【行业动态】普惠计划2025年左右，为齿轮涡扇发动机使用新核心机

导读：近日，普惠公司表示，正计划在2025年之前，在PW1000G系列齿轮涡扇发动机采用新的高科技核心机，从而获得额外的5%~7%的燃油效率提升。

在佛罗里达州的西棕榈滩举办的航空发动机制造商年度媒体活动中，普惠总裁罗伯-特勒杜（Bob Leduc）在接受航空媒体AIN采访中表示，如果PW1000G发动机将采用新的核心机，以获得额外高达7%的燃油效率提升。

从物理概念讲，核心机就是指在航空发动机中由高压压气机、燃烧室和驱动压气机的高压涡轮组成的核心部分，它连续输出具有一定可用能量的燃气，因此又称为燃气发生器。

核心机是航空发动机中最重要的组成部分，核心机水平的高低对发动机的水平有着决定性的影响。其主要组成部件（压气机、燃烧室、高压涡轮）在发动机中处于最恶劣的工作环境（高压力、高温度），且具有最高的工作转速（压气机、高压涡轮），因而是发动机强度和使用可靠性方面最为关键的部件。

普惠公司的竞争对手，CFM国际公司（美国GE和法国赛峰集团的合资公司）的Leap系列发动机就采用了先进的超高压比核心机技术，10级高压压气机增压比达到22。LEAP发动机使用的eCore核心机是基于GE公司的GEnx核心机缩比设计，并引入最新的气动、结构、冷却、复合材料和低排放设计技术，最终使得空客A320neo客机能够获得15%的燃油效率提升。

当然，普惠当下的齿轮涡扇发动机也不弱，与空客A320客机引擎IAE V2500-A5发动机相比，普惠的齿轮涡扇发动机PW1100G-JM提供了16%的燃油效率提升。特勒杜也认为：“如果加强核心机技术的注入，在2025年左右我们将能够额外的5%~7%的燃油效率提升。”而考虑到普惠同时也制造世界上最先进的军用航空发动机，在核心机技术有大量的积累技术可用。

同时，特勒杜还表示，PW1000G发动机现有的混合铝合金风扇叶片设计是最高效的航空发动机风扇叶片。他解释道，因为使用铝合金可以使其翼型非常薄，因此效率高于98%，而下一代航空发动机中，压气机背面将具有更高的压力和温度。

此外，特勒杜还预计普惠公司将使用陶瓷基体复合材料CMCs来制造下一代发动机。陶瓷基体复合材料是GE公司在LEAP以及GE 9X发动机上主推的一个关键技术，但普惠并目前没有将CMCs材料纳入其初始的涡扇齿轮发动机中。不过，普惠在为洛克希德-马丁公司F-35战机提供的F135发动机中已经使用了CMC部件，在这方面也有大量技术记录。特勒杜认为CMCs材料在普惠商用发动机上的应用，会在5~10年内实现。

同时，普惠商业发动机总裁克里斯-卡利奥（Chris Calio）还证实，该公司已经完成了PW1100G-JM第三号轴承碳气密封和燃烧器衬套材料的改进。之前，由于碳气密封和燃烧器衬套问题，导致大约50台空客A320neos上的PW1100G-JM发动机过早拆卸，其中大部分来自印度航空运营商GoAir和Indigo。

卡里奥说：“大约三个星期前，我们已经完成了大约50架飞机上已装配发动机的全面改装。现在新生产的PW1100G-JM发动机，已经使用的是修复后的全套硬件和软件。”

卡里奥还解释说，另一个之前的PW1100G-JM发动机问题，由于振动过大引起的燃烧室“尖叫”，也是与三号轴承密封件中的空气压力调节有关，目前已经通过新的发动机控制系统软件和改进的碳气密封进行了解决。

普惠公司将所有这些修复工作纳入了一个名为“CSTARS”的改良型PW1100G-JM型燃烧室，目前正在位于西棕榈滩的普惠系统工程开发装配发动机中心进行测试。普惠计划在今年第4季度让装配CSTARS的改良型PW1100G-JM发动机获得双发动机延程飞行（ETOPS，extended twin engine operations）认证。

双发动机延程飞行是美国联邦航空管理局（FAA）发表的适航规定之一，要求双发飞机上，关闭一台发动机上，飞机不仅可以正常飞行和降落，而且行员的工作量不会因为一具发动机故障而无故大增，并保证第二具发动机发生故障的机会在一个极低水平。由于这种认证测试经常在海面上进行，也被西方幽默的称为“Engines Turn Or Passengers Swim”（发动机要转动，否则乘客就得游泳）。

卡里奥说：“我们对第4季度实现ETOPS持谨慎乐观态度，我们正在满足所有的性能要求，以及监管机构需要的文本资料。”

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