01
“三屆元老”通用電氣(GE)胖讶,每年都會給進(jìn)博會帶來驚喜德检,今年將創(chuàng)下“三大首展屋嘉,兩款首發(fā)”紀(jì)錄,涵蓋航發(fā)澎灸、燃機(jī)和數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域院塞。其中遮晚,在中國首展的9HA燃?xì)廨啓C(jī),是GE集團(tuán)當(dāng)前在50赫茲市場上最大拦止、最高效县遣,增長速度最快的燃機(jī)。
目前汹族,HA級燃機(jī)在全球已收獲100多臺訂單萧求。而今年9月,中國首臺9HA燃機(jī)于天津華電軍糧城成功點(diǎn)火顶瞒,并將于今年底正式投運(yùn)夸政。
在燃?xì)廨啓C(jī)旁,代號LEAP的航發(fā)是GE的“重頭戲”榴徐。這臺1:1的航發(fā)模型看起來復(fù)雜而精致守问,是GE和賽峰集團(tuán)合資公司CFM國際的明星產(chǎn)品。
LEAP飛機(jī)發(fā)動機(jī)
有趣的是坑资,CFM國際的名字源自兩家股東兩個成功的發(fā)動機(jī)型號:GE的CF6發(fā)動機(jī)和賽峰的M56發(fā)動機(jī)耗帕。
此外,GE集團(tuán)還將70年代到現(xiàn)在的三款發(fā)動機(jī)(CF6爹故、GE90和LEAP)風(fēng)扇葉片實(shí)物番艳,帶到了進(jìn)博會現(xiàn)場,借此展示其在材料和空氣動力學(xué)方面的持續(xù)創(chuàng)新妹茬。
在進(jìn)博會期間李狼,GE集團(tuán)也收獲頗豐。11月5日斧枚,即進(jìn)博會開幕首日榆模,CFM國際就與東方航空和浙江長龍航空簽署了采購協(xié)議。
當(dāng)天上午稽舱,CFM與東方航空簽署為期12年的LEAP-1A發(fā)動機(jī)小時(shí)包修協(xié)議积辞,及6臺備發(fā)采購,以支持東航36架A320neo機(jī)隊(duì)的平穩(wěn)運(yùn)營趋大。
下午菠卖,CFM又與浙江長龍航空簽署覆蓋12年飛機(jī)租期的LEAP-1A發(fā)動機(jī)維修保障協(xié)議,及4臺備發(fā)采購袭靶,以保障未來引進(jìn)的19架A320系列飛機(jī)媳把。
到了第二天,珠海摩天宇航空發(fā)動機(jī)維修公司也向CFM采購了航材擅编,并將向GE航空集團(tuán)送修其發(fā)動機(jī)零部件蜕猫。
而在發(fā)電領(lǐng)域,GE還與哈爾濱電氣集團(tuán)簽訂合同腹备,將為廣東省能源集團(tuán)旗下的東莞寧洲電廠提供3臺9HA.02燃?xì)廨啓C(jī)衬潦,而哈爾濱電則將提供汽輪機(jī)斤蔓、發(fā)電機(jī)及所有輔助設(shè)備。
在上屆進(jìn)博會上镀岛,GE與CFM國際與國內(nèi)多家航空公司和飛機(jī)制造商弦牡,簽署了總金額超過18.6億美元(123億人民幣)的各項(xiàng)協(xié)議。據(jù)估算漂羊,今年同樣可能達(dá)到及超越這一數(shù)值驾锰。
02
從各項(xiàng)展品來看,LEAP發(fā)動機(jī)是GE集團(tuán)在進(jìn)博會協(xié)議采購額最高的設(shè)備走越。那么稻据,這款備受關(guān)注的產(chǎn)品,有哪些技術(shù)方面的優(yōu)勢买喧?
首先霉枢,LEAP是一款高涵道比的渦扇發(fā)動機(jī),采用了獨(dú)一無二榔屈、行業(yè)首創(chuàng)的全集成推進(jìn)系統(tǒng)(IPS)斑宴。
其次,較前一代航發(fā)相比亏铭,LEAP結(jié)合GE及賽峰發(fā)動機(jī)公司最先進(jìn)技術(shù)窒埃,使燃油效率提升15%,二氧化碳排放率降低15%闰纪,所驅(qū)動飛機(jī)噪音較少達(dá)75%宽考。
在氮氧化物排放量方面,LEAP發(fā)動機(jī)比國際民用航空組織CEAP6標(biāo)準(zhǔn)的要求還低50%畴瓜。
另外啃碗,LEAP采用的新技術(shù)沿襲了CFM一貫的高可靠性、高資產(chǎn)利用率轨充,并進(jìn)一步延長了發(fā)動機(jī)在役時(shí)間荞看,同時(shí)保持較低的維護(hù)成本。
LEAP發(fā)動機(jī)上述性能提升蜂筹,幾乎都有精細(xì)的數(shù)據(jù)分析作為支持需纳。這使CFM能夠在整個產(chǎn)品生命周期內(nèi),提供定制化的艺挪、可預(yù)見性的維護(hù)服務(wù)不翩。
與此同時(shí),LEAP發(fā)動機(jī)也采用了一些業(yè)界公認(rèn)的先進(jìn)技術(shù)麻裳,其中包括:
3-D碳纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片和機(jī)匣口蝠。首次采用復(fù)合材料的LEAP發(fā)動機(jī),比金屬材料減輕了1000多磅,而且僅使用18片風(fēng)扇葉片亚皂,數(shù)量大幅減少俱箱。
第4代三維空氣動力學(xué)設(shè)計(jì)国瓮。LEAP發(fā)動機(jī)的高壓壓氣機(jī)葉片便采用了此設(shè)計(jì)灭必,共有10級高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片,增壓比達(dá)到了22:1的驚人效果乃摹。
3D打印燃料噴嘴的雙環(huán)形預(yù)旋(TAPS)燃燒室設(shè)計(jì)禁漓。這項(xiàng)技術(shù)能降低燃燒峰值溫度、燃油消耗率及氮氧化物排量踪觉,同時(shí)提高燃燒效率和保護(hù)下游的渦輪葉片泳寥。
此外,LEAP的領(lǐng)先技術(shù)還有:采用陶瓷基復(fù)合材料的高壓渦輪復(fù)合罩殼撕第、輕重量鋁化鈦葉片的低壓渦輪疹神,以及獨(dú)特的碎屑抑制系統(tǒng)等。
整體上抓深,LEAP在引入各項(xiàng)全新技術(shù)同時(shí)掀尊,還大量借鑒應(yīng)用GE90、GEnx和CFM56發(fā)動機(jī)上成熟的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)斟记,是CFM國際目前技術(shù)最先進(jìn)的產(chǎn)品玩猿。
據(jù)CFM國際CEO梅思特表述,以LEAP發(fā)動機(jī)為動力的飛機(jī)盈械,其飛行率達(dá)到了可用天數(shù)的95%魄恭。這對于一款新發(fā)動機(jī)來說前所未有。
03
“LEAP發(fā)動機(jī)投入商業(yè)運(yùn)營案贩,是CFM公司歷史上最為成功的揣褂。”梅思特曾說攒庵。那么据途,LEAP發(fā)動機(jī)是如何誕生和發(fā)展的呢?
長期以來叙甸,全球航發(fā)市場基本由美國的GE颖医、普拉特?惠特尼和英國的羅爾斯?羅伊斯及旗下合資公司壟斷。而為了應(yīng)對行業(yè)技術(shù)和市場的變革裆蒸,GE開始在CFM國際上押注轉(zhuǎn)型熔萧。
早在2007年,GE與CFM國際就開始著手開發(fā)燃油效率更高的新型航空發(fā)動機(jī)僚祷。這是LEAP發(fā)動機(jī)誕生的起點(diǎn)佛致。
經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn),GE終于成功設(shè)計(jì)出在高效航發(fā)燃燒室中能夠噴射燃料的燃油噴嘴辙谜。接著俺榆,研發(fā)團(tuán)隊(duì)又經(jīng)過18個月努力感昼,使發(fā)動機(jī)的一半零部件實(shí)現(xiàn)3D打印制造。
這其中罐脊,由于有300個零件使用3D打印技術(shù)定嗓,LEAP發(fā)動機(jī)的重量減輕了40%,制造成本下降了60%萎雁,同時(shí)生產(chǎn)工作量也得以大幅減少长恒。
GE率先將增材制造的部件引入到噴氣推進(jìn)系統(tǒng)后,繼續(xù)加大了布局您眉。2016年北取,其不僅創(chuàng)建GE增材制造集團(tuán),并且控股業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的瑞典ARCAM AB公司林皇、德國Concept Laser公司涯翠。
通過這些年不斷加大投入,GE在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了很多新的突破妓付。例如憔吉,LEAP發(fā)動機(jī)是首款采用由CMC(陶瓷基復(fù)合材料)制成的復(fù)雜熱端部件的商用發(fā)動機(jī)。
為滿足CMC部件的大量需求婴可,GE創(chuàng)建了美國第一條從研發(fā)機(jī)構(gòu)到原材料工廠再到最終產(chǎn)品的CMC集成化供應(yīng)鏈耸挟,在美國亞拉巴馬州和卡羅來納州建立相關(guān)工廠。
由于GE本已在航發(fā)領(lǐng)域占據(jù)壟斷優(yōu)勢蠕祟,含著“金鑰匙”和各項(xiàng)新技術(shù)出身的LEAP發(fā)動機(jī)卿捎,自然很容易獲得市場的青睞或追捧。
2016年8月2日径密,以LEAP發(fā)動機(jī)為動力的首次商業(yè)飛行午阵,是由土耳其飛馬航空公司執(zhí)飛伊斯坦布爾至安塔利亞航線,執(zhí)飛飛機(jī)為空客的A320neo享扔。
此后底桂,LEAP開始“跨越式”發(fā)展。2017年6月惧眠,在巴黎航展上籽懦,GE及CFM國際宣布了超過310億美元(約2067億元人民幣)的訂單,LEAP的總訂單數(shù)已超過14000臺氛魁。
而目前暮顺,CFM國際收到的LEAP發(fā)動機(jī)確認(rèn)訂單已超過18000臺,成為最為暢銷的窄體機(jī)發(fā)動機(jī)秀存。其中捶码,中國商飛確認(rèn)的C919訂單共計(jì)815架,即1630臺發(fā)動機(jī)。
04
具體而言惫恼,LEAP發(fā)動機(jī)有1A舀美、1B和1C三種型號,分別供貨給歐盟空客的A320系列垃燃、美國波音的B737MAX和中國商飛的C919民航客機(jī)玉桅。
中國商飛與LEAP的“觸電”早有跡可循。2009年12月池膜,中國商飛選擇了LEAP-1C發(fā)動機(jī)非淹,作為150座級C919飛機(jī)的唯一西方產(chǎn)發(fā)動機(jī)箭基,由此正式啟動了LEAP發(fā)動機(jī)項(xiàng)目盘称。
通過中標(biāo)備受關(guān)注的C919項(xiàng)目,CFM開啟了與中國航空工業(yè)合作的新篇章芭甚。為C919提供動力的LEAP-1C發(fā)動機(jī)兔阿,是CFM國際唯一一款采用全集成推進(jìn)系統(tǒng)的產(chǎn)品。
中國商飛提供的發(fā)動機(jī)吊掛少煮、奈賽公司開發(fā)的短艙和反推裝置蜕逾,與LEAP-1C一起被設(shè)計(jì)為相互連接的整體系統(tǒng),將實(shí)現(xiàn)更好的空氣動力學(xué)特性竿丙,同時(shí)重量更輕挑庶、更易于維護(hù)。
2014年末软能,首臺LEAP-1C發(fā)動機(jī)在經(jīng)過改裝的波音747飛行試驗(yàn)平臺上迎捺,成功完成了首飛。這次飛行測試項(xiàng)目查排,包括發(fā)動機(jī)的操作性能凳枝、喘振裕度、排放和噪音指標(biāo)等跋核。
在首架C919飛機(jī)總裝下線后岖瑰,2016年11月,LEAP-1C于上海中國商飛的生產(chǎn)基地首次點(diǎn)火成功砂代,并在地面慢車功率狀態(tài)下運(yùn)行了十分鐘蹋订。
接著,2017年5月5日刻伊,以LEAP-1C集成推進(jìn)系統(tǒng)為動力的C919飛機(jī)露戒,成功完成了歷時(shí)79分鐘的首飛⊥拊玻“這是一個史詩般的時(shí)刻墩倔。”無論是對CFM國際,還是中國商飛而言摇皿。
目前俗齿,經(jīng)過多輪試飛后,C919將進(jìn)入型號合格審定試飛階段泳嵌。據(jù)了解圆滓,GE與CFM國際正與C919的制造商中國商飛團(tuán)隊(duì)積極合作,全力推進(jìn)C919的試飛取證膊抄。
自今年2月初中國商飛復(fù)工后存站,GE第一時(shí)間派出了C919試飛團(tuán)隊(duì),駕車10小時(shí)趕赴東營試飛現(xiàn)場膛逞,支持其完成了C919的空中推力確認(rèn)(IFTD)測試滚曾。
此外,售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的完備蟹幔,也是發(fā)動機(jī)穩(wěn)定性和可靠性的重要支撐制依。為支持中國市場LEAP發(fā)動機(jī)的快速增長,GE和CFM一直在不斷拓展其售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)惨奕。
目前雪位,四川航空發(fā)動機(jī)維修公司和珠海摩天宇都已具備LEAP發(fā)動機(jī)的快修能力。此外梨撞,四川廣漢航空發(fā)動機(jī)維修培訓(xùn)中心雹洗,也可為LEAP全系發(fā)動機(jī)提供維修培訓(xùn)項(xiàng)目。
為了支持不斷增長的發(fā)動機(jī)機(jī)隊(duì)卧波,GE集團(tuán)還在上海建立了機(jī)隊(duì)支援中心时肿。這是GE在美國以外唯一一個全球機(jī)隊(duì)支持中心,可為運(yùn)營商提供全天候的技術(shù)和遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控支持幽勒。
05
除了為國產(chǎn)大飛機(jī)C919提供動力嗜侮,目前已經(jīng)飛上天空的國產(chǎn)支線飛機(jī)ARJ21的發(fā)動機(jī),也是來自GE的CF34-10A發(fā)動機(jī)啥容。
今年以來锈颗,盡管受疫情影響,但ARJ21飛機(jī)的交付進(jìn)展可謂十分穩(wěn)定咪惠。4月23日击吱,疫情復(fù)工后的第一架ARJ21飛機(jī)交付成都航空;5月1日馁胁,又一架ARJ21飛機(jī)交付天驕航空帖与。
5月15日,ARJ21飛機(jī)在其第三家運(yùn)營商江西航空順利首航六主;6月28日架看,ARJ21飛機(jī)正式交付國航爬韧、東航和南航,目前國航和南航已經(jīng)分別接收了兩架ARJ21飛機(jī)锦列。
但最初奏喜,ARJ21飛機(jī)差點(diǎn)與CF34-10A發(fā)動機(jī)“失之交臂”。2002年誊预,GE參與ARJ21發(fā)動機(jī)選型的競標(biāo)效益,比競爭對手晚了一年半的時(shí)間。
但是寡瘩,通過闡釋相多方面的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)優(yōu)勢后缔道,GE專門為ARJ21飛機(jī)提供的CF34-10A發(fā)動機(jī),最終“后來居上”管书。
相比其他競品發(fā)動機(jī)享甸,CF34-10A在推力上有余度,可以滿足ARJ21的高原要求在跳,同時(shí)可以進(jìn)一步降低維修成本枪萄,并且為飛機(jī)后期的改型留出充足的空間隐岛。
此外猫妙,CF34系列有龐巴迪和巴航工業(yè)支線飛機(jī)過去十多年的運(yùn)營穩(wěn)定性經(jīng)驗(yàn),很多航材可以實(shí)現(xiàn)共享聚凹。同時(shí)割坠,GE在助力商飛商務(wù)推進(jìn)和相關(guān)培訓(xùn)方面,也做了不少工作妒牙。
通過ARJ21項(xiàng)目彼哼,GE與中國商飛建立了緊密合作關(guān)系,以及經(jīng)驗(yàn)豐富的本地工程和支持團(tuán)隊(duì)湘今。而這也為C919項(xiàng)目等合作奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)敢朱。
目前,GE集團(tuán)已向中國引入其全系列民航發(fā)動機(jī)產(chǎn)品摩瞎,其中包括支線機(jī)發(fā)動機(jī)CF34拴签,窄體機(jī)發(fā)動機(jī)CFM56系列及其繼任LEAP,以及寬體機(jī)發(fā)動機(jī)的GE90和GEnx磕糙。
GE和CFM國際已有6000多臺在翼發(fā)動機(jī)劫陌,為中國60余家航空公司的安全運(yùn)營保駕護(hù)航。其中晶睦,中國有9家航空公司在運(yùn)營由LEAP-1A提供動力的150余架A320neo碱框。
而在C919試飛取證工作加緊推進(jìn)同時(shí),中俄寬體飛機(jī)CR929的發(fā)動機(jī)競標(biāo)也在按照中國商飛的節(jié)奏推進(jìn)爱茫,GE集團(tuán)參與競標(biāo)的是GEnx發(fā)動機(jī)册灾。
當(dāng)前涨旨,GEnx發(fā)動機(jī)主要為波音787飛機(jī)和747-8飛機(jī)提供動力,自項(xiàng)目推出以來已累計(jì)銷售超過2500臺拷拗,是GE歷史上銷售最快的高推力發(fā)動機(jī)喧雹。
在中國,GEnx發(fā)動機(jī)更是為90%以上的波音787飛機(jī)提供動力于嚼。其中在中國運(yùn)營波音787的7家航空公司中越名,有6家都選用了GEnx發(fā)動機(jī)。
結(jié)語
今年是GE航空進(jìn)入中國40周年处监,同時(shí)也是CFM國際進(jìn)入中國35周年渺蒿。依托改革開放,他們在中國經(jīng)歷了飛速發(fā)展彪薛,并與國內(nèi)航空集團(tuán)及飛機(jī)制造商展開了深度合作茂装。
中國一直以來都是GE的重要戰(zhàn)略市場,是除美國以外的最大單一國家市場善延。而如今少态,進(jìn)博會為全球開放貿(mào)易打開了大門,有效促進(jìn)了GE及CFM國際的進(jìn)一步發(fā)展易遣。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級彼妻,城鎮(zhèn)化所帶來的航空等領(lǐng)域需求正與日俱增。在可以預(yù)見的將來豆茫,中國將成為全球航空需求最大的市場侨歉。因此,GE及CFM國際勢必將繼續(xù)加碼中國市場揩魂。
但也要注意的一件事是幽邓,C919項(xiàng)目在系統(tǒng)和設(shè)備招標(biāo)時(shí),政策鼓勵國內(nèi)外企業(yè)成立合資公司火脉,并且優(yōu)先選擇合資公司的產(chǎn)品核必,以推動國內(nèi)航空相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
然而品糯,CFM國際在參與招標(biāo)過程中荒鳖,并不愿意成立合資公司轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)。這與絕大部分外資企業(yè)的態(tài)度不同汤钻。因此垮撇,2011年,中國航空發(fā)動機(jī)公司開始負(fù)責(zé)自主攻堅(jiān)研發(fā)荡唾。
首臺裝配好的CJ-1000AX整機(jī)
到2017年底状堰,中航商發(fā)CJ1000發(fā)動機(jī)首臺整機(jī)在上海完成裝備;2018年5月矩允,第一次點(diǎn)火啟動成功糯驯,核心轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求贰往。據(jù)估算,CJ1000大約還要5年左右時(shí)間可批量生產(chǎn)耙福。
不過伊厉,鑒于美國政府此前曾計(jì)劃制裁GE對華出口航發(fā),以及阻止中國企業(yè)收購烏克蘭航發(fā)巨頭馬達(dá)西奇公司坦冠,國產(chǎn)航發(fā)勢必需要加快攻堅(jiān)研制形耗。萬一美國真扼制中國航發(fā)了呢?
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