十幾年來(lái)，波音公司的雙通道飛機(jī)的發(fā)展重點(diǎn)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(shí)間表，發(fā)動(dòng)機(jī)的選型競(jìng)爭(zhēng)也大幕開(kāi)啟。
開(kāi)拓新市場(chǎng)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(gè)概念圖。該機(jī)可以安排220~270個(gè)座位，航程為5200n mile。波音公司同時(shí)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(jì)和新型高效的超高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其尺寸與757相當(dāng)，融合了777和787的設(shè)計(jì)特征。
雖然，波音對(duì)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(chēng)，在波音已經(jīng)公布的一些專(zhuān)利設(shè)計(jì)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(kāi)拓更多新的遠(yuǎn)程航線(xiàn)一樣，NMA可以在大西洋和其他一些重要的增長(zhǎng)區(qū)域開(kāi)辟更多的新航線(xiàn)和新市場(chǎng)。根據(jù)波音公司的分析，NMA的潛在市場(chǎng)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(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，而數(shù)字雙胞胎(digital twin)和數(shù)字鏈(digital thread)將成為NMA項(xiàng)目的關(guān)鍵。在項(xiàng)目正式啟動(dòng)之前，波音已通過(guò)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)和基于模型的系統(tǒng)工程，對(duì)NMA的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入而全面的分析。根據(jù)客戶(hù)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(lái)，隨著NMA項(xiàng)目的推進(jìn)，波音整個(gè)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(shí)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(shí)間表。新項(xiàng)目將在2018年年底或2019年年初啟動(dòng)，2020年開(kāi)始設(shè)計(jì)，2021-2022年開(kāi)始生產(chǎn)零部件，2023年開(kāi)始總裝，2024年開(kāi)始飛行試驗(yàn)和取證，2025年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的選型并不算早。NMA項(xiàng)目能否如期投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，一款新型高效的中等推力的發(fā)動(dòng)機(jī)是關(guān)鍵。而NMA可能會(huì)是下一個(gè)10年前半段最大的民機(jī)新項(xiàng)目，也是發(fā)動(dòng)機(jī)制造商"志在必得"的一個(gè)項(xiàng)目。新發(fā)動(dòng)機(jī)一旦入圍，很有可能會(huì)成為空客隨后推出的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型的動(dòng)力裝置。
根據(jù)波音公布的信息，NMA的發(fā)動(dòng)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(hù)的提議，波音的NMA可能會(huì)像787一樣，選擇兩款發(fā)動(dòng)機(jī)作為候選動(dòng)力裝置，而不會(huì)像波音777X那樣采用唯一一款指定的動(dòng)力裝置。盡管如此，NMA發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)十分激烈。目前，羅羅、普惠和CFM國(guó)際公司都在積極爭(zhēng)取成為NMA的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商。
200kN的推力，高于目前單通道飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，如CFM公司的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)或普惠公司的PW1000G的推力，同時(shí)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(dòng)機(jī)到底會(huì)是一款"高推力的小型發(fā)動(dòng)機(jī)"還是一款"小推力的大型發(fā)動(dòng)機(jī)"尚不得而知。
普惠公司表示，已經(jīng)開(kāi)始了高推力型"齒輪傳動(dòng)渦扇"(GTF)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作。目前，配裝A321neo的PW1133G發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)鎖定的下一個(gè)目標(biāo)。
羅羅公司宣布會(huì)以齒輪傳動(dòng)的"超扇"(UltraFan)發(fā)動(dòng)機(jī)參與NMA的動(dòng)力裝置競(jìng)爭(zhēng)。推力為110~450kN的超扇發(fā)動(dòng)機(jī)，既可用作公務(wù)機(jī)動(dòng)力裝置，也可用作大型遠(yuǎn)程寬體機(jī)的動(dòng)力裝置。而首款生產(chǎn)型超扇發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)是針對(duì)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(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì)。對(duì)于普惠公司宣稱(chēng)要用法律的手段保護(hù)其GTF發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)利的說(shuō)法，羅羅公司認(rèn)為是站不住腳的。羅羅公司正在德國(guó)進(jìn)行73.5kW的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試，并稱(chēng)其齒輪傳動(dòng)技術(shù)源于對(duì)艾利遜、羅羅渦槳和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)以及為F-35B提供的齒輪傳動(dòng)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(guó)脫歐帶來(lái)的影響。因?yàn)榱_羅公司的Advance和超扇發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)研究大部分是通過(guò)歐盟的"清潔天空"計(jì)劃完成的。雖然"清潔天空"2計(jì)劃已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，英國(guó)將兌現(xiàn)其承諾，但英國(guó)脫歐可能會(huì)影響其對(duì)"清潔天空"3計(jì)劃的承諾。因此，昂貴的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)成本，是否會(huì)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(dòng)機(jī)成為人們關(guān)注的話(huà)題。
代表GE和賽峰參與NMA發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的CFM國(guó)際公司表示，將會(huì)為NMA提供推力為223kN的新型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，但發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)型仍在考慮之中。
雖然還沒(méi)有明確其參與NMA競(jìng)爭(zhēng)的新發(fā)動(dòng)機(jī)將采用何種構(gòu)型，但CFM國(guó)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(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型的可能性。派克森指出，CFM國(guó)際公司在啟動(dòng)LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，提出了18種不同的技術(shù)構(gòu)型。CFM國(guó)際公司似乎也不太在意普惠公司對(duì)其GTF發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)利的保護(hù)聲明，稱(chēng)GE公司早在20世紀(jì)70年代就與美國(guó)航空航天局(NASA)一起開(kāi)展了齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)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(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)"(ACSEE)計(jì)劃，一些技術(shù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后已投入實(shí)際應(yīng)用。
開(kāi)拓新市場(chǎng)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(gè)概念圖。該機(jī)可以安排220~270個(gè)座位，航程為5200n mile。波音公司同時(shí)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(jì)和新型高效的超高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，其尺寸與757相當(dāng)，融合了777和787的設(shè)計(jì)特征。
雖然，波音對(duì)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(chēng)，在波音已經(jīng)公布的一些專(zhuān)利設(shè)計(jì)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(kāi)拓更多新的遠(yuǎn)程航線(xiàn)一樣，NMA可以在大西洋和其他一些重要的增長(zhǎng)區(qū)域開(kāi)辟更多的新航線(xiàn)和新市場(chǎng)。根據(jù)波音公司的分析，NMA的潛在市場(chǎng)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(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，而數(shù)字雙胞胎(digital twin)和數(shù)字鏈(digital thread)將成為NMA項(xiàng)目的關(guān)鍵。在項(xiàng)目正式啟動(dòng)之前，波音已通過(guò)多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)和基于模型的系統(tǒng)工程，對(duì)NMA的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深入而全面的分析。根據(jù)客戶(hù)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(lái)，隨著NMA項(xiàng)目的推進(jìn)，波音整個(gè)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(shí)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(shí)間表。新項(xiàng)目將在2018年年底或2019年年初啟動(dòng)，2020年開(kāi)始設(shè)計(jì)，2021-2022年開(kāi)始生產(chǎn)零部件，2023年開(kāi)始總裝，2024年開(kāi)始飛行試驗(yàn)和取證，2025年投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。
齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的選型并不算早。NMA項(xiàng)目能否如期投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，一款新型高效的中等推力的發(fā)動(dòng)機(jī)是關(guān)鍵。而NMA可能會(huì)是下一個(gè)10年前半段最大的民機(jī)新項(xiàng)目，也是發(fā)動(dòng)機(jī)制造商"志在必得"的一個(gè)項(xiàng)目。新發(fā)動(dòng)機(jī)一旦入圍，很有可能會(huì)成為空客隨后推出的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型的動(dòng)力裝置。
根據(jù)波音公布的信息，NMA的發(fā)動(dòng)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(hù)的提議，波音的NMA可能會(huì)像787一樣，選擇兩款發(fā)動(dòng)機(jī)作為候選動(dòng)力裝置，而不會(huì)像波音777X那樣采用唯一一款指定的動(dòng)力裝置。盡管如此，NMA發(fā)動(dòng)機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)十分激烈。目前，羅羅、普惠和CFM國(guó)際公司都在積極爭(zhēng)取成為NMA的發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商。
200kN的推力，高于目前單通道飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，如CFM公司的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)或普惠公司的PW1000G的推力，同時(shí)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(dòng)機(jī)到底會(huì)是一款"高推力的小型發(fā)動(dòng)機(jī)"還是一款"小推力的大型發(fā)動(dòng)機(jī)"尚不得而知。
普惠公司表示，已經(jīng)開(kāi)始了高推力型"齒輪傳動(dòng)渦扇"(GTF)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工作。目前，配裝A321neo的PW1133G發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)鎖定的下一個(gè)目標(biāo)。
羅羅公司宣布會(huì)以齒輪傳動(dòng)的"超扇"(UltraFan)發(fā)動(dòng)機(jī)參與NMA的動(dòng)力裝置競(jìng)爭(zhēng)。推力為110~450kN的超扇發(fā)動(dòng)機(jī)，既可用作公務(wù)機(jī)動(dòng)力裝置，也可用作大型遠(yuǎn)程寬體機(jī)的動(dòng)力裝置。而首款生產(chǎn)型超扇發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)是針對(duì)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(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)的設(shè)計(jì)。對(duì)于普惠公司宣稱(chēng)要用法律的手段保護(hù)其GTF發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)利的說(shuō)法，羅羅公司認(rèn)為是站不住腳的。羅羅公司正在德國(guó)進(jìn)行73.5kW的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試，并稱(chēng)其齒輪傳動(dòng)技術(shù)源于對(duì)艾利遜、羅羅渦槳和渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)以及為F-35B提供的齒輪傳動(dòng)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(guó)脫歐帶來(lái)的影響。因?yàn)榱_羅公司的Advance和超扇發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)研究大部分是通過(guò)歐盟的"清潔天空"計(jì)劃完成的。雖然"清潔天空"2計(jì)劃已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施，英國(guó)將兌現(xiàn)其承諾，但英國(guó)脫歐可能會(huì)影響其對(duì)"清潔天空"3計(jì)劃的承諾。因此，昂貴的發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)成本，是否會(huì)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(dòng)機(jī)成為人們關(guān)注的話(huà)題。
代表GE和賽峰參與NMA發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)的CFM國(guó)際公司表示，將會(huì)為NMA提供推力為223kN的新型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，但發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)型仍在考慮之中。
雖然還沒(méi)有明確其參與NMA競(jìng)爭(zhēng)的新發(fā)動(dòng)機(jī)將采用何種構(gòu)型，但CFM國(guó)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(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)型的可能性。派克森指出，CFM國(guó)際公司在啟動(dòng)LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，提出了18種不同的技術(shù)構(gòu)型。CFM國(guó)際公司似乎也不太在意普惠公司對(duì)其GTF發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)利的保護(hù)聲明，稱(chēng)GE公司早在20世紀(jì)70年代就與美國(guó)航空航天局(NASA)一起開(kāi)展了齒輪傳動(dòng)發(fā)動(dòng)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(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)"(ACSEE)計(jì)劃，一些技術(shù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后已投入實(shí)際應(yīng)用。