都說中國大飛機發動機不好造,其實對全球課代表來說這也不容易

2021-01-15 航空物語


2018年終,PW1100G-JM發動機的籤派可靠性達到99.92%,產能完全滿足空客交付計劃,超過90%的在翼發動機已升級到最新構型……逐步擺脫穩定性問題困擾的普惠GTF漸入佳境。


2016年1月,選裝普惠PW1100G齒輪傳動風扇(GTF)發動機的A320neo交付漢莎,標誌著普惠花費20年,投入上百億美金研發的「改變遊戲規則」的產品正式開始接受市場的考驗。依靠一套獨創的行星減速齒輪傳動系統,GTF將負責產生推力的發動機風扇轉速大幅降低,用更小的核心機帶動更大的風扇,實現了發動機性能跨越式的進步——油耗降低超過16%,噪音減小75%。延伸閱讀:什麼是普惠齒輪傳動風扇發動機?


三年後的今天,GTF系列發動機可以說獲得了巨大的商業成功,已有5個系列的新一代商用飛機採用GTF發動機作為其動力來源,35家航空公司運營著超過350架由GTF發動機提供動力的飛機。

 

然而今年1月4日權威航空媒體Flight Global刊發了一篇對A320neo用戶的訪談,幾家A320neo大客戶在對新一代發動機(GTF和LEAP)性能的巨大進步讚賞有加的同時,也坦言在過去三年中受到了新一代發動機成熟過程中的種種技術問題的困擾。

 

帶著種種的疑問,小語採訪了普惠公司大中華總裁範佑勳(Yogesh Farswani)先生,他自豪的介紹了GTF發動機三年來取得的成就,也非常坦誠的回應了市場反饋的問題,並介紹了普惠的應對措施和對未來的展望。


普惠公司大中華總裁範佑勳(Yogesh Farswani)先生 圖片來源:PW



眾所周知,在航空史上任何一種在技術上實現巨大跨越的發動機,在投入運營初期都不是一帆風順的。


GTF投入運營初期給普惠和空客都帶來了巨大的挑戰 圖片來源:Airbus


過去三年中,GTF發動機的穩定性一直困擾著普惠、空客及運營航空公司。而由於產能瓶頸導致的備發數量不足,又加劇了航空公司維持機隊高效運行的困難。對於這些問題的進展,範佑勳先生給出了幾個對於提振信心非常關鍵的信息:


目前,應用於A320neo的GTF發動機籤派可靠率已經提升到了99.92%。


隨著MRO(維護、修理)能力的快速提升,在過去的三個月中從MRO出廠的發動機的數量已經超過從在役飛機上的拆下的數量。我們正加速向客戶交付備發並使我們的備發量滿足客戶對現場備發的預期。


超過90%的在翼GTF發動機已經完成了改裝,之前存在問題的封嚴、燃燒室等部件已經升級到了改進後的狀態。統一的機隊構型對於保障機隊的可靠運行來說至關重要。


產能瓶頸已被突破。2018下半年,普惠百分之百按時完成了承諾空客的發動機交付計劃。


GTF發動機的產能已經得到了提升 圖片來源:PW


範佑勳先生總結:


GTF是一個從零開始的全新發動機,所以在剛剛進入機隊服役的時候肯定會有一些,或者說我們碰到了一些早期的技術問題,一些小的挑戰。我們已針對發動機的穩定性及在翼時間做了相應的改進和升級。在過去的兩年半時間的確充滿了挑戰,但是在2018年我們已經從困難的境地逐漸走出來了,期待之後會越來越好。



對於GTF發動機,當前航空公司最為關注的大概就是振動問題。先前約有2%的在翼發動機出現了N2(高壓轉子)振動高的問題。雖然目前還沒有因為振動超限造成發動機空中停車,但由于振動產生的原因尚未查明,因此普惠要求航空公司對出現振動超限的發動機一律做換發處理。這產生了大量的維修工時和飛機停場時間。


在本次採訪中,普惠首次向媒體回應了GTF振動問題的處理情況。範佑勳先生表示:


目前在全球的機隊中有非常少的幾臺發動機出現過這種高振動,這種高振動是在飛行過程中出現,會引起在駕駛艙的儀表上出現琥珀色的警告。


對普惠來說,它觸發了這個警告,我們就要進行一些工作,採取措施來確保客戶的發動機是沒有問題的。實際上在調查的過程中,我們對技術進行分析的時候,發現這個振動不是一種可持續的振動,只持續了幾秒鐘的時間,在振動過程中也只是儀表會把它記錄下來,機組或機上人員都是沒有任何感覺的,所以這種振動是一個瞬態的現象


而且我們在做地面測試的時候,發現在地面很難還原這種瞬態的情況,所以我們做了大量的地面試車,包括藉助某些飛行平臺採集數據,目前已經有了一定的數據積累,但是還在繼續進行。預計並希望在接下來的幾個月裡會得出一個比較詳細的階段性的結論。


普惠正加緊試飛確定高振動產生的原因 圖片來源:PW



新一代單通道飛機的價格相比上一代飛機有了明顯的提高,在空客的目錄價格中,A320neo比A320ceo貴了960萬美元。漢莎也曾表達過疑慮,「新一代發動機的採購和維護成本,較之前有了很大的提升。在當前的低油價背景下,新一代發動機燃油經濟性是否能在全壽命周期內值回售價,還取決於未來的油價走勢。」


Indigo是目前訂購PW1100G數量最多的航空公司 圖片來源:FlightGlobal


普惠認為,近5年來GTF發動機的銷量,已經超過了普惠過去25年商用發動機銷量的總和。既然能夠得到不錯的市場份額,說明GTF的定價還是相對合理的,如果價格高的離譜就沒有市場了。


對於維護成本方面,普惠與客戶籤署了長期的合作協議,基於飛行小時或是基於機隊管理的協議。這些協議使客戶可以預知其維護維修成本。普惠始終以客戶和他們的運營為我們的優先關注點。



截至2019年1月18日,普惠已向35家運營商交付了350多架由GTF提供動力的飛機:其中包括來自28家運營商的294架A320neo飛機。其中三分之一的飛機在中國市場,20%的運營商來自中國。


南航是國內航空公司中PW1100G的最大用戶 圖片來源:Airbus


由GTF發動機提供動力的飛機機隊累計飛行超過1,700,000小時,將大約6500萬名乘客運送到超過530個目的地。共為客戶減少了約8500萬加侖的燃油消耗,節省了1.5億美元。同時,這種環保型發動機已經減少了近90萬噸的碳排放量。


此外,相比上一代發動機,GTF能夠縮小75%的噪音軌跡,這有助於增加機場的利用率,特別是一些因為噪音規定而限制飛行時段的機場。GTF發動機能夠帶來更安靜的社區、更安靜的航班、更清潔的環境和更可持續的經濟發展。


GTF的用戶表示,A320neo機隊過去三年的運營中,GTF完全達到了普惠「較上一代發動機節油16%」的承諾。相比168座構型的A320ceo,採用180座客艙的A320neo每座成本下降了21%。


首家運營A320neo的德國漢莎對於PW1100G的燃油經濟性非常滿意 圖片來源:AirTeamImages


航空公司的飛行員認為,A320neo的節油能力甚至已經不僅僅是航空公司報表上的數字,很多飛行員都會被飛機巡航時低的不可思議的發動機燃油流量所震驚,以往單通道飛機在巡航階段每小時「四位數」的發動機燃油消耗量現在變成「三位數」。



目前,GTF發動機為五個飛機平臺提供動力:空客A320neo系列,俄羅斯伊爾庫特 MS-21,空中巴士A220,巴西航空工業公司E-Jets E2和三菱支線噴氣機(MRJ)。不同飛機平臺使用的GTF發動機基本的結構和理念都是一致的。


俄羅斯的新一代單通道幹線客機MS-21也由普惠GTF提供動力 圖片來源:Airliners.net


普惠通過氣動方面的縮放來實現不同機型的需求。往小裡縮,目前已經有了用於公務機市場的PW800;再大裡放,普惠如果考慮推出針對寬體機市場的新產品,GTF的結構也是一個自然而然的首選。


至於更為長遠飛行推進技術的變革,尤其是新型的電動飛行領域,範佑勳認為,一切由市場決定,沒有什麼是不可能的:


推動力是一切。不論是混合動力技術的發展機會,還是大型發動機的龐大市場,普惠都持有積極的態度。在未來,不論是波音還是空客或者是其他參與者,都會有新的動態,而在這背後肯定少不了柯林斯航空系統和普惠的身影。


我們在短程的新型發動機包括無人機、UAD等都有有積極的參與態度。柯林斯具備先進的無人機控制系統,應用於很多無人機公司。我們在航空動力方面積累的經驗為我們參與這樣的新興項目提供了基礎,我們對此也持有積極的態度。


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