基于专利申请量的航空发动机安装系统技术发展分析

黄根

摘要：航空发动机安装系统是飞机涡轮发动机与机翼间的连接结构，后传扭安装系统作为发动机安装系统的主要技术之一，是当前航空发动机安装系统的研究热点。本课题以后传扭发动机安装系统为研究主题，通过全面检索收集所有发动机安装系统相关专利，以人工标引的形式对相关数据进行筛选，建立发动机安装系统专利数据库。基于该数据库对发动机安装系统进行相关专利数据分析，总结了航空发动机安装系统国内外专利的申请趋势、主要申请人以及国别分布。

关键词：航空发动机；安装系统；专利分析

在飞机结构的设计过程中，其中一个重要的环节就是飞机发动机安装结构设计^[1]。航空发动机安装结构通常由前后安装节和推力杆组成^［2］。发动机安装节是发动机连接到飞机的固定点，其要以合适的安装形式和结构，将发动机可靠地固定在飞机上，并将发动机的各种负荷（推力、重力、惯性力和气动扭矩等）传至飞机^[3]，使发动机在各种使用环境和飞行状态下都能正常工作，并将发动机工作时所产生的推力有效地转变为飞机飞行的动力。笔者作为国家知识产权局的一名审查员，下面将从专利申请量的角度来分析对比国内外航空发动机安装系统的技术发展状况。

1 全球专利申请状况

国外先进航空发动机制造商很早就开展了航空发动机安装系统的应用研究。以空客、赛峰、联合科技、罗罗、波音和通用电气为代表的航空发动机企业，经过几十年的持续研发，已将发动机安装系统广泛应用于航空发动机中，并布局申请了大量以航空发动机安装系统设计方案为技术保护点的专利。而国内的相关研究工作才刚刚起步，申请的专利数量也远少于国外。以下将对商用航空发动机安装系统的相关专利状况进行分析。

1.1全球专利申请趋势

该部分将同族专利作为一件申请计数，以同族有限权日期作为申请年份，按年统计申请量。根据VEN数据的检索结果统计分析，航空发动机安装系统相关技术从上世纪中期就已经开始逐渐被发现并关注，在此萌芽期阶段申请量一直维持在较低的水平。从70-90年代为技术发展期，相关专利申请量有了小幅波动性的增长，但数量总体还维持在较低的水平，该阶段每年的申请量都低于10件。与此同时，相关技术开始出现在华申请，但这些在华申请均来自国外申请人。进入2000年以后，专利申请进入快速增长期，只有在2009年出现明显增长量的下跌，这与此前两年全球经济形势有明显关联，但此后申请量出现爆发性增长，说明进入2010年之后，航空发动机安装系统相关技术已逐步成为研究热点。随着全球化进程和中国市场地位的提升，在华申请量与全球申请基本保持同步增长态势。

1.2全球专利申请国家/地区分布

根据国家/地区申请量统计分析，航空发动机安装系统相关专利主要集中于北美、欧洲、东北亚和巴西，其中美国、德国、法国申请量明显高于其他国家。而根据各国专利申请总量对比，受理相关专利申请数量最高的3个国家和地区依次为美国、法国、欧局。

欧洲地区除了欧局受理专利申请外，法国、俄国、英国、德国等也单独受理相关专利申请。其他国家，除中国外，都是传统工业强国。申请量靠前的国家和地区也是航空发动机技术最为先进的地域，尤其是美国、法国，具有以波音、空客为代表的航空发动机标杆企业。因此全球各大申请人在这些国家和地区的专利申请和布局也最为密集。

中国专利申请量仅为6.77%，申请总量距离其他先进国家还有非常大的差距，我国在该领域的专利布局还有很大空间。

1.3全球专利申请重要申请人

根据VEN专利数据库的数据统计分析，全球拥有专利申请量最多的前六位申请人依序为：空中客车公司、赛峰集团、罗尔斯•罗伊斯、联合技术公司、波音公司、通用电气公司。

其中空中客车公司的申请量最大，其申请量远大于其他申请人。在中国拥有专利最多的前三名申请人是：空中客车公司、赛峰集团、通用电气公司。可见国内申请人还未在该领域有集中研究的公司。值得注意的是，全球申请量前六的申请人中，只有空中客车公司、赛峰集团、通用电气公司、波音公司排名前四，但全球申请量排名前三、四位的罗尔斯•罗伊斯、联合技术公司却几乎没有来华申请。

2 中国大陆专利申请状况

中国大陆是发动机安装系统专利申请的主要目标国，尤其进入新世纪，随着中国的经济的高速增长，在华申请比例超过全球申请量的一半以上。

2.1中国大陆专利申请趋势分析

根据CNABS和CNTXT专利数据库的数据统计分析，将同族专利作为一件申请计数，以同族有限权日期作为申请年份，按年统计申请量。在2003年以前，中国大陆地区不是相关技术的主要目标国，仅有个别年份存在零星的个别申请，这些早期的来华申请主要来自波音公司。

2000年左右，发动机安装系统相关技术的来华申请存在一段空白期，这与该段时间全球申请量不高且全球经济环境状况存在密切关系。

2003年以后，发动机安装系统相关技术的来华申请量急剧增长，虽然该段时间全球相关技术的申请量也有阶段性的增长，但来华申请的比例超过一半，维持在平均10件/年左右的波动趋势。

2.2 中国大陆主要申请人/专利权人分析

根据中国大陆主要申请人/专利权人分析，赛峰和空中客车是中国大陆地区中国大陆地区发动机安装系统相关专利申请的最主要申请人，其申请量远高于其他申请人。且空中客车和赛峰各年份的申请量较为平均，在2003年以后几乎每年都有来华申请。通用、联合科技、波音、罗德等公司申请总量相当，且只有个别年份才有申请，申请连续性不强，说明这些公司只对部分重点技术才来华进行布局。而中国航空工业、中国商用飞机等申请人是国内主要申请人，其申请比例较低，申请年份也相对较晚。

2.3中国大陆主要发明人分析

中国大陆地区发动机安装系统相关技术申请绝大部分以公司申请为主，而且都是比较专业的大型航空航天企业，涉及的个人申请很少。这些大型公司的发明人并不是很集中，没有太大的分析价值，此处不作进一步展开。

3 结束语

从前面航空发动机安装技术的相关专利申请总体状况分析可知，大量专利技术都掌握在法国、美国、英国这些发达国家的空中客车、赛峰、劳斯莱斯、联合科技、波音、通用电气等知名企业手中，这一方面反映了这些企业的技术实力，另一方面也反映了它们对于技术的保护力度。国内企业在这一领域的专利申请并不多，例如最多的中国航空工业也只有11件，虽然这与我国的大飞机研发和制造起步较晚有关，但也反映出国内相关企业和研发机构在研发和专利申请保护方面还需加大力度。

参考文献

[1] 刘龙园，熊立东，邓新华等.某型飞机短舱发动机安装节设计的研究[J].教练机，2017（4）：25-30.

[2]《飞机设计手册》总编委会．飞机设计手册第五册，第十三册［M］．北京: 航空工业出版社，1996．

[3] 赵秀峰，谭申刚，沈威，李永福．翼吊式发动机安装设计综述［J］．航空工程进展，2013，3: 268-273．