世界三大航空发动机制造商民机动力发展布局研究( 三 )



世界三大航空发动机制造商民机动力发展布局研究
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表4遄达XWB系列发动机参数
面对普惠公司GTF发动机和GE航空集团超高压比发动机的竞争 , 罗罗公司基于对民机动力发展需求的预测 , 制定了分阶段进行的未来10年航空发动机技术和产品发展路线:第一阶段以遄达XWB发动机为起点 , 开发验证Advance核心机与发动机;第二阶段以Advance核心机为基础 , 引入齿轮传动结构 , 开发和验证具有颠覆性技术特征的“超扇”(UltraFan)发动机 。 Advance项目是罗罗基于高压比核心机丰富的研制经验而做出的转型抉择 , 是从三转子结构到传统民机动力主流结构的重大战略转变 。 Advance核心机为“10级高压压气机+2级高压涡轮”构型 , 发动机涵道比为11∶1 , 总压比60∶1 。 2019年 , 罗罗公司持续开展了Advance3演示验证 。
UltraFan基于Advance的基础 , 采用超大“变螺距风扇系统”(variablepitchfansystem) , 完全取消了低压涡轮 , 由中压涡轮通过齿轮减速传动驱动风扇 , 结构上由三转子发动机变化为“两轴半” 。 该发动机与普惠PW1000G系列发动机结构基本相似 , 致力于满足111~445kN推力范围市场需求 , 与第一代遄达发动机相比效率提高25%以上 , 与遄达XWB发动机相比效率提高10%以上 。 2019年 , UltraFan取得里程碑节点 , 完成了复合风扇系统试验 , 持续开展演示研制 , 冻结设计状态 , 成为全球效率最高的民用大型发动机 。 UltraFan发动机将于2021年开始地面试验 , 预计于本世纪20年代末投入使用 。
长期探索 , 开拓发展公务机动力市场
罗罗公司曾在公务机动力方面占据领先地位 , 主要产品有推力为30~52kN的AE3007系列发动机以及推力为65~72kN的BR700系列发动机 , 且BR700系列发动机占据较大市场份额 。 但在后续发展中 , 罗罗公司的多次尝试均未成功 , 包括:AE3012被竞争对手CF34-8击败;AE3014被自家BR710竞争击败;RB282、RB282-5、RB282-7被竞争对手PW800击败 。 虽然多次努力未成 , 但罗罗公司对于公务机动力发展从未停止 。
2018年庞巴迪公司宣布新推出两型长航程大客舱环球公务机——G5500和G6500 , 配装罗罗公司的“珍珠”15系列发动机 。 这一消息揭开了罗罗公司为期6年的公务机发动机研制的神秘面纱 。 “珍珠”15发动机结合了Advance2核心机的创新技术和BR700发动机的成熟技术 , 并引入遄达XWB发动机燃烧室技术 , 核心机采用“10级高压压气机+2级高压涡轮”结构 , 压比24∶1 。 发动机总压比43∶1 , 涵道比4.8∶1 , 最大推力67kN , 耗油率、噪声、污染物排放量等均比BR700系列发动机低 。 “珍珠”15发动机于2015年完成地面测试 , 2019年第一批量产型“珍珠”15发动机交付 。 2019年12月 , G5500和G6500通过了FAA认证 。

世界三大航空发动机制造商民机动力发展布局研究
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“珍珠”15发动机结构
启示
通过上述对全球三大航空发动机制造商的研究分析 , 得到以下几点启示 。
一是统筹布局 , 积极谋划未来技术发展 。 民机市场竞争激烈且技术更新换代周期快的特点 , 决定了其动力研制必须快速且安全可靠 。 世界航空发动机巨头通用发展思路是:同代产品在已有核心机的基础上进行系列改进改型衍生发展;换代产品基于技术成熟的发动机核心机进行全新研制 。 GE航空集团、普惠公司均基于为新一代民机动力研制的成熟核心机 , 通过缩放设计发展新一代公务机动力产品 。 罗罗公司虽然在窄体客机动力方面屡次受挫 , 但是通过多年潜心研究终获突破 , 牢牢占据了原有的市场份额 。
二是科学定位 , 追求多元化市场发展格局 。 三大航空发动机巨头积极关注市场 , 通过对市场发展预测找准定位 , 找到适合自己的发展道路 , 在激烈竞争中赢得市场 。 GE航空集团在宽体、窄体和公务机动力上均有布局 , LEAP发动机成为窄体客机动力首选 , GE9X发动机突破多项先进技术获得宽体客机广泛青睐 , 新研Passport20发动机激烈争夺公务机动力市场;普惠公司通过研发GTF技术牢牢占据原有窄体客机市场 , 并将推力范围不断向上下扩展 , 精心布局全推力等级公务机动力产品;罗罗公司利用三转子发动机技术优势衍生发展多款新发动机 , 不断巩固宽体客机动力市场 , 基于Advance和UltraFan分步发展 , 锚定未来窄体客机和更大推力级宽体客机市场 , 多年努力成功研制的“珍珠”15发动机保住了大型公务机动力市场份额 。
三是先发制人 , 抢占知识产权保护制高点 。 当前 , 世界格局发生深刻变化 , 全球知识产权体系的布局、申请、管理和保护变得尤其重要 。 世界三大航空发动机巨头高度重视知识产权制度建设 , 普惠公司对GTF技术和罗罗公司对三转子结构发动机技术的保护甚至过度保护使得其他竞争对手难以准入 , 一旦采用其中的设计或技术同源的设计都很可能面临他们的侵权诉讼 , 知识产权竞争成为市场竞争的主要内容 , 也是企业的核心竞争力之一 。