中国商用发动机长江1000路线 ，目前正在研制CJ-1000AX验证机在2018年完成验证机的研制和试车工作，国产CJ1000-A将于2022年装备C919大型客机，到2026年CJ1000-B将装备C919延程客机。用于窄体客机的C...

『行业』发动机制造商的新黄金时代

2014-06-20 右击添加》》 大飞机



【大飞机】 关注民机、见证时代。







发动机制造商的新黄金时代

——2014中国航空推进技术高峰论坛纪实



五月末，在群山密布中的西南躲藏着的成都已经有了些许初夏的感觉，独特的地理位置使其成为了我国航空工业的重镇之一，赫赫有名的歼10战斗机就诞生于此。


借助于四川得天独厚的行业资源，2014年5月28~29日，由中国航空学会主办，中航工业燃气涡轮研究院与中航工业成都发动机（集团）有限公司协办，上海广尧商务咨询有限公司承办的2014中国航空推进技术高峰论坛在成都举办，来自国际飞机发动机协会、中国民用航空局、中国商飞、中航工业、俄罗斯中央发动机研究院、GE、罗罗等多家单位的近200名企业代表参会，共同探讨未来民用航空发动机产业的市场需求及最新技术动态。


上海《大飞机》杂志社有限公司作为此次高峰论坛的媒体支持单位，应邀参加了此次论坛。本刊记者也借此机会与国内外专家进行了面对面的沟通与交流。



宽体客机发动机市场潜力巨大


上个世纪20年代，普惠公司的创始人弗里德里克伦奇勒第一次在公开场合提出“发动机是飞机的心脏”这一观点，一百多年后的今天这个观点已成为行业的共识，但对于发动机研制技术的攻关却仍然困扰着绝大多数国家。据统计，目前世界上能够独立研制各类飞机的国家有20多个，但能独立研制航空发动机的国家却只有美、俄、英、法、德等少数几个国家。这也意味着庞大的发动机市场被这些国家所垄断。


国际飞机发动机协会在此次高峰论坛上发布了这样一组数据：目前全球现有商用飞机20860架，在役发动机44836台。其中CFM国际公司的市场占有率最高，全球有8648架飞机选装了17656台CFM国际公司的发动机产品，市场占有率达到39%。紧随其后的是GE公司，市场占有率为22%。罗罗、IAE和普惠公司的市场占有率不分伯仲，分别为13%、11%和10%。CFM国际公司之所以能够在发动机市场占有如此高的市场份额，与其主攻窄体客机市场有很大的关系。


或许是因为在论坛前夕，中俄正式宣布了将联手研制宽体客机的缘故，因此与会的专家代表都对宽体客机及其动力系统给予了极大的关注。


中国商飞公司北京民用飞机技术研究中心副主任王光秋在主旨发言中表示，截至2013年12月，装备宽体飞机（包括客机和货机）的发动机市场规模达到近12000台，其中，GE发动机占46%的市场份额，罗罗占23%，普惠占22%。而未来20年，预计全球宽体客机数量将以年均5.2%的速度增长，到2032年将达到9497架，相应的发动机总需求量预计为24000台，市场价值达到5200亿美元。



国产发动机项目引人关注


发动机一直是制约我国航空工业发展的主要“瓶颈”，也是国家发展大型客机的“短板”，如果不能解决“中国芯”的问题，我国的航空工业体系就谈不上是一个独立自主的航空工业体系。因此国家在启动大型客机项目后不久，就专门成立了中航商用发动机有限责任公司，致力于为国产C919客机提供动力系统。在此次高峰论坛上，中航商发设计研发中心高级专家倪金刚向参会代表讲述了目前国产发动机的研制进展。


倪金刚表示，作为大客发动机研制责任单位，公司正在研制CJ-1000AX验证机，目前的计划是在2018年完成验证机的研制和试车工作，并同步开展部件、系统、工艺、材料等技术的多轮持续改进，以确保发动机满足C919的技术要求。如果进展顺利，国产CJ1000-A将于2022年装备C919大型客机，到2026年CJ1000-B将装备C919延程客机。在系列化发展和适航取证方面，中航商发计划用于窄体客机的CJ-1000系列于2018年实现验证机达标，2022~2025年完成适航取证；用于宽体客机的CJ-2000系列计划2020年完成技术预研，2022年完成试验验证机达标，2025~2030年完成适航取证。而针对小型支线客机的CJ-500系列，倪金刚表示由于目前的市场需求量有限，因此短期内不会启动。


对于与会代表十分关心的国产发动机适航取证的问题，参与此次论坛的中国民用航空管理局航空发动机适航审定中心的张弓表示，与民机适航取证工作一样，在我国无论是局方还是制造方申请人都缺乏这方面的经验，但目前从国家层面已经充分意识到具备适航审定能力的重要性。正在进行局方审定试飞的ARJ21-700飞机项目，已经推动我国的民机适航审定能力有了很大的提高，未来针对国产发动机项目，一方面局方将进一步探讨与美国FAA、欧洲EASA签署双边适航协议的可能，另一方面也将加快组建自己的审定队伍，目前相关工作正在有条不紊地进行中。



新技术的竞技场


随着用户对于发动机产品的性能、可靠性、维修性、环保性等要求的不断提高，发动机制造商们也尝试着探索开发新技术、新材料与新的发动机构型以满足客户对推进效率和燃油效率近乎苛责的要求。在本次高峰论坛的现场，罗罗与GE这两家宽体客机发动机市场的“老冤家”也分别阐述了各自不同的创新举措，而普惠公司则希望借助齿轮传动式涡扇发动机（GTF）重新夺回失去的市场。

   

普惠公司齿轮传动式涡扇发动机



开式转子技术，是罗罗公司野心勃勃的产品开发线路图中最引人关注的技术，在此次论坛中公司负责航空研究和技术的总经理西蒙威克斯博士表示，罗罗公司在将开式转子发动机引入市场方面已经开展了大量的工作，并不断使关键技术日趋成熟。作为欧洲“净洁天空”（Clean Sky）研究项目的一部分，公司目前正在策划一项对全尺寸开式转子验证机的飞行试验，但要完成适航取证工作则至少需要花10~15年的时间。这也就是说开式转子发动机进入服役最早也要等到2025年以后。此外，罗罗在全新的UltraFan发动机中引入了普惠的GTF结构，并计划在2025年投入使用。威克斯博士强调，根据设计UltraFan的涵道比将达到令人惊异的15:1，与现有的为A350XWB提供动力的遄达系列发动机相比，燃油效率将提高25%甚至更高。但仅这两项技术的研发，就需要罗罗公司每年至少投入10亿英镑。


与罗罗潜心研究全新技术的思路不同，GE公司更关注于通过在关键部位大量使用复合材料，来达到减重和提高燃油效率的目标。参加此次论坛的GE中国研发中心工程部执行总经理王鹏表示，GE公司目前正在加速推进波音777X飞机下一代发动机GE9X的研发工作，这款新型发动机将更加专注于对油耗、噪声和排放等方面的改进，燃油效率将比目前的GE90-115B提高10%。根据计划，GE9X 预计2016年进行整机测试，2018年取得适航证，2019年装备777X投入运营。

   




对于普惠公司来说，CFM国际公司的崛起使得其市场份额从20世纪60年代的90%，下降到了如今的22%，但GTF的技术正在帮助其重新夺回失去的市场，因为它掀起了单通道飞机换发的浪潮。而如今航空发动机行业的四巨头中，GE与赛峰的联盟在不断深入，未来普惠与罗罗是否会联手以占据更多的市场份额，也许会是航空发动机领域的一个新看点。









(文图来源：中国商飞公司新闻中心 文/庄敏)