翼下之王的2019

董帼雄

尽管2019年全球商用飞机市场可谓风云突变，但是全球航空动力市场的表现依旧可以用“平稳”二字来形容。从各大制造商公布的订单数据基本可以得出这样一个结论，那就是窄体客机市场，CFM国际公司依然是当之无愧的“人生赢家”。在宽体客机发动机市场，GE公司也用实力印证了“发动机的推力与企业的创新力成正比”这句话。

窄体机市场：普惠提升明显

2019年，尽管737MAX停飞对LEAP-1B发动机的生产造成了负面影响，但是这并不妨碍其订单数的增长。凭借着优异的运营表现，LEAP系列发动机在窄体客机市场的竞争优势已经越发明显。

2019年，CFM国际公司共收到2148台发动机确认和承诺订单，目录价格超过307亿美元，其中包括180台CFM56发动机和1968台LEAP系列发动机。在交付方面，2019年，尽管受到了737MAX停飞的影响，CFM国际公司仍交付了1736臺LEAP系列发动机。

LEAP系列发动机之所以能够受到市场的热捧，与其优异的燃油效率和极佳的稳定性有直接的关系。截至2019年12月末，为三种型号新型窄体客机提供动力的LEAP-1A、LEAP-1B、LEAP-1C发动机已经在全球范围内交付了3000余台，其中交付中国市场的LEAP-1A发动机至今保持了空中停车、中断起飞、备降返航三大安全指标的零纪录。对于一款新产品来说，这是一个极其漂亮的成绩。

目前，全球安装LEAP系列发动机的机队已经累计飞行超过600万飞行小时，其中，中国机队累计飞行时间超过60万飞行小时。截至2019年年末，CFM国际公司收到的LEAP系列发动机确认订单已经超过19000台，是当之无愧的最为畅销的窄体飞机发动机。

同时，在C919项目的带动下，CFM国际公司与中国市场的联系变得更为紧密。2019年，搭载LEAP-1C发动机的6架C919已经全部投入试飞，考虑到未来中国市场LEAP系列发动机的数量还将不断增多，CFM国际公司决定在中国进行LEAP系列发动机的培训项目。该培训项目将在广汉航空发动机培训中心进行，该中心也是CFM国际公司在美国和法国以外开设的第三家培训中心。根据计划，该中心将先进行发动机航线维护、孔探和叶片打磨方面的培训，首批参加培训的公司包括九元航空和山东航空。

除了开设培训中心之外，2019年CFM国际公司还在中国新设了一个售后维护服务网络。该维修网络设在珠海摩天宇航空发动机维修公司，未来该公司将开展LEAP-1A、LEAP-1B发动机维护、修理和大修业务。可以预见，凭借产品本身的优越性能和日趋完善的售后体系，LEAP系列发动机未来在窄体客机市场的领先优势恐怕难以被超越。

对于普惠公司来说，尽管GTF发动机2019年订单数仍然落后于竞争对手，但是经过过去几年的不断完善，GTF发动机2019年商业飞行时间相比2018年增长了3倍，可以说也是一个不错的成绩。

2019年，由GTF发动机提供动力的飞机机队规模较2018年增长了近1倍，包括达美航空、宿务太平洋航空等13家航空公司将GTF系列发动机投入运营。普惠公司公开的数据显示，截至2019年12月末，全球有超过600架使用GTF发动机的飞机随44家航空公司在各地运营，累计飞行超过460万小时。在订单数方面，截至2019年年末，普惠已经收到了来自80多家客户的超过1万台订单，这个数字超过了普惠在过去25年销售的所有发动机总数。与CFM国际公司的策略类似，随着越来越多GTF发动机投入市场，普惠也开始不断在售后服务市场发力，旨在延伸产品价值链。

过去两年，普惠每年MRO进场业务量均以翻倍的速度增长，如今公司已经在全球建立了8家售后服务中心，为GTF发动机提供支持。但需要指出的是，普惠目前在中国市场还未设立相关的维修中心，这或许与中国市场目前装载GTF发动机的飞机数量还不多有关。数据显示，截至2019年年末，中国市场有8家运营商运营了70多架由GTF发动机提供动力的飞机。但普惠也表示，未来随着中国市场装载GTF发动机的飞机数量增多，公司将会作出适时的调整。

在培训方面，普惠在北京设立的培训中心已经开始提供GTF发动机培训课程，虚拟现实等数字化技术已经开始在培训中心使用，而北京培训中心也是普惠全球三大培训中心之一。由于采用了大量的创新技术，GTF发动机在2016年投入市场之后的两三年时间里，遇到了不少大大小小的问题，但经过3年多的磨合，2019年GTF发动机的稳定性有了明显的提升，这也意味着，未来在窄体客机动力市场，普惠和CFM之间的竞争或将更加激烈。

宽体机市场：双雄稳中求进

在宽体客机发动机市场，恐怕短期内还没有企业能够撼动GE和罗罗的市场地位。需要指出的是，相比过去几年，如今全球航空运输市场对于宽体客机的需求已经有所减少，这也在一定程度上影响了宽体客机发动机的销售。但总体来说，无论是在役的产品，还是正在研制中的新一代产品，稳中求进可以说是宽体客机动力市场的显著特点。

2019年，罗罗共交付了510台宽体客机发动机，创造了新的交付纪录。然而，尽管如此，2019年罗罗营业亏损仍然高达8.52亿英镑（约11亿美元）。这主要是由于其支出了14亿英镑用于遄达1000发动机的叶片修复工作。如果去除这部分支出的话，2019年罗罗核心业务基础利润增长了25%。2020年2月，罗罗公司表示目前已经基本解决了长期困扰公司的发动机叶片耐久性问题，新的一年公司的盈利水平将大幅增长。

目前，在新宽体客机发动机订单中，罗罗的市场份额要优于GE，截至2019年年末，遄达XWB系列发动机的累计订单达到了1800多台，是迄今为止销售最快的宽体客机发动机。为了加快交付进度，目前罗罗正在英国德比和德国达勒维茨的工厂同时进行总装，保证每天交付一台遄达XWB发动机。

除了商用飞机市场之外，罗罗在公务航空市场也有不错的表现。2019年罗罗推出了其珍珠发动机家族的最新产品——珍珠700，该款发动机将装配湾流最新的G700公务机。截至2019年年末，罗罗为全球超过3200架公务机提供动力。

2018年，罗罗推出了珍珠系列发动机，这也是罗罗过去十年间推出的第七款新型民用发动机。珍珠700发动机采用了Advance2核心机和全新低压系统，比上一代产品的燃油效率和推力分别提高5%、12%，能够帮助G700公务机以接近音速的速度飞行。

此外，2019年罗罗珍珠15发动机装载庞巴迪最新公务机环球5500和环球6500取得了加拿大交通部适航证。与上一代BR710发动机相比，珍珠15具备相同的短舱外廓，但是动力更强劲，达到了1.5万磅。2019年，罗罗向庞巴迪交付了首批量产的珍珠15发动机。

2019年，GE航空集团以强劲增长的业绩迎来了百年庆，截至年末，未交付订单总量达2700亿美元，同时在全球拥有超过6.4万台商用和军用发动机的总装机量。

2019年，GE公司最吸引眼球的莫过于在研的GE9X发动机。2020年1月25日，以两台GE9X发动机为动力的777X在位于华盛顿州埃弗雷特的佩恩机场起飞，顺利完成首飞。为了保证首飞顺利进行，GE研发团队在位于加州维克多维尔市的747空中试车台上对GE9X发动机进行了72次飞行测试，共计超过400飞行小时。

作为目前全球在研的最大推力发动机，GE9X发动机拥有直径134英寸的最大尺寸前风扇、复合材料风扇机匣和16片第四代碳纤维复合材料风扇叶片。其颇具“个性”的技术特点包括：压比达到27‥1的新一代高效高压压气机、第三代低排放TAPS III燃烧室、3D打印零部件以及应用于燃烧室和涡轮的轻质且耐久的陶瓷基复合材料。

2013年，GE开始GE9X发动机的设计与测试工作，截至2020年1月，GE9X发动机已经完成了超过4100小时的地面和空中测试以及6500次发动机循环。GE公司表示，目前GE9X的各项取证测试即将全部完成，预计在2020年上半年完成适航取证。尽管这一取证时间比GE早前计划的已经有所推迟，但是由于777X的研制也出现了延期，所以并不会对777X的交付产生影响。

截至2020年1月，GE已经生产了8台GE9X发动机以及两台备用发动机用于支持777X的测试项目，其中3架飞机的发动机已经顺利交付，剩余的发动机会在2020年2月底前全部交付波音。

除了新产品的研发之外，GE在役的GEnx、GE90等产品在2019年的市场表现可圈可点，无论是巴黎航展还是迪拜航展，这两款产品都给GE带来了可观的订单。其中，尤为值得一提的是GEnx。2004年，GE推出这款产品，至今已经超过15年。截至2019年年末，GEnx发动机累计销售超过2500台，是GE历史上销售最快的宽体客机发动机。

目前，有超过1700台GEnx发动机为60家航空公司的787飞机和747-8飞机提供动力。作为全球第一款同时采用碳纤维复合材料前风扇机匣和风扇叶片的民用航空发动机，GEnx风扇单元体重量更轻、更耐腐蚀、航线维护需求更少、可靠性更高。

2013年，GEnx发动机进入中国市場，目前该型号发动机为国内超过90%以上的787飞机提供动力。构型的成熟稳定使其比竞争对手的产品拥有更好的运营表现。也正因为如此，GE在着手为GEnx寻求新的机遇。GE公开表示，公司将积极参与中俄远程宽体客机CR929的招标工作，而公司认为GEnx是一款十分合适的产品。

新技术研发不停步

2019年，无论是GE还是罗罗，对于大涵道比发动机的竞争已经开始转向下一代产品，并且在研发和验证方面都取得了重大突破。

其中，罗罗将下一代产品的研发重点放在了计划于2020年和2025年服役的Advance和UltraFan项目上，力求巩固其通过遄达系列发动机树立的行业领先地位。

在罗罗下一代产品研发中，钛合金空心风扇叶片是其核心技术之一。罗罗耗时多年才最终研发出稳定的、能满足精度要求的生产工艺，并最终形成了非常轻巧但极其坚固的设计。2019年末，罗罗正式发布了风扇制造的工艺。

2018年，罗罗冻结了UltraFan发动机的构型，并宣布将和空客一起研发这款发动机。2019年，该款发动机的核心设计之一“动力齿轮箱”已在德国完成台架实验，输出效率达到7万马力，这是该项目的一个重要里程碑。同时，以“Advance核心机+复合材料叶片+齿轮箱”为典型特征的UltraFan发动机各方面测试结果良好，预计2021年左右完成相关地面试车工作，2025年左右投入市场。

为了保障UltraFan发动机的研制，罗罗同步开展了一些关键技术验证工作。首先是大功率齿轮减速器，罗罗在德国建立了独立的减速器试验平台，用于评估变速箱内部的载荷情况，设计功率可达到7.5万千瓦。同时，可用于UltraFan发动机的新型核心机正随Advance 3发动机验证机开展地面试验。Advance 3发动机验证机是在核心机上加装遄达XWB发动机的风扇系统和遄达1000发动机的低压涡轮构成的，目前已经运行到近90%的核心机功率。

此外，值得一提的是，UltraFan项目不仅代表了突破性技术和罗罗对于未来的宏伟愿景，更是一个前所未有的覆盖全推力量级（从111千牛～444千牛）的可扩展设计。这一项目不仅体现了罗罗巩固宽体客机市场份额的决心，更体现了罗罗想要重回窄体客机市场的雄心。

为了增强研发力量，罗罗除了与空客进行合作之外，还引入了许多颇具实力的参与者，如与西班牙ITP公司合作开展中压涡轮设计、与GKN公司合作开展中介机匣研制、与利勃海尔公司共同开展齿轮系统研制等。

根据罗罗的规划，2020年左右，空客将在747飞行平台上对UltraFan发动机进行整机试飞测试，并根据试验结果对进气道、短舱、吊架、反推装置等部件进行调整。显然，这种在飞机体系架构下的合作，对于降低未来飞发不协调的风险、增强潜在客户的信心方面是很有帮助的。

中俄：奋力追赶

作为衡量一个国家工业水平的最高标准，目前拥有航空发动机生产能力的国家屈指可数。多年来，中国和俄罗斯正在努力跻身于这个“高级俱乐部”。

中国航空发动机产业从仿制起步，在民用航空动力市场一直未能形成核心竞争力。在小型发动机领域，近年来通过与法国等西方先进国家进行国际合作，取得了一定的成绩。2019年，中法合作研制的涡轴-16发动机获得中国民航局颁发的型号合格证，证明其设计制造达到了《民用航空适航规定（CCAR-33）》的安全水平，为该型发动机进入市场及保障AC352直升机安全投入运营奠定了基础。

此外，中国航发正在全力推进5000千瓦民用涡桨发动机AEP500的设计研发工作。与国外相比，我国涡桨发动机研制起步晚、型号少、功率覆盖不全，已经定型的型号只有500千瓦级的涡桨-9、2000千瓦级的涡桨-5和3500千瓦级的涡桨-6等三个系列，无法满足客货运飞机、特种作业飞机等平台的需求。在此背景下，AEP500发动机的研制被提上了日程。2019年北京航展上，中国航发展出了AEP500核心机的技术验证机。根据计划，该验证机将在2023年左右开始测试工作。

在大型商用飞机发动机研发上，中国航发已规划了三个产品系列，分别是未来可装配C919大型客机的“长江”1000、可装配宽体客机的“长江”2000和可装配ARJ21改进型的“长江”500。需要指出的是，航空发动机研制是一项大型复杂的系统工程。一般情况下，研制一款全新的发动机需要15～20年。此外，航空发动机不只是设计出来的，也是试验和试飞出来的，适航取证工作的难度绝不亚于飞机的取证。我国在这方面不仅经验十分有限，进行试验验证的设施和工具也亟需补充和完善。与此同时，国内现有的试验验证设施和试验技术能力还无法满足大型商用航空发动机的研制需求，这已经成为制约我国商用航空发动机产业快速发展的关键因素。

由于具备雄厚的技术基础，俄罗斯在大型商用飞机发动机的研发上步伐更快，但商业运营经验不足、产品稳定性不够是其面临的主要问题。俄罗斯土星发动机公司和法国赛峰集团联合研制的SaM146发动机由于可靠性差，已经直接导致了SSJ100飞机的停场时间大幅拉长，导致一些用户取消了飞机订单。

用于干线飞机MC-21的PD-14发动机已经用于飞机的取证试验，但可靠性同样存疑。同时，俄罗斯还在加紧研制更大推力、可用于宽体客机的PD-35发动机。PD-35的研制思路是在PD-14的基础上，通过放大和加级的方式来实现推力增长。这也是目前世界上主流的研制方法，有助于缩短研制周期，降低技术风险，减少研发成本。预计PD-35的研制将耗时10年左右，研发投入高达28亿美元。

2019年，西方国家对俄罗斯商用飞机项目进行了制裁，复合材料、關键部件等遭受了西方国家“断供”，这也使得俄罗斯更加铆足了劲加快自主研发的进度。但客观来说，尽管俄罗斯已经有了PD-14发动机的研制经验，但这并不意味着PD-35的研制会一帆风顺，尤其是在适航取证方面。众所周知，适航审查既是航空产品安全的保证，同时也是一道无形的技术壁垒。从这个角度来看，对于任何想要跻身于这一领域的国家来说都不会是一帆风顺的。