CFM 國際公司LEAP待交付發動有1.5萬具,它憑什麼這麼牛?

據多方預測,全球單通道窄體機市場在未來20年有30000架左右的需求量。面對如此大的單通道窄體機市場,各供應商也都在摩拳擦掌,力求從數萬億美元的大蛋糕中切得理想的份額,而作為飛機最重要的子系統,發動機領域的市場競爭也愈發激烈。


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(來源:FlightGlobal《2018-2037航空機隊預測摘要》)

就目前的市場份額來看,CFM 國際公司(CFMI)無疑是在窄體機領域中最成功的發動機企業:在全球民用飛機發動機市場份額中,CFMI佔據了40%多的份額;而如果僅看窄體機市場,CFMI的份額直線上升至超過70%。CFMI的最新產品是LEAP系列發動機,該發動機未來將在窄體機市場當中佔據大量份額。對此,《國際航空》雜誌採訪了CFMI的總裁兼CEO蓋勒·梅赫斯特(GAËL MÉHEUST)先生,他對LEAP項目及未來航空發動機市場發表了獨特看法。


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CFMI總裁兼首席執行官蓋勒·梅赫斯特(GAËL MÉHEUST)

GAËL表示,十年前的2008年,CFM 國際公司(CFMI)推出LEAP-X發動機項目;而十年後,這款發動機早已兌現甚至超出了最初的承諾。

2009年,中國商飛選擇了LEAP-1C作為C919動力裝置,這也是LEAP發動機的首家用戶;


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2010年,空客公司選擇LEAP-1A作為A320 neo的發動機選型之一;


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2011年,波音公司將LEAP-1B作為波音737 MAX的唯一動力裝置。


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上述三個型號的LEAP發動機均在一年內完成取證。截至目前,LEAP發動機的訂單量達16500臺以上。

LEAP於2016年首次交付使用,截至2018年7月已交付1000多臺,為全球80多家運營商的超過120萬次的飛行循環150萬次航班提供動力支持,累計達260萬飛行小時,平均每天要完成11小時的飛行,其中多數航班的停機位週轉時間為25分鐘。與CFM56的最新型號相比,LEAP發動機仍的燃油消耗和二氧化碳排放均降低15%,同時顯著降低噪音;而CFM56的整個改進歷程中,最新型號的燃油效率的提升相比於早期型號也只有6%~7%。

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待交付的LEAP發動機仍然有超過15000臺,生產如此多的發動機對於CFMI來說將是一個巨大的挑戰,同時飛機制造商也在不斷提升產量,這對發動機製造商也產生了不小的壓力。對此,GAËL表示將採取一系列手段來提升產能,以應對產量方面的挑戰。例如,在2018年LEAP的產能按季度計已增長三倍,2017年LEAP產量為460臺,而2018年的產量預計將達到1100臺,2019年產量將會達到2000臺

。為達成這樣的目標,GE和賽峰已經累計投入了10億美元來實現產能增加的目標。

LEAP發動機採用了很多新技術,例如採用三維設計製造的複合材料風扇葉片、陶瓷基複合材料(CMC)部件,以及增材製造技術的應用等。其中由GE公司製造的LEAP發動機的燃油噴嘴是史上首款採用增材製造技術進行批量製造的商用發動機部件,過去此類部件由十幾二十個零件經鑄造、機加、組裝和焊接組合製成,現在由增材製造技術一次成型,而且壽命延長4倍耐用度是上一代的5倍,重量降低25%。


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賽峰採用RTM技術來製造LEAP的三維編織複合材料風扇葉片。

對於這些新技術是否會成為LEAP發動機產能提升的障礙,GAËL表示在規劃LEAP的生產架構之初,製造團隊一開始對所謂的新技術零件的確是有所擔心,因此從LEAP投產之前,CFMI就投入很大的精力考慮提升產能,包括增加工廠數量、提升工廠效率等。

另外,CFMI有一套節點審查體系,在發動機生產技術上也會有一個節點審查,例如對於發動機零件的生產技術,若不能通過產能方面的節點審查、不能滿足大規模生產的要求的話,那麼這些技術將不會被採用。例如每臺LEAP發動機有19個燃油噴嘴,承擔製造任務的GE公司則在不斷投資這一領域,目前已經生產了3萬多個燃油噴嘴。在未來一旦LEAP實現年產2000臺的目標,對此燃油噴嘴則有至少每年4萬個的需求;而GE也預計在2020年實現產年10萬個燃油噴嘴的目標,以應對LEAP發動機不斷增加的產能。因此新技術零件並沒有成為產能提升的障礙,反而是較為傳統的部件如鑄造件、鍛造件等的產能不足,對是現在的發動機產能提升計劃的關鍵產生了一定的影響。


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GE公司採用增材製造技術生產的燃油噴嘴。

在開發LEAP系列以前,CFMI只推出過一款產品,那就是CFM56系列發動機,但正是憑藉著CFM56系列,CFMI佔領了大部分窄體機發動機市場,並一舉奠定了自己在業界的地位。隨著LEAP發動機的訂單和產能不斷增加,作為CFMI當前拳頭產品的CFM56發動機則漸漸完成了它的歷史使命。


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從40多年前首臺CFM56發動機算起,目前各型CFM56已經累計交付33000臺左右,其中仍然在役的有24000臺左右,累計發動機小時數接近10億小時。在LEAP發動機推出以後,市場的關注點轉向了LEAP,CFM56發動機的訂單也逐漸減少,目前其訂單量只有800臺左右,因此

GAËL表示CFM56系列發動機的整機批量生產預計將於2020年左右停止,但之後還會有少量的生產,以維持該發動機的軍用的訂單。不過由於CFM56巨大的在役數量,發動機零部件的生產仍將繼續以供應MRO市場,生產有可能持續至2040年。


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底部扁平的進氣口是採用CFM56的波音737的典型特徵。

對於中國市場,GAËL表示中國是CFMI的戰略級市場,IATA公司預測從2014年到2024年中國的航空運輸量會增加到13億人次,成為全球最大的航空運輸市場。

中國運營CFM56發動機早在1985年就開始了,當時引進的是裝備CFM56-3的波音737-300。在1996年,由於CFMI預測中國市場將會有強勁增長,因此CFMI在四川廣漢和中國民航飛行學院聯合創辦了一個發動機維護培訓中心。截至目前,中國累計訂購併交付了8500臺各型CFM發動機,超過20%的CFM發動機都是在中國使用的,其中仍在運營的CFM56仍然有4500臺以上。而對於LEAP發動機,目前在中國一共有17家航空公司運營了超過200臺的LEAP發動機,該發動機的儲備訂單達4000臺以上。


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另外,中國在CFMI的發動機生產方面也具有重要作用,其中GE在上海有很強的工程研發團隊,賽峰在中國也有自己的工廠,和一些作為供應商的國內航空製造企業一起生產LEAP發動機的某些關鍵零件,例如低壓渦輪盤等,而且這些工廠的產能正在繼續提升,以滿足整個LEAP產能上的要求。包括GE和賽峰對CFM各型發動零件在中國的採購量在5億美元左右。


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