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赛斯纳庞巴迪

联合技术用“静洁动力”做减法 为保护环境

私人飞机网 更新时间:2016-07-18 14:09:20 来源:中国航空新闻网 字号:

  过去,当提及航空业对环境的影响时,人们想到的往往是航空发动机沉闷持久的轰鸣、缓慢散开的白色航迹以及不可见的温室气体的大量排放,很难将其与环境友好联系起来。随着航空污染问题日趋严峻,欧美发达国家要求改进飞机环保性能、减少碳排放的呼声越来越高,“绿色航空”革命开始席卷全球。在绿色风潮的影响下,越来越多的航空制造企业与运营商逐步将绿色发展融入航空技术研发、生产制造以及运营维护中,为每1%燃油效率的提升、每一分贝噪声的降低而不断寻找创新路径。

  作为全球建筑系统和航空领域的领军者,联合技术公司秉承创新与可持续发展的核心价值,在过去十几年里为研发“绿色航空”先进技术投入了大量的资源。2016年,当联合技术旗下普惠公司亮出全新绿色名片——“静洁动力”齿轮传动式涡扇(GTF)发动机时,16%燃油效率的提升让GTF成为当之无愧的“革命性”产品。正如联合技术首席可持续官约翰·曼迪克所说,GTF发动机开启了绿色航空的全新时代:航空产品的“环境收益”成为除经济性和可靠性之外的另一重要衡量标准,航空技术发展指向了更“绿色”的未来。另一方面,走在行业尖端的联合技术,正致力于汇集全行业的力量构建“绿色航空”网络,更好地推动世界前行。

  当绿色航空“邂逅”可持续发展

  早在30年前,联合技术就将可持续发展列为推动企业发展、行业进步、环境友好的目标,这与“绿色航空”的时代主题不谋而合。聚焦航空领域和建筑领域,联合技术致力于研发更清洁、绿色、安静的航空发动机以及不断研发创新技术以降低建筑能耗。

  过去20年,联合技术投入超过100亿美元用来研发新一代GTF发动机。现在,GTF已投入商业运营,并获得超过7000台发动机订单。GTF带来的“静洁”效果十分惊艳:除了燃油效率的大幅提升,温室气体排放减少了50%,同时噪声污染降低了75%。“一架装配GTF发动机的A320neo飞机一年的碳排放量能够减少3600吨,这相当于地球上90万棵树一整年光合作用所吸收的二氧化碳”,普惠大中华区总裁蔡多直言,GTF带来的是一场“行业变革”。

  此外,联合技术一直在推进生物燃料项目,用以替代化石燃料,实现节能减排。目前联合技术已经研发出7款可使用的生物燃料,部分用于商业运输。尽管现阶段低油价的影响给生物燃料的应用带来了经济成本上的挑战,但约翰·曼迪克认为,长期来看,生物燃油的未来依旧很光明。

  联合技术还把绿色发展思路融入了企业本身,通过建设高能效工厂、充分利用可再生清洁能源,持续推进运营中的温室气体和化学物质减排工作,降低能源和水资源消耗,减少工业废弃物。约翰·曼迪克告诉记者,自1997年来,联合技术在业务规模实现3倍增长的同时,减少了34%的温室气体排放量,水资源消耗也降低了57%。

  联合技术每五年就会制定一个可持续发展目标。约翰·曼迪克透露,联合技术2020年的目标是实现温室气体排放在现有基础上再减少15%。另外,联合技术还将可持续发展的目标延伸到了供应链上,力争2020年之前帮助供应商达到11个新的可持续发展供应标准。在中国,除了提供更绿色的航空产品与技术,联合技术正积极确保中国的所有工厂都能为可持续发展贡献一份力量。

  用“静洁动力”做减法

  在追寻更高效、更节能、更环保的绿色动力的征途上,航空发动机制造商们各出奇招,而普惠却能在技术“冒险”与商业“成功”上都取得卓越的成效,更是抢在竞争对手之前将新一代发动机产品首先投入市场,并获得良好的反馈。这一切都要归于它的企业内核:创新已融入联合技术的DNA。

  GTF项目正式启动前,普惠用了10年的时间进行技术积累。蔡多透露,普惠尝试过各种形式的新技术,包括电能、太阳能等新能源技术,最终认为高效节能的涡扇发动机才是“未来的主导”。对于商用涡扇发动机而言,涵道比越大燃油效率越高,然而涵道比越大、风扇叶片叶尖速度越大,容易带来较大的能量损失。如果降低风扇转速,与风扇相连的压气机的转速下降,同样会降低发动机功率。为了在大涵道比和低转速上获得两全,过去的发动机常常采用做加法的方式:降低转速的同时增加更多的压气机级数来保证大功率,发动机也变得更加复杂、重量明显增大。而GTF发动机则在“做减法”:在风扇和压气机之间加装齿轮箱,使其分别在各自最佳的状态下运行,从而获得更高效率、更低油耗。GTF给航空发动机的环境问题“做减法”:更低油耗、更少污染排放、更低噪声,这是一款名副其实的绿色发动机。同样,GTF也给航空公司的运营成本“做减法”:每架飞机每年能够节省超过100万美元。

  齿轮传动并非新技术,但普惠将该技术推向成熟、可靠,如今业界一些竞争对手在新技术路径上也开始选择齿轮传动技术。每一项新技术问世,总会经历诸多猜测、质疑,每一次成功的背后,是不可计数的困惑与踌躇。对于齿轮传动结构是否安全可靠的争议自GTF初问世便一直存在。2016年初,当装配GTF发动机的空客A320neo飞机交付给启动用户汉莎航空后,却因为发动机冷转问题而备受质疑。

  对于此,普惠在第一时间宣布改进现有产品,通过软件和硬件的调整让发动机启动时间控制在与V2500相当的水平。蔡多表示,冷转问题现已彻底解决,目前,全球3家航空公司运营着8架由GTF提供动力的A320neo飞机,签派可靠率高达99.7%。“值得骄傲的是,GTF在投入使用的第一天,性能就完全达到了客户的要求、甚至超出了预期,所以我们对GTF发动机在全球各地的发展非常有信心。”在蔡多看来,GTF的市场表现足够亮眼,在摆脱了冷转问题的影响后,用户和市场能够更好地关注GTF本身带来的行业格局的变化。

  10年积累、10年研发,投入过百亿美元,7000多份订单代表着普惠正“重回商用发动机行业的巅峰”。不过,普惠的创新步伐并不会止于此。“GTF发动机的推出不是游戏的结束,而是游戏的开始,它开启了一个新窗口。”根据普惠的规划,到2019年,GTF还将进一步下降2%的油耗,达到行业的新标准。

  除了空客A320neo飞机之外,GTF发动机还将为巴航工业第二代E-Jets、庞巴迪C系列、三菱MRJ以及伊尔库特MC-21这4款全新支线客机提供动力。为提高产能,普惠在全球新建了3条GTF发动机专用生产线,零部件生产采用了3D打印等新技术,在总装方面引入了最先进的柔性化水平装配线,提升自动化装配、检测的效率。另外,普惠与全球供应商签署了总值230亿美元的合作协议,对供应商采用极严格的标准,只为全面提升发动机产量的目标。

  现在,这股“静洁”之风正吹向中国。今年内,南方航空公司将接收国内首架A320neo客机,普惠在发动机运营支持上做好了充足的准备。除了现场保障团队和遍布全球的支持网络,普惠流动服务代表还会为航空公司提供前期熟悉系统的服务,同时,首飞订单、备建及培训工作也正顺利推进。

  携手中国 沿可持续的绿途前行

  联合技术公司总裁、首席执行官贺国瑞将联合技术的发展优势归于世界三大趋势红利:城镇化、中产阶级的壮大以及商用航空的快速发展。在过去,这三个因素主要来自美国等发达国家市场,而在未来几十年内,包括中国在内的新兴市场将成为经济发展的重要驱动。约翰·曼迪克表示,随着中国城市化进程的加快,中产阶级队伍逐渐庞大,中国民航市场以及基础设施的体量将逐步增加。预计到2030年,全球商用飞机的使用数量将达到40000架,如果想要在快速发展的过程中尽可能减少碳排放对整个环境的影响,就需要寻找一种可持续发展的途径来支持巨大的增长。

  6月14日,联合技术携手海航集团发起“绿色航空倡议网络”项目,希望通过该平台共同推动绿色航空未来的发展。对联合技术而言,搭建“绿色航空倡议网络”的生态系统能够汇集行业的力量,将原本因业务需求而分散合作的模式转变为因社会需求与共享价值驱动的产业集群模式,更好地促进可持续发展理念在中国航空业的传播,实现“绿色航空”。

  约翰·曼迪克介绍,“绿色航空倡议网络”将收集、整理并发布绿色航空领域最前沿信息和发展趋势,开展多种形式的“绿色航空”互动交流论坛,加强产业链成员间的最佳实践与经验分享,让更多人了解绿色航空。此外,“绿色航空倡议网络”还将推进产业链考察研究工作,为绿色航空行业进步提供指南和建议。约翰·曼迪克强调,“绿色航空倡议网络”缘起中国,但却是面向全球的开放性网络,希望能够打破行业与地域界限,吸引更多参与者,让“绿色航空倡议网络”成为国际公认的行业标杆。

  之所以选择海航集团,是基于双方拥有同样的创新理念和可持续发展战略。海航集团在航空公司运营、机场建设等方面率先引入节能减排管理、低碳绿色机场等创新理念,将绿色发展融入整个服务链。现在,中美航空企业的强强联合是为了更好地拓展影响力,吸引产业链上下游以及政府、社会团体共同交流合作,沿可持续发展的“绿途”前行。

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