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【行业观察】什么是ETOPS规则,它们对航空发动机为何重要?

两机动力控制 两机动力控制 2021-06-21

导读你有没有乘坐双引擎飞机飞越大西洋的经历,那你是否想知道如果你乘坐的飞机失去其中一台发动机后会发生什么?如果没有想过也不用大惊小怪,因为你不操心的背后,有一个替你操心的机构——民航局,一直在替你想这个问题,这也就是今天我们有ETOPS规则的原因。这些适航规则在上世纪80年代发布,极大的重塑了商用飞机的发展。

ETOPS是Extended-range Operations的缩写,中文翻译为:双发延程飞行,其目的就是保证飞机在跨洋飞行时,在确定的航线上,在标准大气条件下一台发动机不工作时,仍能以的巡航速度在规定时间内飞抵到最近的备降机场。这相当于约束了客机在跨洋飞行时的航线选择。


1985年,美国环球航空公司获得特别津贴,将他们的双引擎波音767客机跨越大西洋从波士顿飞往巴黎,这是世界上第一个ETOPS认证:ETOPS 120分钟。这意味着该双引擎客机的航线上任何一点都可以在单发失效的时候,在不超过120分钟内到最近的机场进行紧急着陆。


而在此之前几十年,美国联邦航空局一直采用一个“60分钟的规则”,将双引擎飞机的航线限制在60分钟的转移区域。这个数字其实是基于早期的活塞发动机可靠性制定的,但该规则也具备一定的灵活性,当时允许根据特殊情况进行特殊批准。


不久之后,国际民航组织建议所有飞机在航线选择上,都允许90分钟的转移时间,这被许多监管机构和美国以外的航空公司采用的。


越飞越广的航线

从那时起,由于对飞机及其发动机可靠性的信心越来越足,ETOPS开始了长期的发展。根据维基百科的说法,“ETOPS 120分钟”规则之后,又发展成了“ETOPS 180分钟”。如果客机在“ETOPS 120分钟”规则下运行一年无故障,就允许进一步升级为“ETOPS 180分钟”。最终,美国联邦航空管理局FAA允许“ETOPS 180分钟”规则在飞机上投入使用。


获得ETOPS 180分钟认证的空客A220客机,其原为加拿大庞巴迪的C系列客机,这是一型典型的窄体客机。


现在空客的A350客机的ETOPS认证高达370分钟,根据2014年的报告显示,空客公司正在寻求进行“ETOPS 420分钟”认证。不过,后来关于飞机的具体认证进展的报道并不多。


根据国外飞行国际的报道,能冲击这一目标的主要贡献来自英国罗尔斯-罗伊斯的遄达发动机。该报道中评论道:“欧洲航空管理局EASA列出了遄达XWB-97发动机的最大转移持续时间为420分钟,其中最大连续推力为405分钟,保持推力为15分钟。”


塑造民用客机市场的发展

前美国联邦航空管理局FAA局长林恩-赫尔姆斯(Lynn Helms)表示:“在我允许客机进行长距离的跨洋飞行之前,对于航空行业来说,那是一段寒冷难熬的日子。” 赫尔姆斯也暗指当时的民航客机在航线上不得不沿着大陆架飞行,跨洋航线经常要经过寒冷的北极圈附近。


这也是不得已为之,民航管理局当然希望飞机能够飞到足够远的地方,但为了确保乘客的安全,必须要求在发动机发生某些情况时仍能够到达合适的机场,毕竟在大洋上迫降那生存希望渺茫。


因此,之前航空公司必须使用4发或3发客机来进行跨洋飞行,这也导致了当时宽体客机成为了跨洋飞行的首选,当时飞机制造商们也预研未来航空市场的主流是载客量越来越多的宽体客机。事实上,空客A340客机就是基于当时的ETOPS限制来开发的,虽然其容量小于波音747客机,但它最初尝试回答“长而瘦”的航线要求。


ETOPS评级允许航空公司将波音757用于跨大西洋航线,而它最初是不能进行这项工作的。


ETOPS等级的增加或多或少意味着4发航空客机时代的终结,因为不再有任何监管限制要求一定需要2个以上的发动机才能跨洋飞行,同时窄体客机也开始兴起,并在航空市场上逐步盖过了宽体客机的风头。


现在,航空公司也更多的选择双引擎客机,因为它们更容易维护。飞机制造商们也专注于双引擎客机制造,并与发动机制造商一起努力提高发动机的推力,成功的实现了双引擎宽体客机的推出和性能不断提升。


越来越高的ETOPS认证也表明飞机和发动机的可靠性和安全性得到极大的提高。随着飞机制造商努力提高其飞机的航程和效率,发动机制造商也跟随不断提高发动机的可靠性标准。


因此,随着越洋的航线越来越多,公众开始发现跨洋飞行的时间也越来越短,同时他们应该感觉更安全,因为新型的航空发动机正在助力这些喷气式飞机实现这些航程的增加。

 

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