早在 4 月份,波音公司(纽约证券交易所代码:BA)首席执行官戴夫卡尔霍恩就做出了一个大胆的预测。在注意到大多数新飞机模型都是围绕新发动机设计的,这些发动机的效率比它们替换的发动机高 15% 到 20%,他认为,“我不相信下一代发动机可以提供这种性能。”他总结说,波音和空中客车(OTC:EADSY) 的新飞机设计将主要通过可以降低成本的创新工程和制造工艺来区分。
顶级发动机制造商通用电气(纽约证券交易所代码:GE)及其合作伙伴赛峰集团(场外交易代码:SAFRY)不同意。周一,他们的 CFM 合资企业公布了一项新发动机计划的计划,该计划可以比目前的 LEAP 发动机系列提高 20% 以上的燃油效率。
追求大幅燃油效率提升
全球航空业的官方目标是到 2050 年将碳排放量减少 50%。为了实现这一承诺——即使全球航空旅行量继续增长——未来飞机的排放量需要比今天的机队低 90%,根据赛峰集团首席执行官奥利维尔·安德里斯 (Olivier Andries)。随着时间的推移,转向可持续燃料可以显着减少碳排放,但发动机也必须变得更加高效。
CFM RISE 计划旨在满足对全球航空业最大和增长最快的部分:窄体喷气机的需求。它需要部署一系列新技术来降低燃料消耗,包括先进材料和新的增材制造技术。
RISE 计划最显着的特点是 CFM 将开发所谓的开放式风扇架构。当前的喷气发动机安装在称为机舱的保护壳内。取消机舱代表了提高燃油效率的最大机会,使 CFM 的目标比当今的发动机提高 20% 以上的燃油效率变得触手可及。(这种设计选择使 CFM RISE 概念看起来更像涡轮螺旋桨发动机,而不是传统的涡扇发动机。)
从历史上看,发动机噪音和安全性一直是采用开放式风扇架构的两个主要障碍。GE Aviation 首席执行官 John Slattery 声称,技术改进将使 RISE 发动机不会比当今尖端的 CFM LEAP 发动机噪音更大。最重要的是,使用碳复合材料制造发动机叶片消除了金属疲劳导致叶片危险失效的风险。
为增强 RISE 计划的可持续性潜力,CFM 还将整合混合电动功能,并将发动机设计为与可持续航空燃料和氢完全兼容。
适用于空客的时间表
通用电气和赛峰集团预计将在本世纪中期开始为 CFM 的 RISE 计划测试演示发动机。此后不久将开始飞行测试。然而,使技术成熟并获得新发动机认证需要更长的时间。CFM 预计在 RISE 计划下开发的发动机可以在 2030 年代中期投入使用。
因此,卡尔霍恩关于喷气发动机不会变得更有效率的预测可能会被证明是离谱的。但对波音来说,发动机技术的下一次飞跃可能来得还不够快。
目前,空客在窄体客机市场上比波音拥有巨大优势。它的 A220 比最小的 737 MAX 高效得多。同时,A321neo 及其远程变体可以飞得更远,性能比最大的 737 MAX 喷气机更好。结果,空中客车公司积压了超过 6,100架窄体喷气式飞机的订单。波音公司的竞争对手 737 MAX 系列的积压订单不到 3,300 份。
波音公司对抗空中客车优势的最佳选择是尽早推出全新的窄体喷气机系列。但是,如果它在 2035 年之前将新产品推向市场,那么 CFM RISE 引擎还没有准备好。通过为下一代发动机多等待几年,这将使空中客车公司再次在窄体喷气机性能方面向最佳波音公司敞开大门。
坚实的路线图
今天,CFM 在小型窄体发动机市场占据主导地位。CFM LEAP 发动机为所有波音 737 MAX 喷气式飞机和近 60% 的空客 A320neos 提供动力。LEAP 还将为中国商飞 C919 提供动力:中国制造的窄体喷气式飞机有望在明年投入使用。
RISE 计划为 CFM 提供了一个很好的机会,可以提供性能改进,使其能够在未来几十年保持其在窄体喷气机上的主导市场份额。考虑到这一细分市场的长期增长以及喷气发动机销售和服务的利润丰厚,CFM 仍然处于有利地位,能够为通用电气和赛峰集团的强劲长期盈利增长提供动力。