动态响应。在不同大气条件下， 控制系统致力于维持发动机的稳定性和适应性，在加速、减速与稳定工作状态中及时切换， 确保发动机效能最大化。控制系统还承载着多项关键功能，包括熄火状况下的监测与调整， 失速及喘振现象的检测与恢复，针对发动机性能下降时的自动补偿与调整，以及故障检测 与预防等，全面保障发动机的运行安全与效能。
航空发动机控制系统经历了从单个部件到整体、从模拟式到数字式、从有限功能到全权控 制的发展过程。其发展历程可分为液压机械控制系统、监控型电子控制系统以及全权限数 字电子控制系统（FADEC）三个阶段，并随着 FADEC 控制功能的不断优化，向着智能分布式控制逐渐发展。 液压机械控制系统：早期航空发动机依赖燃油流量控制，液压机械开环技术应运而生。飞 行员手动调节油门驱动燃油计量阀，以稳定发动机转速和推力，满足飞行需求。该系统虽 简单但精度有限，早期适用于中低空飞行。 液压机械与电子控制系统：随着发动机性能提升，液压机械控制精度有限的局限性开始显 现。20 世纪 70 年代，电子控制装置被引入发动机，用于保护发动机并监视其运行状态。 全权限数字电子控制（FADEC）系统：全权限数字电子控制技术取代了液压机械控制， 提供更高精度和安全性，允许飞行员无约束操作，自动调节推力。到了 90 年代，双通道 FADEC 系统逐渐成为标准，能够实现复杂控制，进一步提高飞行性能。 智能分布式控制系统：90 年代开始，全权限数字电子控制系统开始向智能分布式控制技 术发展。分布式控制能提升系统可靠性、维修性，并降低成本，目前智能分布式控制通过 引入人工智能，实现故障诊断和健康管理，已在多方面取得成果。
全权限数字电子控制系统（FADEC 系统）是现代航空发动机控制领域的核心。依托微处 理器技术，它彻底颠覆了传统液压机械控制的局限，实现对发动机在全飞行范围内的精准 控制，覆盖从启动到终止的全部工作状态与功能参数。作为核心组件，FADEC 系统集成 发动机控制单元（ECU）、高精度传感器、专用电机与燃油液压机械组件，形成了全面的 智能化控制网络。ECU 凭借内置的先进控制算法对传感器采集的信号进行精准分析，转 化成驱动指令，实现对燃油流量、叶片角度、尾喷管临界面积及涡轮间隙等关键参数的全 面调控。此外，FADEC 系统与飞机航电系统的无缝对接，也确保实时数据交换，大幅提 升飞行安全与可靠性。
FADEC 系统在结构功能、可靠性、维护性方面具备优势。从结构功能方面分析，FADEC 系统通过高级的电子控制器对发动机进行全面管理，能够更精确地控制燃油流量和发动机 的各种操作参数，从而提高发动机性能和适应性。从系统可靠性方面分析，FADEC 系统 使用的双通道冗余技术和先进的电子组件大大提高了系统的可靠性。系统设计减少了部件 之间的耦合，降低了故障率。从系统维护性方面分析，FADEC 系统不仅控制发动机的常 规操作，还包括应急管理、性能监控和优化等高级功能，可以自动记录和诊断故障，使得 维护更为简便，维护人员可以通过系统提供的详细故障信息快速诊断问题，减少了维护时 间和成本。
航空发动机控制系统领域由少数国际巨头主导，行业集中度高。在全球发动机控制系统领 域，市场主要由赛峰、BAE、FADEC International、美国的汉密尔顿标准公司及俄罗斯的UEC-STAR 等少数国际企业主导。这些企业在电子控制系统制造方面占据领先地位，多与 全球主流的航空发动机集团有关，产业链纵向一体化水平高，行业整合趋势明显，市场集 中度高。 航发控制作为中国航发集团直属单位，专注于航空发动机控制系统中关键机械液压执行机 构的研制生产，凭借深厚的技术积淀和市场领先地位占据行业龙头。其与 614 所共同构成 了我国航空发动机控制系统领域的主力供应商。614 所，作为我国航空动力控制系统领域 的领军研究机构，主要承担软件、电子控制器等控制系统核心组件的研发生产。航发控制 与 614 所的产品相互补充，共同构成了完整的航空发动机控制系统，展现了双方在技术研 发和产品制造上的协同效应。在军用航发控制系统市场，航发控制与 614 所是国内市场的 主要供应商，且在当前军工资产证券化、科研院所改制的大背景下，航发控制的龙头地位 得到了进一步巩固。
尽管部分民营企业试图进入这一领域，但航发控制凭借其丰富的产品线、成熟的市场布局 以及与 614 所的深度合作，保持着明显的竞争优势。随着 614 所改制工作的推进，未来 软硬件结合的行业趋势将为航发控制带来新的机遇，有望进一步提升其技术实力和市场占 有率，巩固其在国内乃至国际航空发动机控制系统领域的领导地位。 我国 FADEC 系统发展虽起步较晚，但近年取得实质突破，紧跟国际步伐，自 20 世纪 80 年代中期起，历经不懈探索，2002 年首获试飞验证，2010 年首个设计定型系统诞生，标 志重大进展。目前正致力于第三代 FADEC 研发，追求性能与可靠性的升级。军用领域， 成功打破了国外的技术封锁，自主研发的控制系统可与国际水准相媲美，满足了高代战机 需求；民用领域，“长江”系列发动机配套 C919/CR929，FADEC 系统研发进展显著。 FADEC 系统的未来发展趋势将聚焦于主动控制、智能控制和分布式控制等关键领域。利 用先进设计与控制逻辑，深化系统融合，提升性能，延长寿命。主动控制技术优化发动机 运行，智能控制技术强化系统自我修复与延寿能力，分布式控制系统通过模块化设计与网 络连接，减轻重量，降低维护成本，提升生产效率。
航发控制前五大客户贡献显著。2023 年公司前五大客户销售金额为 484597.54 万元，占 营业收入 91.02%。近五年公司前五大客户销售金额连续五年呈现稳步增长态势，营业收 入占比节节攀升，公司下游需求饱满。据年报披露，2023 年公司第一大客户为中国航发 系统内单位，销售金额占公司前五大客户总销售金额的 85%，占据了绝大部分份额，显示 其在系统内部供应链中的核心地位。第二大客户为航空工业系统内单位，占前五大客户总 销售金额的 7%。
2024 年国防开支预算同比增长 7.2%，近五年国防开支稳中有进。据国防部披露，2024 年国防开支预算 1.69 万亿元，同比上年执行数增长 7.2%，增加国防支出预算主要应用于 巩固提高一体化国家战略体系和能力，同时实施国防科技和武器装备重大工程，加速科技 向战斗力转化等目标。时值“十四五”规划中期，军备跟新换代叠加四代发动机不断实现 突破，五代机预研型号稳步迈近，未来国防投入将保持稳定推进。近五年来国防军费同比 增长 6.57%、6.72%、7.00%、7.20%、7.20%，保持稳中有进，年复合增长率 6.95%， 保证细分军事装备领域的稳定投入。
根据“新时代的中国国防 2019”，我国国防费用构成大致分为人员生活费、训练维持费和 装备费。2017年国防装备费投入4288.35亿元，同比增长6.26%，占整个国防开支的41.1%， 较 2010 年增长 7.9pct；2010-2017 年装备费占比呈缓慢上升趋势并在 2016 与 2017 年保 持相对稳定状态，因此我们假设 41%为装备费投入占比指标。 从装备费拆分看，根据美国国防部公布的 2023 年国防预算报告，装备费投入 2760 亿美 元，其中采购费 1459 亿美元，测试研制费用 1301 亿美元；从细分战略投入看，战略支 援活动与航空装备及相关系统投入为两大主要支出分别达 781 亿美元与 565 亿美元。类 比美国装备支出结构，我们假设我国航空装备投入占装备费比重同样为 20%。
我们预测 2024 年新增航空发动机控制系统市场规模 93.54 亿元。2024 年我国国防支出 预算 1.69 万亿元，假设其中装备费占比 41%，同时装备费结构与美国相同，航空装备投 入占比 20%，则 2024 年我国装备费 6929 亿元，航空装备投入达到 1385.8 亿元。根据立 鼎产业研究院，军机中动力系统价值量占比 25%，那么 2024 年我国航空发动机新增市场 规模将达到 346.5 亿元，再假设以 1:1.5 的军机备发要求预测，整体新增军用航空发动机 市场规模将达到 519.7 亿元。根据“航空发动机结构设计分析”，控制系统价值量占发动 机比例大致为 18%，因而 2024 年我国航发控制系统规模达 93.54 亿元。
我们预测 2024 年军用航空发动机控制系统维修市场规模 112.25 亿元。航发维修市场同 样是不可忽视的潜在市场，发动机的后续维护费用往往高于采购费用。根据前瞻产业研究 院数据显示，航空发动机生命周期分为研究发展、发动机采购与使用维护三个阶段，费用 占比分别为 8-12%、40-45%、45-50%，因此我们按 1：4：5 的费用占比来预计发动机后 续维护费用，则 2024 年军用航空发动机控制系统维修市场规模将达到 623.6 亿元，2024 年军用航发控制系统维修市场规模 112.25 亿元。
根据上述测算， 2024 年新增军用航空发动机控制系统市场规模 93.54 亿元，军用航空发 动机控制系统维修市场规模 112.25 亿元，因此 2024 年中国军用航空发动机控制系统市 场规模预计 205.8 亿元。以国防部披露 2024 年军费增长口径 7.2%为基准，2024-2033 年我国军用航空发动机控制系统市场规模总量将达到 2870.31 亿元。
