導(dǎo)語(yǔ)

在本屆巴黎航展前夕，普惠將GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件下放到GTF發(fā)動(dòng)機(jī)上，推出HS+熱端升級(jí)包，升級(jí)后發(fā)動(dòng)機(jī)在翼時(shí)間實(shí)現(xiàn)翻倍。本文將為你講解HS+升級(jí)包如何實(shí)現(xiàn)GTF發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性大幅提升。

作為目前世界上唯一一款已經(jīng)投入商用的齒輪傳動(dòng)技術(shù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，普惠的GTF發(fā)動(dòng)機(jī)自2014年獲得FAA認(rèn)證以來(lái)，全球已有超過(guò)85家航空公司運(yùn)營(yíng)著2,400多架搭載GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的新一代窄體客機(jī)。

GTF是目前唯一一款能夠全面適配不同窄體機(jī)細(xì)分市場(chǎng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)適配空客A220和A320neo以及巴航工業(yè)E2三個(gè)窄體機(jī)家族。 從90座的E175-E2，到可以滿載244人的A321neo（又或者是一口氣直飛8700公里的A321XLR）， 覆蓋了90-240座級(jí)的整個(gè)窄體機(jī)市場(chǎng)。

得益于獨(dú)有的減速齒輪和模塊化設(shè)計(jì)，GTF發(fā)動(dòng)機(jī)具有極佳的「可擴(kuò)縮性」（Scalability）。 從E175-E2到A320neo系列， 風(fēng)扇直從1.42米加大到2.06米，涵道比從9:1增加到12.5:1，推力更是從15,000磅提升至35,000磅。

然而，正如航空業(yè)其他的劃時(shí)代產(chǎn)品一樣，GTF在面世后也遇到了一些問(wèn)題，主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件耐久性和特定制造工藝上。

伴隨窄體機(jī)的高利用率，這些問(wèn)題導(dǎo)致 AOG（飛機(jī)停場(chǎng)）下發(fā)檢修，影響了 GTF 用戶的運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，旺盛的市場(chǎng)需求、產(chǎn)能和供應(yīng)鏈瓶頸加劇了挑戰(zhàn)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī) MRO 耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)。普惠商用發(fā)動(dòng)機(jī)總裁 Rick Deurloo 在接受《航空周刊》（Aviation Week）采訪時(shí)坦言，AOG 狀況仍是普惠當(dāng)前的「最大挑戰(zhàn)」。

但是，普惠已經(jīng)在努力改善狀況，在技術(shù)和產(chǎn)能兩方面著手。比如研發(fā)了新一代的GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)，并在過(guò)去一年里努力將新技術(shù)引進(jìn)到現(xiàn)役的基準(zhǔn)型GTF發(fā)動(dòng)機(jī)上，也就是推出了HS+熱端升級(jí)包。 此外，為支持不斷增長(zhǎng)的機(jī)隊(duì)，普惠積極提升 MRO 產(chǎn)能，過(guò)去三年里在全球四大洲增設(shè)了近十家大修廠。比如珠海摩天宇穩(wěn)步增產(chǎn)，今年 3 月其擴(kuò)建的金灣廠區(qū)投入運(yùn)營(yíng)，6 月交付首臺(tái)大修發(fā)動(dòng)機(jī)，全面投產(chǎn)后的年維修能力可達(dá)到 260 臺(tái)。

隨著MRO產(chǎn)能提升和全系GTF下發(fā)數(shù)量低于預(yù)期（包括用于空客A320neo的PW1100G，以及用于A220和巴航工業(yè)E2的GTF衍生型號(hào)）。Rick Deurloo預(yù)計(jì)到今年年底，全球GTF機(jī)隊(duì)單日AOG數(shù)量「將降至350+區(qū)間」。

HS+

因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，上一代技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠性極高。最新一代的雙發(fā)客機(jī)，即便是單發(fā)失效，也能實(shí)現(xiàn)370分鐘的ETOPS運(yùn)行。久而久之，大家似乎已經(jīng)忘記了一臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)是多么尖端的技術(shù)成果。

普惠GTF Advantage項(xiàng)目副總裁Tim Cormier表示，GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)中最熱的部件運(yùn)行溫度可以熔化巖石。我去查了一下，工業(yè)上，這意味著1400～1600℃。

最極端的條件，在一臺(tái)A321XLR上，這個(gè)最熱的零部件要頂著這樣的高溫運(yùn)行10小時(shí)。落地后，經(jīng)過(guò)1小時(shí)左右的過(guò)站時(shí)間，又要再承受一次10小時(shí)的炙烤。除了定期檢查和維修，航空公司期望每一臺(tái)GTF發(fā)動(dòng)機(jī)都能在這樣的環(huán)境下，日復(fù)一日的可靠運(yùn)行，無(wú)論酷暑嚴(yán)寒。

在GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)上，普惠的工程師們 通過(guò)改進(jìn)熱端部件冷卻孔的形狀、尺寸及位置，優(yōu)化了部件表面的氣流，顯著延長(zhǎng)了部件的使用壽命。

目前， GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)已獲得FAA的型號(hào)合格證，計(jì)劃年底交付空客，明年投入運(yùn)營(yíng)。GTF Advantage不僅起飛推力提升4-8%，燃油效率更高，而且將發(fā)動(dòng)機(jī)在翼時(shí)間翻倍。

提升耐久性是GTF發(fā)動(dòng)機(jī)用戶最為渴望實(shí)現(xiàn)的提升。因此，普惠也在2024年啟動(dòng)了HS+ （熱端升級(jí)包） 的適配工作，將 GTF Advantage上涉及燃燒室和襯板等 35個(gè)件號(hào)的全新熱端部件帶到現(xiàn)役GTF發(fā)動(dòng)機(jī)上，將實(shí)現(xiàn)GTF Advantage耐久性收益的90%-95%，也就是接近翻倍的在翼時(shí)間。

與之配套的是熱端部件的產(chǎn)能提升，普惠于2022年在北卡羅來(lái)納州啟用了阿什維爾葉片工廠。普惠為這座耗資10億美元、占地約11.15萬(wàn)平方米的現(xiàn)代化工廠引進(jìn)了先進(jìn)的鑄造設(shè)備，預(yù)計(jì)每年能生產(chǎn)30萬(wàn)片葉片。

HS+升級(jí)包在取證后預(yù)計(jì)明年開(kāi)始供航司選購(gòu)，現(xiàn)役基準(zhǔn)型 GTF 發(fā)動(dòng)機(jī)可以在返廠時(shí)加裝 HS+。同時(shí)，普惠在 2025 年已經(jīng)啟動(dòng) GTF 過(guò)渡改裝方案，涉及 5 個(gè)件號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)在大修廠完成改裝后，大修間隔將延長(zhǎng) 40%。這同樣意味著現(xiàn)役 GTF 發(fā)動(dòng)機(jī)能夠擁有更長(zhǎng)的在翼時(shí)間，減輕機(jī)隊(duì)壓力。

GTF Advantage

最后，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)2025年成功取證的GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)。

在耐久性方面，GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)主要有三方面的提升：

• 高壓渦輪增強(qiáng)：包括先進(jìn)翼型設(shè)計(jì)和改進(jìn)的熱障涂層

• 燃燒室和高壓渦輪冷卻孔：包括尺寸、形狀及位置的優(yōu)化，改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程中的鉆孔技術(shù)，降低損傷可能

• 核心機(jī)運(yùn)行溫度：通過(guò)增加核心機(jī)氣流流量降低運(yùn)行溫度，延長(zhǎng)熱端部件壽命

各項(xiàng)耐久性和制造工藝升級(jí)，讓GTF Advantage發(fā)動(dòng)機(jī)的在翼時(shí)間翻倍，同時(shí)進(jìn)一步提升燃油效率。

在性能方面，GTF Advantage引擎能夠?yàn)锳320neo系列在海平面起飛時(shí)提供額外4%的推力，在高原起飛時(shí)提供額外8%的推力，極大提升了A320neo/A321neo的高原性能。

同時(shí)，GTF Advantage還為A321XLR進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，能夠完美適配這款劃時(shí)代的「超遠(yuǎn)程」窄體機(jī)更長(zhǎng)的運(yùn)行周期。

從市場(chǎng)反饋來(lái)看，航空公司應(yīng)該是非常看好普惠在GTF Advantage上做出的改進(jìn)。在剛剛結(jié)束的巴黎航展上，普惠宣布了一系列發(fā)動(dòng)機(jī)和服務(wù)訂單，使得GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的累計(jì)訂單數(shù)量超過(guò)12,000臺(tái)，意味著至少有6,000新一代窄體客機(jī)選擇了GTF發(fā)動(dòng)機(jī)。

普惠預(yù)計(jì)在2028年完成產(chǎn)能切換，屆時(shí)交付的每一臺(tái)GTF發(fā)動(dòng)機(jī)，都是GTF Advantage。

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