十幾年來，波音公司的雙通道飛機(jī)的發(fā)展重點是787和777X。隨著757的停產(chǎn)，在單通道的737及雙通道的787之間出現(xiàn)產(chǎn)品空當(dāng)，給空客A321以可乘之機(jī)。在6月舉行的巴黎航展上，波音公布了新中型飛機(jī)(NMA)的研發(fā)時間表，發(fā)動機(jī)的選型競爭也大幕開啟。
開拓新市場的新中型飛機(jī)
在今年6月舉行的巴黎航展上，波音公司公布了新中型飛機(jī)(NMA)的一個概念圖。該機(jī)可以安排220~270個座位，航程為5200n mile。波音公司同時還透露，NMA將采用第五代復(fù)合材料機(jī)翼、"混合"(hybrid)機(jī)身設(shè)計和新型高效的超高涵道比渦扇發(fā)動機(jī)，其尺寸與757相當(dāng)，融合了777和787的設(shè)計特征。
雖然，波音對NMA的"混合"機(jī)身的表述比較含糊，但據(jù)分析，它主要是指機(jī)身的橫截面的形狀，而不是指結(jié)構(gòu)材料的選擇。NMA的橫截面或?qū)⒉捎脤?87或777的上機(jī)身與737下機(jī)身組合而成的構(gòu)型。據(jù)稱，在波音已經(jīng)公布的一些專利設(shè)計中，有上機(jī)身采用雙通道飛機(jī)主客艙，下機(jī)身則采用單通道飛機(jī)腹艙的構(gòu)型方案。
波音公司確信，就像787可以在太平洋和其他區(qū)域開拓更多新的遠(yuǎn)程航線一樣，NMA可以在大西洋和其他一些重要的增長區(qū)域開辟更多的新航線和新市場。根據(jù)波音公司的分析，NMA的潛在市場需求將達(dá)到4000架，是757的4倍之多。
波音公司表示，NMA的研發(fā)將要吸取787研制過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，而數(shù)字雙胞胎(digital twin)和數(shù)字鏈(digital thread)將成為NMA項目的關(guān)鍵。在項目正式啟動之前，波音已通過多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計和基于模型的系統(tǒng)工程，對NMA的設(shè)計、生產(chǎn)和試驗的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入而全面的分析。根據(jù)客戶反饋的大量信息，波音正不斷地修改NMA方案，目前的方案與最初的設(shè)想相比，已經(jīng)發(fā)生了很大的改變。未來，隨著NMA項目的推進(jìn)，波音整個的產(chǎn)品研發(fā)體系也將發(fā)生根本性的改變。波音表示，NMA的生產(chǎn)成本將低于以往生產(chǎn)的任何一款雙通道飛機(jī)，以實現(xiàn)"生產(chǎn)出一種兼具單通道飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和雙通道飛機(jī)的舒適性的新機(jī)型"的目標(biāo)。
在巴黎航展期間，波音公司還公布了NMA的研制時間表。新項目將在2018年年底或2019年年初啟動，2020年開始設(shè)計，2021-2022年開始生產(chǎn)零部件，2023年開始總裝，2024年開始飛行試驗和取證，2025年投入商業(yè)運營。
齒輪傳動渦扇發(fā)動機(jī)或?qū)⒊蔀槭走x
雖然NMA處于"萌芽"狀態(tài)，但現(xiàn)在談?wù)摪l(fā)動機(jī)的選型并不算早。NMA項目能否如期投入商業(yè)運營，一款新型高效的中等推力的發(fā)動機(jī)是關(guān)鍵。而NMA可能會是下一個10年前半段最大的民機(jī)新項目，也是發(fā)動機(jī)制造商"志在必得"的一個項目。新發(fā)動機(jī)一旦入圍，很有可能會成為空客隨后推出的競爭機(jī)型的動力裝置。
根據(jù)波音公布的信息，NMA的發(fā)動機(jī)的推力約為200kN，涵道比大于10∶1，總增壓比大于50∶1。按照客戶的提議，波音的NMA可能會像787一樣，選擇兩款發(fā)動機(jī)作為候選動力裝置，而不會像波音777X那樣采用唯一一款指定的動力裝置。盡管如此，NMA發(fā)動機(jī)的競爭也會十分激烈。目前，羅羅、普惠和CFM國際公司都在積極爭取成為NMA的發(fā)動機(jī)供應(yīng)商。
200kN的推力，高于目前單通道飛機(jī)的發(fā)動機(jī)，如CFM公司的LEAP發(fā)動機(jī)或普惠公司的PW1000G的推力，同時肯定低于現(xiàn)代寬體飛機(jī)的推力，如PW4000、遄達(dá)系列和GEnx的推力。因此，NMA所需的這款中等推力的發(fā)動機(jī)到底會是一款"高推力的小型發(fā)動機(jī)"還是一款"小推力的大型發(fā)動機(jī)"尚不得而知。
普惠公司表示，已經(jīng)開始了高推力型"齒輪傳動渦扇"(GTF)發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作。目前，配裝A321neo的PW1133G發(fā)動機(jī)的最高額定推力已經(jīng)達(dá)到147kN，而NMA是普惠GTF發(fā)動機(jī)鎖定的下一個目標(biāo)。
羅羅公司宣布會以齒輪傳動的"超扇"(UltraFan)發(fā)動機(jī)參與NMA的動力裝置競爭。推力為110~450kN的超扇發(fā)動機(jī)，既可用作公務(wù)機(jī)動力裝置，也可用作大型遠(yuǎn)程寬體機(jī)的動力裝置。而首款生產(chǎn)型超扇發(fā)動機(jī)可能會是針對NMA的中等推力型。羅羅公司將于今年年底凍結(jié)超扇發(fā)動機(jī)驗證機(jī)的設(shè)計。對于普惠公司宣稱要用法律的手段保護(hù)其GTF發(fā)動機(jī)專利的說法，羅羅公司認(rèn)為是站不住腳的。羅羅公司正在德國進(jìn)行73.5kW的齒輪傳動系統(tǒng)的測試，并稱其齒輪傳動技術(shù)源于對艾利遜、羅羅渦槳和渦軸發(fā)動機(jī)以及為F-35B提供的齒輪傳動升力風(fēng)扇的技術(shù)傳承。
目前，羅羅公司除了要配合完成A330neo/遄達(dá)7000、A350-1000/遄達(dá) XWB-97、787-10/遄達(dá)1000 TEN的取證試飛外，還要考慮英國脫歐帶來的影響。因為羅羅公司的Advance和超扇發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)研究大部分是通過歐盟的"清潔天空"計劃完成的。雖然"清潔天空"2計劃已經(jīng)開始實施，英國將兌現(xiàn)其承諾，但英國脫歐可能會影響其對"清潔天空"3計劃的承諾。因此，昂貴的發(fā)動機(jī)研發(fā)成本，是否會迫使羅羅公司和普惠公司摒棄前嫌，再次攜手合作推出適于NMA的新型發(fā)動機(jī)成為人們關(guān)注的話題。
代表GE和賽峰參與NMA發(fā)動機(jī)競爭的CFM國際公司表示，將會為NMA提供推力為223kN的新型渦扇發(fā)動機(jī)，但發(fā)動機(jī)的構(gòu)型仍在考慮之中。
雖然還沒有明確其參與NMA競爭的新發(fā)動機(jī)將采用何種構(gòu)型，但CFM國際公司的執(zhí)行副總裁艾倫·派克森表示，不排除采用齒輪傳動渦扇發(fā)動機(jī)構(gòu)型的可能性。派克森指出，CFM國際公司在啟動LEAP發(fā)動機(jī)時，提出了18種不同的技術(shù)構(gòu)型。CFM國際公司似乎也不太在意普惠公司對其GTF發(fā)動機(jī)專利的保護(hù)聲明，稱GE公司早在20世紀(jì)70年代就與美國航空航天局(NASA)一起開展了齒輪傳動發(fā)動機(jī)的概念研究，其中包括減速器構(gòu)型的"安靜清潔短途試驗發(fā)動機(jī)"(ACSEE)計劃，一些技術(shù)經(jīng)過驗證后已投入實際應(yīng)用。
開拓新市場的新中型飛機(jī)
在今年6月舉行的巴黎航展上，波音公司公布了新中型飛機(jī)(NMA)的一個概念圖。該機(jī)可以安排220~270個座位，航程為5200n mile。波音公司同時還透露，NMA將采用第五代復(fù)合材料機(jī)翼、"混合"(hybrid)機(jī)身設(shè)計和新型高效的超高涵道比渦扇發(fā)動機(jī)，其尺寸與757相當(dāng)，融合了777和787的設(shè)計特征。
雖然，波音對NMA的"混合"機(jī)身的表述比較含糊，但據(jù)分析，它主要是指機(jī)身的橫截面的形狀，而不是指結(jié)構(gòu)材料的選擇。NMA的橫截面或?qū)⒉捎脤?87或777的上機(jī)身與737下機(jī)身組合而成的構(gòu)型。據(jù)稱，在波音已經(jīng)公布的一些專利設(shè)計中，有上機(jī)身采用雙通道飛機(jī)主客艙，下機(jī)身則采用單通道飛機(jī)腹艙的構(gòu)型方案。
波音公司確信，就像787可以在太平洋和其他區(qū)域開拓更多新的遠(yuǎn)程航線一樣，NMA可以在大西洋和其他一些重要的增長區(qū)域開辟更多的新航線和新市場。根據(jù)波音公司的分析，NMA的潛在市場需求將達(dá)到4000架，是757的4倍之多。
波音公司表示，NMA的研發(fā)將要吸取787研制過程中的經(jīng)驗教訓(xùn)，而數(shù)字雙胞胎(digital twin)和數(shù)字鏈(digital thread)將成為NMA項目的關(guān)鍵。在項目正式啟動之前，波音已通過多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計和基于模型的系統(tǒng)工程，對NMA的設(shè)計、生產(chǎn)和試驗的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入而全面的分析。根據(jù)客戶反饋的大量信息，波音正不斷地修改NMA方案，目前的方案與最初的設(shè)想相比，已經(jīng)發(fā)生了很大的改變。未來，隨著NMA項目的推進(jìn)，波音整個的產(chǎn)品研發(fā)體系也將發(fā)生根本性的改變。波音表示，NMA的生產(chǎn)成本將低于以往生產(chǎn)的任何一款雙通道飛機(jī)，以實現(xiàn)"生產(chǎn)出一種兼具單通道飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和雙通道飛機(jī)的舒適性的新機(jī)型"的目標(biāo)。
在巴黎航展期間，波音公司還公布了NMA的研制時間表。新項目將在2018年年底或2019年年初啟動，2020年開始設(shè)計，2021-2022年開始生產(chǎn)零部件，2023年開始總裝，2024年開始飛行試驗和取證，2025年投入商業(yè)運營。
齒輪傳動渦扇發(fā)動機(jī)或?qū)⒊蔀槭走x
雖然NMA處于"萌芽"狀態(tài)，但現(xiàn)在談?wù)摪l(fā)動機(jī)的選型并不算早。NMA項目能否如期投入商業(yè)運營，一款新型高效的中等推力的發(fā)動機(jī)是關(guān)鍵。而NMA可能會是下一個10年前半段最大的民機(jī)新項目，也是發(fā)動機(jī)制造商"志在必得"的一個項目。新發(fā)動機(jī)一旦入圍，很有可能會成為空客隨后推出的競爭機(jī)型的動力裝置。
根據(jù)波音公布的信息，NMA的發(fā)動機(jī)的推力約為200kN，涵道比大于10∶1，總增壓比大于50∶1。按照客戶的提議，波音的NMA可能會像787一樣，選擇兩款發(fā)動機(jī)作為候選動力裝置，而不會像波音777X那樣采用唯一一款指定的動力裝置。盡管如此，NMA發(fā)動機(jī)的競爭也會十分激烈。目前，羅羅、普惠和CFM國際公司都在積極爭取成為NMA的發(fā)動機(jī)供應(yīng)商。
200kN的推力，高于目前單通道飛機(jī)的發(fā)動機(jī)，如CFM公司的LEAP發(fā)動機(jī)或普惠公司的PW1000G的推力，同時肯定低于現(xiàn)代寬體飛機(jī)的推力，如PW4000、遄達(dá)系列和GEnx的推力。因此，NMA所需的這款中等推力的發(fā)動機(jī)到底會是一款"高推力的小型發(fā)動機(jī)"還是一款"小推力的大型發(fā)動機(jī)"尚不得而知。
普惠公司表示，已經(jīng)開始了高推力型"齒輪傳動渦扇"(GTF)發(fā)動機(jī)的研發(fā)工作。目前，配裝A321neo的PW1133G發(fā)動機(jī)的最高額定推力已經(jīng)達(dá)到147kN，而NMA是普惠GTF發(fā)動機(jī)鎖定的下一個目標(biāo)。
羅羅公司宣布會以齒輪傳動的"超扇"(UltraFan)發(fā)動機(jī)參與NMA的動力裝置競爭。推力為110~450kN的超扇發(fā)動機(jī)，既可用作公務(wù)機(jī)動力裝置，也可用作大型遠(yuǎn)程寬體機(jī)的動力裝置。而首款生產(chǎn)型超扇發(fā)動機(jī)可能會是針對NMA的中等推力型。羅羅公司將于今年年底凍結(jié)超扇發(fā)動機(jī)驗證機(jī)的設(shè)計。對于普惠公司宣稱要用法律的手段保護(hù)其GTF發(fā)動機(jī)專利的說法，羅羅公司認(rèn)為是站不住腳的。羅羅公司正在德國進(jìn)行73.5kW的齒輪傳動系統(tǒng)的測試，并稱其齒輪傳動技術(shù)源于對艾利遜、羅羅渦槳和渦軸發(fā)動機(jī)以及為F-35B提供的齒輪傳動升力風(fēng)扇的技術(shù)傳承。
目前，羅羅公司除了要配合完成A330neo/遄達(dá)7000、A350-1000/遄達(dá) XWB-97、787-10/遄達(dá)1000 TEN的取證試飛外，還要考慮英國脫歐帶來的影響。因為羅羅公司的Advance和超扇發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)研究大部分是通過歐盟的"清潔天空"計劃完成的。雖然"清潔天空"2計劃已經(jīng)開始實施，英國將兌現(xiàn)其承諾，但英國脫歐可能會影響其對"清潔天空"3計劃的承諾。因此，昂貴的發(fā)動機(jī)研發(fā)成本，是否會迫使羅羅公司和普惠公司摒棄前嫌，再次攜手合作推出適于NMA的新型發(fā)動機(jī)成為人們關(guān)注的話題。
代表GE和賽峰參與NMA發(fā)動機(jī)競爭的CFM國際公司表示，將會為NMA提供推力為223kN的新型渦扇發(fā)動機(jī)，但發(fā)動機(jī)的構(gòu)型仍在考慮之中。
雖然還沒有明確其參與NMA競爭的新發(fā)動機(jī)將采用何種構(gòu)型，但CFM國際公司的執(zhí)行副總裁艾倫·派克森表示，不排除采用齒輪傳動渦扇發(fā)動機(jī)構(gòu)型的可能性。派克森指出，CFM國際公司在啟動LEAP發(fā)動機(jī)時，提出了18種不同的技術(shù)構(gòu)型。CFM國際公司似乎也不太在意普惠公司對其GTF發(fā)動機(jī)專利的保護(hù)聲明，稱GE公司早在20世紀(jì)70年代就與美國航空航天局(NASA)一起開展了齒輪傳動發(fā)動機(jī)的概念研究，其中包括減速器構(gòu)型的"安靜清潔短途試驗發(fā)動機(jī)"(ACSEE)計劃，一些技術(shù)經(jīng)過驗證后已投入實際應(yīng)用。