重大突破！我国可复用火箭主发动机完成15次重复试验，30次点火【附中国高温合金材料发展趋势】

图源：摄图网

4月14日，航天科技集团六院发布消息，我国自主研制的130吨级可重复使用液氧煤油发动机，近日已圆满完成2次起动地面点火试验。该台发动机累计完成15次重复试验，30次点火起动，累计试验时长突破3900秒，重复试验次数突破我国液体火箭主发动机试验次数纪录，为后续我国可重复使用运载火箭首飞奠定了基础。

可重复使用火箭的可重复使用分为两个阶段：一方面，火箭要在完成送货任务后落回地球，这中间有一个滑行的过程，快到地面时候再点火。另一方面就是这个火箭回到地面之后还可以通过简单的修复后，再次执行发射任务。

研制可重复使用火箭的前提是率先研制成功可重复使用的发动机。相比传统一次性火箭，可重复使用火箭将增加4项关键技术：落得准、接得稳、用不坏、修得快。这些关键技术，首先要从可重复使用发动机的研制突破。

根据航天科技集团六院11所液氧煤油发动机数字化主管宋亚轻表示，“它要工作很长时间或多次的点火，最主要的就是我们精准地调节。我们要把发动机整个的组件、整机的寿命要摸透，这个通过仿真是做不出来的，只能通过不断地试车、不断地试验。” 

航天科技集团六院西发公司高级工程师刘超锋表示，“我们以重复使用发动机可重复、长时间、可靠性这些技术指标要求为基础，进行了一系列的工艺技术攻关和研究项目。主要的研究项目应该是有近70项，大幅提升了我们发动机工艺技术水平的先进性，还有稳定性，也保证了我们发动机产品质量的一致性和可靠性。”

高温合金材料，又称热强合金、耐热合金、超合金，是特钢领域最高端的产品之一，主要应用于发动机领域，包括航空发动机、航天火箭发动机和各种工业用燃气涡轮发动机。根据Roskill统计数据，高温合金在航空航天领域的应用占比55%。

航空航天领域高温合金具体应用

高温合金是指以铁、镍、钴为基，能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，其四大要素：耐高温、抗较大应力、表面稳定化和高合金化缺一不可。又被称为热强合金、耐热合金或“超合金”。按照不同的分类标准，可以将高温合金分为不同的品种。具体情况如下：

高温合金在航空发动机材料中成本占比较高

从航空航天行业来看，《新时代的中国国防》中提到我国装备投入占军费比重已经超过40%，军费主要花在航空航天、国防信息化与新材料行业，其中航空航天是景气度最高的行业之一。

在航空航天领域，航空发动机为主要产品，制造航空发动机的原材料主要有高温合金、钛合金、铝合金、钢及其他。其中高温合金占了35%的成本;铝合金、钢及其他在航空发动机材料中的成本占比也高达35%，钛合金为30%。

高温合金材料市场未来需求前景广阔

由于高温合金材料的应用需求主要来自于航空航天领域，航空发动机的制造对于高温合金材料有着刚性需求。根据波音公司预测，2020-2040年，中国需要新增民航大中型飞机超过6300架以上；同时，在军用飞机领域，由于当前我国军机架数总量仅约为美国的1/5左右，且随着我军军费预算增速的回升，装备建设将加快推进，据Flight Global预测，未来20年，我国军用飞机的增量将在3500架左右。

可见，由航空领域带来的应用需求为我国高温合金材料领域创造了广阔的发展前景。

在高温合金市场规模方面，近几年国内高温合金行业发展迅猛。据东吴证券研报预测，从2020年到2030年10年间，国内高温合金下游需求总量约61.70万吨，年均复合增长率9.88%。下游需求增量主要来自军用航空发动机，约占总需求量的35.5%；民用领域中，汽车、民航和石化的需求用量贡献率较高。

材料行业专家认为，高温合金未来将会有更加广阔的应用场景和需求，特冶熔炼装备市场也将迎来全面化国产替代进口的历史性机遇。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国高温合金行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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