巴航工業的支線之夢:百人載客量的E-Jets E2會迎來顧客盈門嗎?

巴西航空工業公司的新一代支線噴氣客機E-Jets E2雖然是當前一代E-噴氣系列飛機的全新升級產品,但技術上的跨躍卻比波音737MAX或空客A320neo相對於各自的傳統機型更大。

有分析認為,E-Jets E2約75%的部件都是全新設計的,油耗、環保以及氣動性能相比當前一代E-噴氣系列飛機都有所提高,未來必將幫助巴西航空工業公司開拓新的航空市場。

E-Jets E2真的會迎來“訂購熱潮”嗎?一篇梳理E-Jets E2的優勢,分析市場前景的文章,將給你答案……

了應對龐巴迪公司C系列支線飛機的競爭,巴西航空工業公司(簡稱“巴航工業”)於2013年6月宣佈推出新一代支線噴氣客機E-Jets E2,總投資達17億美元。

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該系列飛機由E175-E2、 E190-E2、E195-E2三款機型構成

E-Jets E2的技術優勢

E-Jets E2是在當前一代E-噴氣系列飛機基礎上研發的全新升級產品。但是巴西航空工業公司聲稱,E-Jets E2技術上的跨越卻比波音737升級至737MAX或空客A320升級至A320neo要大。

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E-Jets E2 不僅採用普惠新一代高涵道比齒輪傳動渦扇發動機、全新的第四代閉環電傳操縱系統(FBW)和全新設計的內飾,還全新設計了空氣動力學增強的獨特形狀的大展弦比機翼和起落架。與當前一代E-噴氣系列飛機相比,E-Jets E2中約75%的部件都是全新設計的

E-Jets E2的新機翼

據悉,E190-E2翼展從E190的28.7m增加到33.7m,展弦比高達11且用斜削翼梢代替了原來的翼梢小翼。E175-E2機翼將採用與E190-E2外形相同的縮比機翼,而E195-E2將採用比E190-E2更長的翼梢段。飛行試驗數據顯示,採用新機翼的E-Jets E2與當前一代E-噴氣系列飛機相比,航程明顯增加(E190-E2最大航 程從E190的4445km增加到5278km,E195-E2的最大航程也從E195的4260km增加到4815km)。

此外,E-Jets E2的機翼採用鋁合金材質的單縫式襟翼,而當前一代E-噴氣系列飛機採用的是雙縫襟翼。兩者相比,雙縫襟翼不僅伸展結構複雜、維護工作量大,而且產生的阻力也大。 另一方面,E-Jets E2的前緣縫翼的空氣動力學設計也比當前一代E-噴氣系列飛機更精細。

值得一提的是, 鑑於E-Jets E2新機翼的升力係數較高,在一些複雜地形下降時需要降低一些升力,因此E-Jets E2系列飛機每個機翼外側增加了一塊額外的減速板

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E-Jets E2的動力系統

E-Jets E2最大的改進之一是採用了普惠新一代齒輪渦扇發動機,其中E190-E2和 E195-E2用的是PW1900G發動機,涵道比達12,能提供高達98kN的推力。

E175-E2 使用的是PW1700G發動機,能提供76kN的推力。由於這些發動機的風扇直徑較 大(PW1900G的風扇直徑達185cm),E-Jets E2增加了起落架長度,抬高了機身(E190-E2的機身提升了 50cm左右),使裝在機翼下方的發動機有了足夠的離地間隙。

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此外,E-Jets E2還縮短了發動機掛架長度(當 前一代E-噴氣系列飛機的發動機掛架一直延伸到後緣襟翼的下表面),優化了掛架周圍的氣流流動。

E-Jets E2採用閉環FBW系統

E-Jets E2的另一個重大改進是在設計之初就採用了FBW系統。它能通過反饋系統來優化整個飛行包線內的飛行控制並降低燃油消耗,而且以更少的操縱介入獲得更平穩的飛行特性,同時還可以減小一些飛機部件的尺寸和重量

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與當前一代E-噴氣系列飛機的開環FBW系統 相比,E-Jets E2的FBW系統可以利用副翼減輕機翼上的載荷,從而使機翼結構重量減少200kg。在飛機接地後,副翼同時向上偏轉,可增加主起落架機輪的抓地載荷,從而幫助飛機縮短剎車距離。

E-Jets E2閉環FBW系統的另一個優勢是能提 供更好的保護功能。在E190-E2的一次飛行試 驗中,飛行員故意將機頭拉至30°,通過俯仰和滾轉使飛機進入倒飛狀態,FBW系統在沒有飛行員干預的情況下,自動使飛機通過向下俯衝,從倒置的姿態滾轉回正飛姿態,並在下降過程中從超速飛行平穩地恢復到正常飛行。

此外E-Jets E2的FBW系統中還包括了一個迎角限制器,當迎角過大時,限制器可以自動控制飛機抬頭的幅度並自動減緩飛機速度。E-Jets E2飛機除了擁有迎角限制器的保護功能,為了與當前一代E-噴氣系 列飛機保持通用性,E-Jets E2還保留了當前一代E-噴氣系列飛機上的失速預警振杆器。

E-Jets E2的FBW系統只有兩種模式——“正常” 模式和備份的“直接”模式(後者在發生嚴重系統故障時才會自動啟動)。根據巴航工業的測算,這個模式使用的概率為每1000萬飛行小 時一次。

因為有了E-Jets E2閉環FBW系統突出的保護功能,設計人員在設計機翼時,特意略向前移動了機翼的位置並向後移動了重心包線,這樣一來重心更接近飛機氣動中心,減小了縱向配 平力矩,從而使水平尾翼的尺寸減少了10%,且無需增加垂直尾翼面積。所以儘管飛機變得越來越重,例如,E190-E2的最大起飛重量 (MTOW)從E190的50.3t增加到了56.4t,其燃油消耗仍可降低1.5%

此外,為了確保飛機的橫向穩定性,當前一代E-噴氣系列飛機垂直尾翼的翼根處增加了一塊前伸的三角小翼,而E-Jets E2飛機的垂直尾翼上卻沒有,這是因為E-Jets E2 FBW 系統有較好的自動操縱功能。

E-Jets E2的新客艙

E-Jets E2的客艙也進行了全面的改進。首先,客艙的兩個側壁分別向外推移了2.54cm,擴大了艙內空間。其次,對乘客服務組件 (PSU)、燈光、機載娛樂系統(IFE)、座椅、廚房和盥洗室等各方面都進行了一系列創新設計。改進之後,不僅全面提升了乘客乘坐體驗,同時也有助於實現更高效、便捷的維護。例如新設計的頂板,無論是打開還是閉合狀態均能與頭頂行李艙完美銜接,使整個客艙空間更加寬敞,而且行李艙的深度也增加了大約7.62cm並採用開放式的隔板設計,使得每個行李箱能夠容納4個拉桿箱。

與當前一代E-噴氣系列飛機相比,E-Jets E2系列飛機經濟艙採用過道兩側各設兩個座椅的2+2佈局,並採用了業內輕薄的、寬度最大的 座椅( 寬46.5cm),能夠為乘客提供更寬敞的腿部活動空間。

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至於頭等艙的座位佈局,目前還未最終確定,巴航工業正在評估交錯座椅的配置,從而給乘客帶來通常只能在較大型飛機上才能享受到的舒適體驗。

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此外,E-Jets E2的乘客服務組件(PSU)進一步突出了“獨立空間”的理念,包括獨立控制的新型燈光和空調裝置等按鈕。客艙舷窗也進行了重新設計,不僅更有利於自然採光,也讓客艙看起來更加寬敞。

E-Jets E2的載客量

巴航工業完全放棄了座級最少的E170飛機,併為在支線航空公司中非常受歡迎的E175上增加了一排座椅,升級為E175-E2。該機在高密度單級佈局中可容納多達90名乘客。同時,E190-E2與E190的容量(最大載客量為114座)保持不變,但將E195的座位增加了三排,升級為E195-E2,典型的佈局為132座(最大載客量達到146座),形成了大支線飛機或小幹線飛機的三種座級梯次。

E-Jets E2的生產系統

為了增加E-噴氣系列飛機的產量,巴航工業加大了對其生產系統的投資。

考慮到E-Jets E2還處於低生產率的過渡階段,巴航工業目前的生產目標是將E-Jets E2的產量增加至每月14架(這也是巴航工業目前最大的飛機生產能力)。

巴航工業表示,2018年預計將製造 85~95架飛機,其中10%將是E-Jets E2。未來隨著生產率的提高,E-Jets E2的產量將增加至每月生產16 架,甚至每月18架

巴航工業的支線之夢:百人載客量的E-Jets E2會迎來顧客盈門嗎?

為了整合生產E-Jets E2,巴航工業幾乎所有的裝配工廠都將當前一代E-噴氣系列飛機生產線改造成混合生產線(因為目前還有5架E195、46架E190和103架E175待交付,所以當前一代E-噴氣系列飛機仍要繼續生產)。如負責飛機發動機和客艙內飾裝配的聖若澤杜斯坎普斯的F220廠房正全力投入混合生產線的整合工作。

根據計劃,隨著E-Jets E2加入生產,F220廠房將留出一條生產線專用於E-Jets E2的生產。整合的第一階段將先裝配第一批4~6架交 付客戶的飛機,第二階段將用一條生產線用於當前一代 E-噴氣系列飛機和E-Jets E2的混合生產,以便任何一 種機型計劃延遲時能隔離生 產風險,第三階段所有生產線都將採用混合方式裝配兩代E-噴氣系列飛機 ;負責前段機身和中段機身組裝的博圖卡圖工廠已經開始實施當前一代E-噴氣系列飛機/ E-Jets E2的混合生產線 ;負責機翼裝配的F107/3廠房正在組建生產E-Jets E2 90%的自動化鑽孔和鉚接的移動 生產線,以後E-Jets E2三種機型的機翼都將在相同的生產線上進行,然後將機翼送往F60廠房裝配在機身上。

市場前景:可預計的“訂購熱潮”

目前E-Jets E2系列飛機的全球訂單總數為715架,包括確認訂單280架和承諾訂單及購買權435架,其中E190-E2的啟動用戶—— 挪威威德羅航空公司訂購了15架E190-E2系列飛機(3 架E190-E2確認訂單和12架E-Jets E2系列的意向訂單)。

E195-E2啟動用戶——巴西蔚藍航空公司訂購了50架E195-E2飛機(30架確認訂單和20架意向訂單)。蔚藍航空公司計劃在E195-E2上採用舒適的130座單艙佈局,預計首架E195-E2將於2019年上半年正式投入運營。

E175-E2啟動客戶——美國天西航空公司也與巴航工業簽署了100架E175-E2確認訂單和100架E175-E2意向訂單的協議,總價格達93.6億 美元。美國國際飛機租賃金融公司也簽署了訂購23架E190-E2和27架E195-E2的確認訂單。巴航工業預計,2017—2036年期間,70~130座支線客機市場需求量為6400架。隨著E-Jets E2系列飛機完成認證和投入運營,相信很快就會迎來“訂購熱潮”。


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