航空發動機製造商正在利用疫情加快發動機的改型升級

2020-10-13 兩機動力控制

導讀：據aero.de網站10月12日報導，疫情危機使航空發動機製造商們遭受了重創。儘管如此，航空發動機製造商也利用這段時間空出的產能加快發動機的進一步的改進和升級。

窄體客機是用於中短途航線的飛機，這是一個利潤豐厚的市場，其銷售數字不斷增長。空客和波音公司都將其A320和737客機的產量提升到了每月60架。

航空發動機製造商相應地擴大其生產能力，以期望從市場繁榮中受益。特別是CFM國際公司和普惠公司，它們分別為空客和波音公司窄體客機的最新和舊版本提供動力。不過該行業卻先遭遇了波音737MAX客機因其發生事故遭遇了全球範圍內的禁飛，緊接著又碰到了疫情。

普惠公司母公司雷神技術公司執行長格雷格·海斯（Greg Hayes）在7月下旬發布最新季度數據時表示：「疫情對經濟和民航業的影響要比我們最近的預測嚴重得多。」

即便民航業將在2023年恢復到2019年疫情前水平，對於普惠公司目前最暢銷的產品，空客A320neo客機的齒輪渦扇發動機PW1100G-JM也將在一年半內出現生產率降低約40%。

不過，並非一切都不好，普惠公司商用發動機計劃高級副總裁湯姆·佩蘭德（Tom Pelland）表示：「如果樂觀積極點來看，那就是這也有可能加快我們對現有齒輪渦扇發動機機隊的升級計劃，特別是對低壓渦輪的改進。」

自從PW1000G系列齒輪渦扇發動機於2016年初投入服務以來，普惠公司就遇到了一些麻煩，包括輔助齒輪振動大、燃燒室塗層磨損太快以及低壓渦輪的第三級葉片的過早磨損。德國發動機製造商MTU航空發動機公司負責該部件，根據齒輪渦扇發動機衍生型號的不同，公司在GTF中擁有15%至18%的股份，並且在慕尼黑設有PW1100G-JM總裝線。

改造計劃應持續到2021年。佩蘭德說，由於疫情，工廠的產能得以釋放，原計劃在2020年進行的發動機改造數量幾乎可以翻一番。MTU航空發動機公司執行長雷納·溫克勒（Reiner Winkler）確認：「低壓渦輪級的更換將在今年年底之前完成。」

在空客A320neo系列客機動力市場中，普惠公司的市場份額約為40%，到目前為止，即使最初齒輪渦扇發動機受到技術問題和交付困難的困擾，它的競爭對手LEAP-1A發動機也難以保獲得更大的優勢。不過，CFM國際公司在整個窄體客機動力市場仍佔有主導地位，一時難以撼動。

當然，CFM 國際公司也並非一點煩惱都沒有，在疫情爆發前，由于波音737 MAX客機停飛和停產，CFM國際公司不得不將其對應的LEAP-1B發動機的生產率下降到每周10臺，而現有的LEAP發動機機隊中約有40%是這種型號。

此外，賽峰飛機發動機公司曾預測今年會有2000多臺LEAP發動機交付，後來將這一數字下降為1400臺。7月底，賽峰集團執行長菲利普·佩蒂科林（Philippe Petitcolin）不得不再次減少這一數字，預計到2020年年底，只有800臺發動機要離開離開法國（Villaroche）和美國（拉斐特，印第安納州和北卡羅來納州達勒姆）的總裝線，遠少於2019年上半年的861臺。

至少CFM國際公司持謹慎樂觀的態度，該公司發言人表示：「我們看到世界某些地區在逐步改善，例如中國，美國和歐洲。」普惠公司也抱有一線希望，佩蘭德表示：「主要由單通道窄體客機提供服務的中短途航班的恢復將比長途航班恢復得更快。」

儘管目前仍存在逆境，CFM國際公司和普惠公司仍將繼續致力於中推力細分市場中的下一代頂級發動機。佩蘭德仍然認為齒輪渦扇發動機GTF有很多潛力。他說：「基於齒輪傳動系統的發動機效率發生了巨大變化，我們現在正在努力進一步提高核心發動機的熱效率，主要是使用新材料。」

在MTU航空發動機公司，正在試圖採用適應更高溫度和更高壓力的材料可進一步提升齒輪渦扇發動機大約10%的效率，比金屬合金更輕，更耐熱的陶瓷複合材料（CMC）應該能夠實現這一目標。

CFM國際公司已經在LEAP發動機的高壓渦輪中使用CMC護罩，因此工程師正在集中精力在其他領域進行進一步的開發。CFM國際公司發言人表示：「 CFM國際公司已經有了包括空氣動力學，材料改進和架構研究在內的清晰技術路線圖。」 另一方面，他對齒輪傳遞結構、混合動力技術、開式轉子發動機等新技術持開放態度。

窄體客機發動機市場目前基本被西方國家壟斷：CFM國際公司佔有最大份額，約佔70%，其次是IAE和普惠公司，約佔25%。但是目前也在發生一些改變：俄羅斯目前已經成功研製出了PD-14發動機，這是該國30年來來後首次製造出自己的民用渦扇發動機。

它的第一個裝機對象是伊爾庫特MS-21-300客機。今年7月，它的首批PD-14發動機將被安裝在MS-21原型機上進行測試，不過製造商尚未給出開始地面和飛行測試的任何日期。同時，重新設計的蘇霍伊Superjet也可能考慮按比例縮型的PD-14發動機，目前該客機採用的是由法國賽峰飛機發動機和俄羅斯土星公司聯合開發的SaM146發動機。

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