為下一個十年而戰(zhàn)
——2018航空發(fā)動機發(fā)展展望

■ 晏武英/中國航發(fā)研究院

盡管航空電動推進技術(shù)發(fā)展很快，但發(fā)動機制造商堅持認(rèn)為，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機在相當(dāng)長的時間內(nèi)是航空器的動力裝置。隨著自適應(yīng)循環(huán)發(fā)動機、超大涵道比渦扇發(fā)動機、高溫復(fù)合材料、增材制造和其他一些技術(shù)取得進展,軍民用航空發(fā)動機的發(fā)展軌跡逐步成形，未來十年的發(fā)展景象在2018年會變得更加明晰。

軍用動力裝置的研發(fā)面臨關(guān)鍵節(jié)點

美國第六代戰(zhàn)斗機發(fā)動機

對于未來軍用作戰(zhàn)飛機推進系統(tǒng)，2018年的研發(fā)重點會是GE公司和普惠公司在美國空軍“自適應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)化項目”（AETP）下開展自適應(yīng)三流道驗證機的組裝競賽。該項目于2016年啟動，目的是推動用于第六代戰(zhàn)斗機自適應(yīng)發(fā)動機的技術(shù)成熟，目標(biāo)推力達(dá)到200kN，到2025年左右還可以為F-35戰(zhàn)斗機提供動力替換選項。

為此，美國空軍打破傳統(tǒng)，將2臺AETP計劃的驗證機分別命名為XA100和XA101。其中，XA100由GE公司研制，XA101則由普惠公司承擔(dān)，字母“A”指代“自適應(yīng)”，放棄了之前用“F”指代“風(fēng)扇”或“渦輪風(fēng)扇”的命名規(guī)則。全新編號系列不僅凸顯自適應(yīng)發(fā)動機相比傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機將會發(fā)生巨大躍升，同時也基本明確了自適應(yīng)發(fā)動機將從技術(shù)研發(fā)順利轉(zhuǎn)化為工程型號。按計劃，“自適應(yīng)發(fā)動機技術(shù)發(fā)展”（AETD）項目應(yīng)在2017年結(jié)束，GE公司和普惠公司也已經(jīng)分別開展自適應(yīng)風(fēng)扇、核心機等關(guān)鍵部件的試驗。

兩家公司接下來將充分利用在AETD項目中測試過的技術(shù)，開展AETP項目驗證機的詳細(xì)設(shè)計，以期到2019年實現(xiàn)整機裝配。此外，美國空軍還將在2018年啟動“支持經(jīng)濟可承受任務(wù)能力的先進渦輪技術(shù)”（ATTAM）計劃的第一階段工作，拓展在發(fā)動機核心機內(nèi)實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)的技術(shù)驗證，以期為六代機發(fā)動機實現(xiàn)全機自適應(yīng)控制提供支撐。

美國遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機推進系統(tǒng)

美國空軍于2017年年初完成了B-21“空襲者”遠(yuǎn)程轟炸機的初步設(shè)計評審，計劃在2018年左右對項目進行關(guān)鍵設(shè)計評審，并開始發(fā)圖和制造工作。

作為B-21轟炸機動力的供應(yīng)商，普惠公司一直沒有公開披露有關(guān)該項目發(fā)動機的信息，但隨著設(shè)計和制造工作的開展，2018年將會成為該項目的重大節(jié)點，外界也會逐步了解其動力裝置的進展和特點。鑒于該項目的研制周期和進度安排，普惠公司的基于成熟發(fā)動機和經(jīng)驗證技術(shù)的組合會成為優(yōu)先選擇。

而對于現(xiàn)有轟炸機機隊，2017年1月美國空軍一架B-52轟炸機發(fā)動機在飛行中掉落的事故也使得其服役60年的TF33發(fā)動機亟待替換。美國空軍表示，為B-52H轟炸機更換發(fā)動機的工作不會早于2020財政年度，將會等到2018財年國防預(yù)算通過之后做出發(fā)布征求意見書（RFP）的決定。

目前，GE公司、普惠公司和羅羅公司均表示正在積極與美國空軍接洽，并各自提供已有的商用發(fā)動機衍生機型或升級包，以支持B-52轟炸機服役至2050年。

俄羅斯五代機動力裝置

聯(lián)合發(fā)動機制造集團（UEC）為俄羅斯五代機研制的“產(chǎn)品30”發(fā)動機（也稱作30號機）于2017年12月5日安裝在蘇-57原型機上實現(xiàn)首飛，2018年將開展其第一個整年的飛行試驗。該機經(jīng)過近十年的研制，推力達(dá)到178kN，可望從2020年開始替換蘇-57過渡用動力裝置AL-41F1。

俄羅斯教練機動力裝置國產(chǎn)化

聯(lián)合發(fā)動機制造集團還在為雅克-130教練機研制CM-100發(fā)動機，其旗下的禮炮燃?xì)鉁u輪制造科研生產(chǎn)中心正在進行發(fā)動機技術(shù)方案研發(fā)。該型發(fā)動機研制是在俄羅斯進口替代框架下實施的，旨在裝備將要升級的雅克-130教練機。目前，雅克-130配備的是推力為24.5kN的AI-222-25發(fā)動機，由俄羅斯和烏克蘭聯(lián)合研制。СМ-100發(fā)動機的推力將達(dá)到29.4kN，穩(wěn)定性也將有較大提升，預(yù)計2018年生產(chǎn)出首臺樣機，2019年下半年開始飛行測試。

日本下一代戰(zhàn)斗機發(fā)動機

由石川島播磨重工（IHI）研發(fā)的XF9-1先進渦扇發(fā)動機正在開展核心機測試，目標(biāo)是到2030年用于日本國產(chǎn)戰(zhàn)斗機，推力為147kN，第一臺驗證機整機正在組裝，將在2018年中期完成。核心機和整機的試驗結(jié)果將提交給日本政府，供其在2018年下半年決策是用外國設(shè)計改進的進口機型還是與國外企業(yè)合作開發(fā)一種全新機型來替換國產(chǎn)F-2支援戰(zhàn)斗機。在2018財年，日本必須在本土戰(zhàn)斗機和備選方案中做出選擇。由于日本政府非常希望看見驗證機發(fā)動機的整機試驗結(jié)果，所以很有可能在本財年做出抉擇。

軍用直升機動力裝置

美國“改進渦輪發(fā)動機計劃”（ITEP）的選型將成為2018年的焦點。用于美國陸軍UH-60M“黑鷹”和AH-64E“阿帕奇”直升機的替換動力將在本年度做出決定，會在GE公司的T901和ATEC公司（由霍尼韋爾公司與普惠公司合資）的T900渦軸發(fā)動機之間選擇獲勝者進入工程和制造研發(fā)階段。這兩種發(fā)動機都是在陸軍2009年啟動的“改進渦輪發(fā)動機計劃”（ITEP）下研制，目標(biāo)是相比目前的T700發(fā)動機輸出功率增加50%，耗油率降低25%，同時降低全生命周期成本。GE公司已經(jīng)完成了T901-GE-900原型機的測試，并將繼續(xù)開展壓氣機、燃燒室和渦輪部件試驗。

商用發(fā)動機市場競爭激烈

窄體機動力市場

在民用窄體機動力市場，CFM國際公司和普惠公司的新一輪競爭進入白熱化。普惠公司希望2018年能成為PW1000 G齒輪傳動式渦扇（GTF）發(fā)動機的轉(zhuǎn)折點，該發(fā)動機隨空客A320neo和龐巴迪C系列投入商業(yè)運營以來，負(fù)面新聞一直不斷。普惠公司希望通過改進部件和軟件等方式來改善PW1100G和PW1500G的耐久性。普惠公司2017年最終交付了374臺PW1000G系列發(fā)動機。2018年生產(chǎn)的新發(fā)動機將安裝重新設(shè)計的燃燒室火焰筒，這也是試圖解決PW1000G熱端部件耐久性問題的措施之一。該系列發(fā)動機都在持續(xù)更換改進的3號軸承座封嚴(yán)結(jié)構(gòu)。普惠公司2018年還面臨向巴航工業(yè)交付PW1900G發(fā)動機的壓力，巴航工業(yè)的E190-E2于2月28日同時獲得巴西民航局（ANAC）、美國聯(lián)邦航空局（FAA）和歐洲航空安全局（EASA）的型號合格證，并計劃于4月4日交付啟動用戶威德羅航空公司。而加長型的E195-E2還將在2018年持續(xù)開展飛行測試，最終將在2019年年初取得適航證。

由GE公司和賽峰集團平股合資的CFM國際公司也在支撐空客和波音前所未有的高生產(chǎn)速率方面感到了壓力。在LEAP發(fā)動機訂單持續(xù)增長的背景下，CFM國際公司2018年新年伊始的目標(biāo)是讓有所拖延的生產(chǎn)計劃重回正軌，并解決部分LEAP-1A渦輪罩環(huán)涂層脫落問題。一種耐久性更好的涂層正在進行測試，可望在2018年引入生產(chǎn)。CFM國際公司2017年共制造了1900臺發(fā)動機，其中包括1441臺CFM56和459臺LEAP-1A/B發(fā)動機，已經(jīng)有超過100架由LEAP-1A提供動力的A320neo和將近50架由LEAP-1B驅(qū)動的波音737MAX-8投入運營。目前95%的零部件已經(jīng)實現(xiàn)雙源采購，預(yù)計到2018年第二季度將達(dá)到100%。CFM國際公司2017年獲得的CFM56和LEAP發(fā)動機訂單將近3000臺，這也迫使公司需要進一步提高產(chǎn)能，才能滿足空客和波音的交付要求。2018年LEAP產(chǎn)量將增加2.5倍，達(dá)到每周生產(chǎn)24臺，年產(chǎn)1100臺。目前，CFM國際公司占到了空客A320neo系列的發(fā)動機訂單的56%，不過仍有2500架售出的A320neo系列飛機沒有選定發(fā)動機供應(yīng)商，普惠公司仍有機會縮小差距。

中國和俄羅斯也在積極研發(fā)本土發(fā)動機，與LEAP和PW1000G競爭窄體機動力市場。

中國航發(fā)商發(fā)在2017年12月完成了大型客機發(fā)動機驗證機CJ-1000AX首臺整機裝配，將在2018年開始地面試車，未來計劃作為C919的替換動力。同時，CJ-1000AX核心機實現(xiàn)了100%設(shè)計轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，初步驗證了核心機各部件及相關(guān)系統(tǒng)的性能、功能和匹配性。

俄羅斯聯(lián)合發(fā)動機制造集團也研發(fā)了PD-14發(fā)動機用于國產(chǎn)MC-21客機，作為MC-21原型機所用PW1400G的替代動力。目前PD-14發(fā)動機正在格羅莫夫試飛院的伊爾-76飛行試驗臺上進行測試，在過去的兩年里已陸續(xù)完成第一和第二階段的飛行試驗，用來探索在不同工作條件（高度、速度）以及不同運行模式下發(fā)動機的性能情況。2018年1月開始了第三階段飛行測試，并計劃年內(nèi)取得適航證。

寬體機動力市場

在寬體機動力市場，羅羅公司的遄達(dá)XWB-97、7000和1000 TEN三型發(fā)動機的工作重點也將從研發(fā)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)。這三種發(fā)動機的研發(fā)和試驗是在非常緊湊的時間表內(nèi)完成的。遄達(dá)1000 TEN和遄達(dá)XWB-97發(fā)動機分別于2017年8月18日和31日獲頒EASA型號合格證,遄達(dá)7000則在2017年10月驅(qū)動空客A330neo實現(xiàn)首飛。2017年11月，遄達(dá)1000 TEN發(fā)動機開始商業(yè)運營，2018年遄達(dá)XWB-97和遄達(dá)7000也將分別交付用戶，由此帶動寬體機市場開始新一輪的搏殺。

對GE公司來說，2018年最大的亮點是GE9X發(fā)動機的首次飛行試驗。這種發(fā)動機推力達(dá)到467.3 kN，風(fēng)扇直徑達(dá)到3.4 m，是全球最大的高涵道比渦扇發(fā)動機，將用于波音新的777X雙發(fā)遠(yuǎn)程飛機。GE公司已經(jīng)完成在波音747-400飛行試驗臺上安裝GE9X渦扇發(fā)動機的工作，并于3月13日首飛。從2016年3月首次運轉(zhuǎn)以來，GE已經(jīng)投入5臺GE9X發(fā)動機用于地面試驗，未來將會有8臺試驗發(fā)動機，此外還有一個單獨的高壓核心機加入地面試驗。按計劃該發(fā)動機將在2019年年初取得適航證。GE9X發(fā)動機采用了高壓渦輪（HPT）冷卻空氣流量調(diào)節(jié)技術(shù)，碳纖維復(fù)合材料制造風(fēng)扇出口導(dǎo)向葉片（OGV），并采用了陶瓷基復(fù)合材料和增材制造部件。GE9X發(fā)動機在型號認(rèn)證中引入了數(shù)字化虛擬測試技術(shù)，并利用Predix大數(shù)據(jù)平臺為全部14臺GE9X發(fā)動機創(chuàng)建數(shù)字孿生體，可詳細(xì)了解不同尺寸、使用條件和環(huán)境因素對每臺發(fā)動機及其部件的影響。

中俄國際商用飛機有限責(zé)任公司（CRAIC） 在2017年12月 發(fā) 布了CR929寬體客機推進系統(tǒng)邀標(biāo)建議書，包括發(fā)動機系統(tǒng)和短艙，受邀潛在供應(yīng)商將在2018年5月30日前提交建議方案。羅羅公司此前主動表示愿為CR929提供動力；GE公司也有意在GEnx發(fā)動機的基礎(chǔ)上為CR929研制一型合適的動力裝置；而中國航發(fā)和俄羅斯聯(lián)合發(fā)動機制造集團也簽署了協(xié)議，聯(lián)合為CR929開展發(fā)動機初始階段工作。俄羅斯希望以PD-35大涵道比渦扇方案作為聯(lián)合研發(fā)的基礎(chǔ)，中方也在開展同級別發(fā)動機的研發(fā)工作。

新中型飛機動力裝置

在窄體機和寬體機中間，波音公司的新中型飛機（NMA）預(yù)計在2018年確定動力選型。該機意在重新奪回波音757和波音767的市場，預(yù)計需要推力為178～222kN的發(fā)動機。GE公司表示新發(fā)動機的研發(fā)費用在25～30億美元之間，必須仔細(xì)評估新發(fā)動機的市場機會，如果波音選擇2家以上的供應(yīng)商，GE公司將不準(zhǔn)備參與競爭。目前普惠公司和羅羅公司都表達(dá)了為NMA提供齒輪傳動渦扇發(fā)動機的意愿。

公務(wù)機動力裝置

在公務(wù)機領(lǐng)域，2018年上半年由GE公司Passport發(fā)動機驅(qū)動的龐巴迪“環(huán)球”7000和由普惠公司PW800提供動力的灣流G500遠(yuǎn)程噴氣公務(wù)機將要面世。這兩型發(fā)動機分別代表了兩家公司試圖搶占羅羅公司在高端公務(wù)機動力市場領(lǐng)先位置的決心?；裟犴f爾公司HTF7000系列發(fā)動機中的最新成員HTF7700已經(jīng)通過適航認(rèn)證，將在2018年隨賽斯納“獎狀-經(jīng)度”投入使用。HTF7000系列發(fā)動機已經(jīng)累計運行超過350萬飛行小時，交付數(shù)量即將達(dá)到2000臺。“獎狀-經(jīng)度”是該系列發(fā)動機配裝的第6款飛機，前5個分別是龐巴迪的“挑戰(zhàn)者”300/650、灣流公司的G280和巴航工業(yè)的萊格賽450/500。

賽峰集團則在2017年年末遭遇了棘手問題。為達(dá)索公司“獵鷹”5X研制的“銀冠”發(fā)動機多次拖延，最終導(dǎo)致達(dá)索公司在12月份宣布取消“獵鷹”5X 項目，希望這不會對德事隆的 “獎狀-半球”飛機造成影響。后者是一種航程為8334km的大客艙噴氣公務(wù)機，計劃于2019年首飛，2020年投入使用。達(dá)索取消賽峰發(fā)動機合同后，選擇普惠的PW800發(fā)動機作為全新獵鷹公務(wù)噴氣機“獵鷹”6X的動力。賽峰集團在“銀冠”發(fā)動機項目上下了大筆投資，其中包括降低油耗的新技術(shù)，但一再遭遇技術(shù)故障，并最終失去了客戶的信任。

PW800成為“獵鷹”6X的動力裝置

超聲速飛機的動力裝置

近年來，超聲速飛機又重回公眾視野。

美國Boom超聲速公司宣稱正在研制55座的超聲速飛機，計劃于2023年服役，希望在2018年為其項目選購一型發(fā)動機。初始階段的可行性研究包括現(xiàn)有商用發(fā)動機的改型和為該飛機全新研制的發(fā)動機。該項目不太可能選用現(xiàn)役的軍用發(fā)動機，設(shè)計方案顯示這款Ma2.2的飛機將選用3臺無加力燃燒室的中等涵道比渦扇發(fā)動機。

此前，洛克希德-馬丁公司已與Aerion公司合作開展了AS2超聲速公務(wù)機新構(gòu)型的可行性研究，這款12座飛機的最大巡航速度是Ma1.4，第一架飛機有望在2023年進行試飛，并于2年后投入使用。該飛機將配裝3臺由GE公司生產(chǎn)的大涵道比發(fā)動機，GE公司表示發(fā)動機的最終構(gòu)型包括由一型已累計運行“數(shù)十億小時”的商用渦扇發(fā)動機改進而來的核心機，暗示可能采用了來自CFM56發(fā)動機的高壓部件，并將其與針對超聲速進行過優(yōu)化的新型低壓單元體相匹配。

渦槳渦軸發(fā)動機

GE公司的“先進渦槳發(fā)動機”（ATP）是挑戰(zhàn)普惠加拿大公司PT6發(fā)動機的扛鼎之作，2017年12月已經(jīng)在捷克布拉格工廠完成首次地面試車，按進度將在2018年驅(qū)動賽斯納Denali飛機實現(xiàn)首飛。該發(fā)動機的設(shè)計目標(biāo)是相對同級別的PT6功率提升10%且油耗降低20%，并大量使用增材制造部件，用12個零件替代了原來的855個。而普惠加拿大公司也沒有躺在榮譽簿上睡大覺，而是忙著開發(fā)PT6的改進型發(fā)動機，目標(biāo)針對的是下一代的多型渦槳飛機，包括皮拉圖斯PC-12NG、Daher公司的TBM900、德事隆的“空中國王”等。改進后的發(fā)動機功率在1500kW級別，普惠沒有披露詳細(xì)信息，但希望在2018年持續(xù)開展數(shù)字電子控制和一體化螺旋槳控制器的測試。

在民用渦軸發(fā)動機領(lǐng)域，2018年新進入的成員是賽峰的Aneto 1K，這是在RTM322和Tech 3000驗證機基礎(chǔ)上研發(fā)的，計劃用于萊昂納多集團的AW189K超中型雙發(fā)直升機，2018年年底取得適航證。

Aerion公司AS2超聲速公務(wù)機

先進技術(shù)驗證項目全新啟動

軍用發(fā)動機領(lǐng)域

美國空軍在2017年11月發(fā)布了“支持經(jīng)濟可承受任務(wù)的先進渦輪發(fā)動機技術(shù)”（ATTAM）計劃第一階段的跨部門公告（BAA）草案，并于2018年1月發(fā)布了正式公告，投標(biāo)截止日期為3月30日。ATTAM計劃將延續(xù)之前的“通用經(jīng)濟可承受先進渦輪發(fā)動機”（VAATE）計劃，目標(biāo)是研發(fā)用于下一代大、中、小功率渦軸及軍用發(fā)動機的創(chuàng)新性和革命性技術(shù)。第一階段將持續(xù)到2025年，經(jīng)費預(yù)計為7億美元，初始經(jīng)費預(yù)計為1.57億美元。該計劃是以美國空軍渦輪技術(shù)為應(yīng)用目標(biāo)、基于能力的技術(shù)研發(fā)規(guī)劃和實施項目，研發(fā)先進渦輪推進、動力與熱管理技術(shù)，并開展演示驗證及技術(shù)轉(zhuǎn)化，涵蓋了大量現(xiàn)有、新研及未來的多種軍用平臺的推進、動力和熱管理需求。ATTAM是首個從一開始就納入了綜合動力與熱管理技術(shù)的計劃，目標(biāo)是將不同類型航空發(fā)動機的燃油效率提高10%～30%，推進效率提升10%～25%，動力和熱管理能力提高20倍。美國空軍將在四個主要技術(shù)領(lǐng)域?qū)で蠡A(chǔ)與應(yīng)用研究招標(biāo)：推進、動力與熱管理技術(shù)，中小尺寸推進技術(shù)，保障和經(jīng)濟可承受性技術(shù)，創(chuàng)新結(jié)構(gòu)和技術(shù)。此外，該計劃還首次將材料與制造技術(shù)、計算工具分別列為研究領(lǐng)域。子計劃中包括已經(jīng)啟動的“綜合推進、動力和熱管理”（INPPAT）演示驗證項目、開展自適應(yīng)發(fā)動機核心機技術(shù)驗證的“空中優(yōu)勢自適應(yīng)推進技術(shù)”（ADAPT）計劃，還增加了渦輪-電推進技術(shù)和增壓燃燒概念，為美國在下一個十年繼續(xù)占領(lǐng)航空動力技術(shù)制高點指引了方向。

民用發(fā)動機領(lǐng)域

在先進民用發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，2018年對于羅羅公司正在研發(fā)的下一代直接驅(qū)動Advance發(fā)動機和齒輪傳動超扇（UltraFan）發(fā)動機將至關(guān)重要。羅羅公司已于2017年12月對Advance 3核心機驗證機進行了首次試車運行，目前在英國持續(xù)開展Advance 3驗證機試驗。盡管還沒有明確具體用途，但其驗證機所采用的全新核心機將作為UltraFan發(fā)動機的重要進階途徑。與遄達(dá)XWB相比，Advance 3驗證機采用單級中壓渦輪和2級高壓渦輪，從而能夠達(dá)到60的高壓比。此外，在驗證機上還對由陶瓷復(fù)合材料、3D打印部件和貧油燃燒室組成的部件進行了測試。在進行Advance 3發(fā)動機試驗時，羅羅公司同時在推進UltraFan齒輪傳動渦扇發(fā)動機所用的大功率齒輪箱（PGB）驗證試驗，已經(jīng)創(chuàng)紀(jì)錄地實現(xiàn)了52200 kW功率傳遞，最終將對功率達(dá)到和超過74571kW的后續(xù)傳動系統(tǒng)進行評估，并在長度為35m且能應(yīng)用100MW的動態(tài)力矩設(shè)備上進行試驗。UltraFan將把Advance核心機的改進版本與大型齒輪驅(qū)動風(fēng)扇相結(jié)合，形成投標(biāo)波音NMA的動力方案基礎(chǔ)。

日本希望在國際聯(lián)合開發(fā)中爭取部件開發(fā)份額，目前正圍繞開發(fā)具備國際競爭力的航空發(fā)動機不斷加大投入力度。日本航宇研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）計劃從2018年開始與企業(yè)、大學(xué)合作開發(fā)下一代航空發(fā)動機，研發(fā)的重點為：減少氮氧化物排放，提高燃燒效率，并進行技術(shù)驗證。日本文部科學(xué)省把開發(fā)下一代航空發(fā)動機計劃列入了2018年的研究開發(fā)預(yù)算之中，計劃在2018—2022年的5年時間內(nèi)，每年投入約10億日元（6300萬人民幣）經(jīng)費。JAXA將根據(jù)產(chǎn)品化要求及技術(shù)實證及關(guān)鍵技術(shù)的評價、計測、分析等實際需要，與相關(guān)發(fā)動機制造商、大學(xué)等加強合作。JAXA已經(jīng)成功開發(fā)了氮氧化物排放量比國際民航組織（ICAO）基準(zhǔn)低75%的燃燒室，今后的目標(biāo)是解決實用化過程中的相關(guān)技術(shù)問題。在高溫高效渦輪的研究開發(fā)方面，JAXA已經(jīng)開發(fā)了能夠承受1600℃的小型發(fā)動機渦輪葉片。在新項目中將圍繞如何在加大渦輪輸出功率的同時提高其工作效率進行設(shè)計、開發(fā)、性能驗證，以及將耐熱復(fù)合材料應(yīng)用于渦輪的技術(shù)開發(fā)。JAXA計劃在對燃燒室進行改良后，于2019年開始在日本國產(chǎn)F7發(fā)動機上進行有關(guān)氮化物及二氧化碳減排效果的試驗，2023年后正式應(yīng)用于F7發(fā)動機進行驗證試驗。據(jù)預(yù)測，日本下一代航空發(fā)動機將在2025年后實現(xiàn)量產(chǎn)，2030年后用于實際飛行。

公務(wù)機動力領(lǐng)域

為了應(yīng)對其他廠商咄咄逼人的態(tài)勢，羅羅公司于2017年公布了公務(wù)噴氣發(fā)動機戰(zhàn)略計劃，利用其在大型民用發(fā)動機先進技術(shù)方面取得的巨大優(yōu)勢來推動其新一代公務(wù)機動力裝置的發(fā)展。羅羅公司正在Advance2項目下研發(fā)3種技術(shù)驗證機，包括2種不同尺寸的核心機和3種不同的低壓系統(tǒng)，推力在44.5～89kN范圍，將在2018年開始首次重大試驗。初始驗證機的推力將與BR725類似，目前已經(jīng)完成了風(fēng)扇、壓氣機、燃燒室和高壓渦輪的臺架試驗，下一步是整機試驗。這些驗證機將為新的發(fā)動機系列提供基礎(chǔ)，預(yù)計在本世紀(jì)20年代中期投入使用，并根據(jù)市場需求確定啟動型號的推力級別，目標(biāo)是耗油率比BR710發(fā)動機低10%，排放比新的ICAO航空環(huán)境保護委員會要求的范圍低50%，簽派率的目標(biāo)則是99.99%。

此外，在航空電推進技術(shù)方面，美國國家航空航天局（NASA）的X-57分布式電推進驗證機已經(jīng)完成了電池系統(tǒng)的熱失控測試，預(yù)計將于2018年進行X-57的第二階段測試，用兩個電動機原位取代兩臺Rotax活塞發(fā)動機。到2018年5月完成兩次飛行任務(wù)后，將改為第三階段配置，包括高展弦比機翼和12個小型電動高升力發(fā)動機。

航空發(fā)動機企業(yè)經(jīng)營面臨新的挑戰(zhàn)

X-57電推進驗證機

對于航空發(fā)動機業(yè)界巨頭GE公司來說，2017年是動蕩的一年。董事長的更替、核心業(yè)務(wù)的調(diào)整和燃?xì)廨啓C市場的萎縮都讓這家百年老店面臨新的挑戰(zhàn)。2017年GE公司股價累計下跌44%，2015年曾斥資100億美元收購的阿爾斯通電力業(yè)務(wù)也由于傳統(tǒng)發(fā)電市場走弱，燃?xì)廨啓C訂單量急劇下降，行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。迫于巨大的盈利壓力，GE公司于2017年10月宣布將重心放在航空、電力和醫(yī)療保健三大核心業(yè)務(wù)上，并于12月宣布在電力業(yè)務(wù)部門裁員1.2萬人，關(guān)閉海外3家研發(fā)中心，目標(biāo)是節(jié)省10億美元成本。但GE公司在2017年第四季度仍虧損近100億美元，未來兩年將出售超過200億美元的業(yè)務(wù)，甚至一度計劃出售從事燃?xì)獍l(fā)電機業(yè)務(wù)的貝克休斯公司的股份，但最終決定保留，并調(diào)低了2018年的利潤預(yù)期。GE公司預(yù)計，2018年對于燃?xì)廨啓C制造業(yè)將是更具挑戰(zhàn)性的一年，訂單將可能繼續(xù)下滑。不過由于波音公司和空客公司都計劃未來兩年內(nèi)繼續(xù)提高單通道客機產(chǎn)量，GE公司的航空業(yè)務(wù)在2018年仍有望持續(xù)增長，業(yè)界第一的地位一時難以撼動。

羅羅超扇發(fā)動機齒輪減速器試驗

羅羅公司最近幾年由于同時研發(fā)多型新發(fā)動機，加上遄達(dá)1000發(fā)動機暴露故障及被迫升級等原因，經(jīng)營業(yè)績連續(xù)三年下滑，研發(fā)費用逐年上漲，到2016年年底公司自由現(xiàn)金流只有1億英鎊。在入主董事會的美國風(fēng)投基金的壓力下，羅羅公司出售了一部分船用零件業(yè)務(wù)，甚至表示可能出售連年虧損的商用船舶業(yè)務(wù)，只保留其中的船用燃機。不過隨著三型新發(fā)動機先后投入服役，羅羅公司逐漸復(fù)蘇，2017年大型商用發(fā)動機交付增長35%，達(dá)到483臺，動力系統(tǒng)也強勢反彈，使得公司全年營業(yè)收入達(dá)到151億英鎊，比上一年增長6%，利潤率達(dá)到7.8%，提高一倍，現(xiàn)金流也大幅提高到2.73億英鎊。同時羅羅公司完成了對西班牙ITP航空發(fā)動機公司剩余53.1%股份的收購，使商用發(fā)動機供應(yīng)鏈的效率提升，成本降低。目前ITP公司暫時作為羅羅公司的獨立業(yè)務(wù)單元進行管理，2017年實現(xiàn)收入8.27億歐元。不過由于遄達(dá)1000和遄達(dá)900發(fā)動機在渦輪葉片耐久性等方面出現(xiàn)問題，重新設(shè)計工作預(yù)計到2020─2022年才能完成，其中2018年是工作量最重的一年。羅羅公司之前因為遄達(dá)1000發(fā)動機的問題導(dǎo)致利潤損失慘重，2017年研發(fā)投入達(dá)到10.35億英鎊，接近收入的7%，預(yù)計2018年還將增加0.5億英鎊。此外公司的重組計劃初見成效，通過壓縮管理層級、降低生產(chǎn)和維修支出，2017年實現(xiàn)了成本壓減2億英鎊，到2020年將達(dá)到10億英鎊左右。2018年的營業(yè)收入預(yù)計將實現(xiàn)5%以上的增長，自由現(xiàn)金流達(dá)到4.5億英鎊。

普惠的母公司聯(lián)合技術(shù)公司（UTC）2017年9月宣布收購羅克韋爾柯林斯，經(jīng)羅克韋爾柯林斯股東決議和政府審批之后，預(yù)計在2018年第三季度最終完成收購交易。UTC與羅克韋爾柯林斯的業(yè)務(wù)高度互補，此次并購將大大加強UTC的創(chuàng)新系統(tǒng)能力和集成數(shù)字化產(chǎn)品的提供能力，包括航電、飛控和數(shù)據(jù)服務(wù)。這對普惠公司無疑是一重大利好，將會進一步增強其面對飛機主制造商時的地位和話語權(quán)，使普惠公司在以后新飛機動力的競爭中獲勝的概率大大增加。普惠公司2017年的業(yè)績也穩(wěn)步增長，全面營業(yè)收入達(dá)161.6億美元，增長近8.8%，利潤高達(dá)14.6億美元：一方面不斷獲得軍用發(fā)動機生產(chǎn)和維護合同，F(xiàn)135發(fā)動機生產(chǎn)逐步加速；另一方面PW1000G系列發(fā)動機盡管暴露出很多問題，但基本實現(xiàn)了原定的目標(biāo)，交付374臺，到2017年年底已經(jīng)在兩種飛機平臺投入使用，隨21個運營商的135架飛機的發(fā)動機累計飛行50萬飛行小時。此前受產(chǎn)能困擾的普惠公司決定大幅投資整個GTF發(fā)動機制造的上游供應(yīng)鏈，在鈦鋁風(fēng)扇葉片制造上，普惠公司更是宣布要在原有新加坡和蘭辛工廠的基礎(chǔ)上再建兩個葉片廠，同時大幅改進鈦鋁風(fēng)扇葉片的制造速度和質(zhì)量，使生產(chǎn)周期和合格率都得到顯著改善。

作為航空發(fā)動機整機制造商第二梯隊的賽峰集團在2017年可以說喜憂參半，一方面LEAP發(fā)動機生產(chǎn)穩(wěn)步提升，訂單也大幅領(lǐng)先競爭對手，全年交付量達(dá)到459臺，2018年將達(dá)到1100臺。2017年賽峰集團的營業(yè)收入達(dá)到165.21億歐元，增長4.7%，營業(yè)利潤24.7億歐元，2018年預(yù)測利潤還將增長7%～10%。賽峰集團還在2017年宣布收購法國飛機內(nèi)飾制造商卓達(dá)航宇，合并后的新公司將成為繼GE公司和聯(lián)合技術(shù)公司之后的全球第三大機載系統(tǒng)供應(yīng)商，將大大增強賽峰集團在未來航空市場的競爭力，以抵御來自其他行業(yè)巨頭的壓力。但另一方面，由于“銀冠”發(fā)動機研制一再拖延，取證工作被迫延期至2018年第二季度完成，原計劃配裝達(dá)索“獵鷹”5X公務(wù)機的合同被取消，達(dá)索轉(zhuǎn)而選擇普惠的PW800發(fā)動機作為新的“獵鷹”6X公務(wù)機動力。而52.9 kN推力級的“銀冠”-2 C型發(fā)動機將為賽斯納“獎狀-半球”飛機提供動力，但賽斯納同時也放棄為“獎狀-經(jīng)度”公務(wù)機配裝該型發(fā)動機的初衷，選擇了推力較低的霍尼韋爾HTF7700L發(fā)動機。2018年賽峰集團的首要任務(wù)無疑是盡快實現(xiàn)“銀冠”發(fā)動機的取證以挽回業(yè)界聲譽，同時大力提升LEAP發(fā)動機的產(chǎn)能，以確保公司營收的主要來源不受影響。