之前，普惠公司的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手GE公司早就在阿什維爾工廠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的CMC葉片，而普惠之前則一直淡化對(duì)CMC的需求，而是不斷強(qiáng)調(diào)其在金屬技術(shù)方面的創(chuàng)新。幾年前，這一立場(chǎng)開(kāi)始發(fā)生變化：自普惠公司在窄體客機(jī)動(dòng)力市場(chǎng)推出革命性的齒輪渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)GTF后，它開(kāi)始也談?wù)撌褂肅MC技術(shù)對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行升級(jí)。

普惠公司前任總裁鮑勃·萊杜克（BobLeduc）表示：“不斷創(chuàng)新是進(jìn)入這個(gè)行業(yè)的基本門(mén)檻?！盙TF發(fā)動(dòng)機(jī)目前使用雙層金屬渦輪葉片技術(shù)，但萊杜克表示GTF的下一代產(chǎn)品將轉(zhuǎn)向陶瓷基復(fù)合材料，他預(yù)測(cè)道：“我們認(rèn)為最終將在未來(lái)五到十年內(nèi)推出一種基于該材料的新型發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品?！?/p>

普惠公司員工已經(jīng)申請(qǐng)了一長(zhǎng)串的CMC專利清單，該公司實(shí)際上自2000年代初期就開(kāi)始從事CMC的研究。這些專利中有許多是用于葉片制造，但也適用于輪盤(pán)，輪轂，導(dǎo)軌和葉片外部空氣密封件（BOAS），這些專利從2008年到2020年，數(shù)量激增達(dá)到數(shù)十份。

普惠公司相關(guān)CMC專利

此外，普惠公司在2019年底宣布將在美國(guó)加利福尼亞州卡爾斯巴德開(kāi)設(shè)一個(gè)60,000平方英尺的CMC研發(fā)設(shè)施。普惠公司高級(jí)總監(jiān)馬特根·哈里斯（Mattgan Harris）表示：“普惠公司將CMC視為一種使能技術(shù)?！保ㄗⅲ耗壳皣?guó)際國(guó)內(nèi)沒(méi)有嚴(yán)格的“使能技術(shù)（enabling technology）”相關(guān)定義。一般而言，使能技術(shù)是指一項(xiàng)或一系列的、應(yīng)用面廣、具有多學(xué)科特性、為完成任務(wù)，而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的技術(shù)。）

新的CMC研發(fā)設(shè)施的負(fù)責(zé)人安德魯·拉祖爾（Andrew Lazur）在HT-CMC10國(guó)際會(huì)議（2019年9月22日至26日，法國(guó)波爾多）上發(fā)表了題為“應(yīng)用陶瓷基復(fù)合材料以創(chuàng)造價(jià)值（Application of Ceramic Matrix Composites to Deliver Value）”的論文，在該論文中，普惠公司表示，CMC是普惠公司實(shí)現(xiàn)其發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)目標(biāo)的一種手段。

該論文表示：“普惠公司的GTF發(fā)動(dòng)機(jī)在推進(jìn)效率和降噪方面進(jìn)行了重大改進(jìn)。為了繼續(xù)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的整體效率，我們的目標(biāo)是進(jìn)一步提高熱效率，CMC是在這一領(lǐng)域具有重大前景的一項(xiàng)技術(shù)。與當(dāng)前最先進(jìn)的單晶鑄件相比，CMC的工作溫度更高，將能夠減少或消除部件冷卻空氣，還可以繼續(xù)提高燃燒溫度而提高發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)熱效率。盡管CMC前景廣闊，但CMC的成本卻是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。只有解決成本方面的問(wèn)題，才能為我們的客戶帶來(lái)價(jià)值并實(shí)現(xiàn)CMC技術(shù)的廣泛實(shí)施。普惠將利用CMC領(lǐng)域的廣泛專業(yè)知識(shí)來(lái)優(yōu)化材料系統(tǒng)的成本和性能。”

CMC與單晶合金相比提供了改進(jìn)

據(jù)各種消息來(lái)源報(bào)道，普惠公司已經(jīng)為F135發(fā)動(dòng)機(jī)制造了CMC渦輪噴嘴。正如2009年美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL，美國(guó)俄亥俄州懷特-帕特森空軍基地）的海沃德·伯內(nèi)特（Heyward Burnette）所說(shuō)：“CMC組件提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率，它的加速加工可以節(jié)省數(shù)百小時(shí)和數(shù)萬(wàn)美元，將該技術(shù)應(yīng)用于單套F135發(fā)動(dòng)機(jī)部件，可以減少相關(guān)的加工時(shí)間100多個(gè)小時(shí)，并將相關(guān)的模具成本削減一半。潛在的應(yīng)用還包括渦輪動(dòng)葉、靜葉、火焰筒支架和制動(dòng)器?！?/p>

值得注意的是，普惠公司推出了不帶CMC的PW1000G齒輪渦扇系列發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)使用的是單晶鎳合金和先進(jìn)的隔熱涂層。但是，普惠公司也一直在研究TBC/EBC技術(shù)，不僅用于金屬，也可以用于CMC材料。

A321 XLR客機(jī)的CMC葉片

目前，PW1000G發(fā)動(dòng)機(jī)為空客A220，三菱SpaceJet和巴西航空工業(yè)公司的第二代E-噴氣系列飛機(jī)，空客A320neo以及俄羅斯MC-21的動(dòng)力，CMC葉片可否在普惠公司新的阿什維爾工廠中生產(chǎn)，并在為空客超長(zhǎng)航程客機(jī)A321 XLR開(kāi)發(fā)的PW1000G升級(jí)版中首次亮相，這是行業(yè)非常關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題?？湛虯321 XLR客機(jī)已于2019年6月發(fā)布，該版本已經(jīng)是A320系列客機(jī)中最長(zhǎng)的變體，其航程比以前的加長(zhǎng)型號(hào)增加15%，每個(gè)座椅的燃油消耗降低30%。

普惠公司銷售、市場(chǎng)和客戶支持高級(jí)副總裁里克·迪烏魯（Rick Deurloo）表示，普惠公司正在開(kāi)發(fā)“下一代GTF發(fā)動(dòng)機(jī)”，這是對(duì)當(dāng)前版本的改進(jìn)，具有更大的推力和更好的經(jīng)濟(jì)性?！拔覀円呀?jīng)與空客討論了一段時(shí)間，以改進(jìn)當(dāng)前配置。普惠公司過(guò)去幾年一直在與空客公司進(jìn)行對(duì)話，討論一種將在今年年底可能采用的發(fā)動(dòng)機(jī)。普惠公司原計(jì)劃在已取消的2020年英國(guó)航展上宣布新發(fā)動(dòng)機(jī)的名稱?！?/p>

更好的經(jīng)濟(jì)性，更好的耐久性

正如之前一些網(wǎng)絡(luò)媒體中解釋的那樣，這種“新發(fā)動(dòng)機(jī)”不僅僅是針對(duì)PW1000G當(dāng)前問(wèn)題的解決方案集，一位普惠工程師解釋道：“目前，圍繞將當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)固定到我們需要的地方，工程和開(kāi)發(fā)領(lǐng)域投入了大量精力和精力。就是這樣。我們已經(jīng)準(zhǔn)備好一切……在今年第三季度。我認(rèn)為這很重要，因?yàn)樗S后討論了下一步。它為我們要去的地方做好了準(zhǔn)備?！?/p>

他強(qiáng)調(diào)道：“我們認(rèn)為應(yīng)該采用這種發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是當(dāng)您將其與超長(zhǎng)航程客機(jī)XLR搭配使用時(shí)，這就是為什么空客在這方面大力推動(dòng)我們的原因，它確實(shí)是該飛機(jī)，該市場(chǎng)，其能力的與眾不同之處，我們目標(biāo)是2022年第四季度實(shí)現(xiàn)低產(chǎn)量?？湛凸镜腦LR客機(jī)計(jì)劃于2023年投入服務(wù)。在18~24個(gè)月內(nèi)，新發(fā)動(dòng)機(jī)將采用100%的普惠標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

請(qǐng)注意，普惠公司仍需要與CFM國(guó)際公司（美國(guó)GE和法國(guó)賽峰的合資公司）的LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī)競(jìng)爭(zhēng)，CFM國(guó)際公司總裁兼首席執(zhí)行官蓋爾·梅赫斯特（Ga?lMeheust）在2019年11月曾發(fā)文表示，空客公司已經(jīng)表明LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī)完全滿足空客A321 XLR在推力、燃油效率和可靠性方面的要求，而不需要進(jìn)一步更改。

梅赫斯特還特別強(qiáng)調(diào)，許多航空運(yùn)營(yíng)商發(fā)現(xiàn)配備了LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī)的空客A320neo客機(jī)在燃油效率上要比現(xiàn)有機(jī)隊(duì)提升了20%，“這意味著LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)在空中停留的時(shí)間越長(zhǎng)，其燃油效率越好?！?這對(duì)于長(zhǎng)航程窄體客機(jī)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)很好的選擇。

阿什維爾的未來(lái)投資

為什么選擇阿什維爾？普惠公司在美國(guó)擁有7家航空發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，據(jù)其母公司雷神公司首席執(zhí)行官格雷格·海斯（Greg Hayes）稱，該公司專注于將工作轉(zhuǎn)移到低成本地區(qū)，并指出雷神公司將節(jié)省1.75億美元通過(guò)在北卡羅來(lái)納州建立普惠新工廠來(lái)實(shí)現(xiàn)。

同時(shí)這也意味著普惠新工廠將與GE航空公司的CMC工廠位于同一地區(qū)，這對(duì)普惠新工廠也非常有益。GE航空公司早在2017年就將第一條生產(chǎn)線投入運(yùn)營(yíng)，分別為L(zhǎng)EAP-1A/1B/1C發(fā)動(dòng)機(jī)制造了多了CMC部件。GE航空公司CMC生產(chǎn)經(jīng)理瑞安·休斯（Ryan Huth）表示：“將來(lái)，我們將制造CMC材料的燃燒室襯套、葉片、噴嘴和其他零件?！?/p>

休斯還指出，GE公司的生產(chǎn)技術(shù)人員在阿什維爾-班康貝技術(shù)社區(qū)學(xué)院接受本地培訓(xùn)。“我們與阿什維爾-班康貝技術(shù)社區(qū)學(xué)院有著密切的關(guān)系，我們工廠與它大約10分鐘路程，他們?yōu)槲覀儐T工培訓(xùn)建立了復(fù)合材料卓越中心，并配備了高壓滅菌器和無(wú)塵室?！鄙a(chǎn)技術(shù)人員在獲得GE認(rèn)證之前，已在該學(xué)院接受了40個(gè)小時(shí)的培訓(xùn)。如果普惠公司試圖在兩年內(nèi)開(kāi)始低產(chǎn)量生產(chǎn)，那么當(dāng)?shù)氐腃MC培訓(xùn)和勞動(dòng)力將非常有幫助。

根據(jù)普惠公司的新聞稿，到2027年，其位于阿什維爾的葉片工廠將在班康貝縣創(chuàng)造800個(gè)新工作崗位。“新的工廠將采用一流的制造技術(shù)和工藝，以例證工業(yè)4.0的制造原則，并將補(bǔ)充普惠公司在設(shè)施上完成的現(xiàn)有航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片工作。這項(xiàng)投資直接支持普惠公司通過(guò)實(shí)施現(xiàn)代解決方案為未來(lái)做準(zhǔn)備，同時(shí)減少因大流行而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性成本來(lái)轉(zhuǎn)變業(yè)務(wù)并增強(qiáng)地位的目標(biāo)?！?/p>

普惠公司總裁克里斯·卡利歐（Chris Calio）表示：“這項(xiàng)投資將使普惠公司繼續(xù)通過(guò)尖端技術(shù)來(lái)進(jìn)行現(xiàn)代化改造和運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)型。渦輪葉片是我們發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品組合中的關(guān)鍵組成部分，隨著未來(lái)幾年市場(chǎng)將恢復(fù)。我們需要今天進(jìn)行投資，以確保我們擁有適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，生產(chǎn)能力和勞動(dòng)力，以滿足未來(lái)的市場(chǎng)需求，并為全球客戶提供最佳產(chǎn)品?！?/p>

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