普惠GTF發(fā)動機缺陷致全球近700架飛機停飛，維修工作將持續(xù)至2026年底

如果 2024 年對于整個航空航天業(yè)來說沒有那么困難的話，渦扇發(fā)動機生產(chǎn)商 CFM 國際公司和普惠公司 (P&W) 面臨的問題肯定會成為頭條新聞。

但 2024 年并非平凡的一年，波音 737 Max 飛機門塞爆裂，導致生產(chǎn)陷入混亂。隨后，波音于 9 月停止在太平洋西北地區(qū)生產(chǎn)飛機，原因是其機械師罷工。與此同時，長期持續(xù)的供應鏈問題迫使空客今年再次下調(diào) 2024 年的生產(chǎn)目標。

所有這些喧囂占據(jù)了新聞頭條，甚至可能掩蓋了 CFM 和 P&W 面臨的重大挑戰(zhàn)。今年，這兩家公司都在面臨零部件和勞動力短缺的情況下努力提高產(chǎn)量，并且都在努力解決影響其暢銷渦扇發(fā)動機的耐用性問題。

總部位于康涅狄格州的普惠公司還承擔著管理 PW1000G（又稱齒輪傳動渦扇發(fā)動機 (GTF)）大規(guī)模召回的沉重負擔。

與此同時，競爭對手仍在投入資源開發(fā)新技術(shù)，他們聲稱這些技術(shù)將使下一代發(fā)動機更加節(jié)省燃料。

今年所有的發(fā)動機新聞中，沒有什么比普惠的 PW1000G 召回事件更為重大，此次召回事件導致全球航空公司停飛數(shù)百架飛機，其中大部分是空客 A320neo 系列飛機。

普惠母公司 RTX 去年披露了這一問題，稱粉末金屬制造過程中的錯誤導致發(fā)動機的金屬部件存在潛在缺陷，使其耐用性降低，更容易發(fā)生故障。普惠和美國聯(lián)邦航空管理局表示，受影響的部件包括高壓渦輪和壓縮機盤、壓縮機輪轂和空氣密封，后者在 2020 年的一次發(fā)動機故障后意識到了這一風險。

RTX 表示，受影響的 PW1000G（大多數(shù)在役發(fā)動機似乎都在召回范圍內(nèi)）需要提前檢查和更換零件——每臺發(fā)動機需要 250-300 天的時間，從現(xiàn)在到 2026 年底，將導致平均有 350 架飛機停飛。

GTF 系列包括 PW1100G，這是空客為其 A320neo 系列噴氣式飛機提供的兩種發(fā)動機選項之一，PW1500G 為 A220 提供動力，PW1900G 為巴西航空工業(yè)公司的 E-Jet E2 提供動力。

RTX 拒絕透露目前有多少架搭載 GTF 發(fā)動機的飛機因維修而停機，但 Cirium 機隊數(shù)據(jù)揭示了停機的范圍。

Cirium 數(shù)據(jù)顯示，截至 10 月中旬，全球航空公司的機隊中有 2,167 架采用 GTF 發(fā)動機的飛機，其中大部分是 A320neo 衍生機型。但其中有 687 架飛機（占機隊的 32%）處于停飛狀態(tài)，這意味著它們已經(jīng) 30 天沒有移動過。其余 1,480 架飛機仍在服役。

自 8 月份以來，存儲的飛機數(shù)量已增加至 687 架，當時存儲的裝有 GTF 發(fā)動機的噴氣式飛機有 647 架，占當時機隊的 30%。

需要明確的是，Cirium 并未具體說明飛機為何 30 天沒有移動，數(shù)據(jù)提供商指出，部分被存儲的飛機可能因為與 GTF 召回無關(guān)的原因而停止服務，例如由于冰雹損壞。

但 Cirium 認為，大多數(shù)已停產(chǎn)的 GTF 發(fā)動機噴氣式飛機可能因召回相關(guān)的發(fā)動機維護而停產(chǎn)。考慮到 Cirium 列出的 10 月中旬停產(chǎn)的噴氣式飛機中，只有 63 架搭載 CFM 競爭對手 Leap 渦扇發(fā)動機的噴氣式飛機，占 3,589 架 Leap 發(fā)動機機隊的 1.8%，這很合理。Leap-1A 是 A320neo 系列噴氣式飛機的另一種發(fā)動機選擇，而 Leap-1B 是 737 Max 的唯一發(fā)動機。

10 月份停飛的 687 架 GTF 噴氣式飛機中，絕大多數(shù)（584 架）是 A320neo 和搭載 PW1100G 發(fā)動機的 A321neo。Cirium 表示，這些停飛的飛機占全球 1,658 架搭載 GTF 發(fā)動機的 A320neo 系列噴氣式飛機機隊的 35%。

Cirium 的數(shù)據(jù)表明，在全球 367 架 A220 飛機中，10 月中旬有 79 架停飛，占該機隊的 22%，而 142 架 E190-E2 和 E195-E2 飛機中，有 24 架停飛，占該機隊的 17%。

各地區(qū)的航空公司均受到影響。

例如，愛琴航空和捷藍航空在 10 月中旬分別停飛了 8 架 A320neo 系列飛機，全日空航空停飛了 12 架，漢莎航空停飛了 11 架，精神航空停飛了 22 架，土耳其航空停飛了 21 架。

至于 A220，捷藍航空有 5 架停飛，波羅的海航空、加拿大航空、法國航空、達美航空和埃及航空各有 8 至 11 架同類型飛機停飛，Cirium 顯示。

召回事件對航空公司和空客產(chǎn)生了更廣泛的影響。今年，由于許多飛機無法使用，捷藍航空和精神航空都宣布計劃推遲空客交付配備該發(fā)動機的新型 A320neo 系列飛機，并抑制增長計劃。這些舉措是兩家航空公司為應對低成本航空公司座位供應過剩等因素而進行的重組努力的一部分。但 GTF 問題也發(fā)揮了一定作用。

捷藍航空首席財務官烏爾蘇拉·赫爾利 (Ursula Hurley) 在 7 月份表示：“我們根本無法承擔繼續(xù)接收昂貴的新飛機的費用，而且這些飛機可能由于發(fā)動機故障而需要停飛。”

今年 9 月，空客首席執(zhí)行官紀堯姆·福里 (Guillaume Faury) 表示，發(fā)動機和其他零部件（包括機艙部件）的短缺將使該制造商難以實現(xiàn) 2024 年的交付目標。

“普惠公司確實處于歷史上一個困難的時期，處于一個困難的處境。但他們正在履行承諾，”福里說。“我們已同意大幅減少交付給空客的發(fā)動機數(shù)量，以便為[在役]機隊提供更好的支持?！?/font>

此前，空客于 6 月份將 2024 年的交付目標從之前的 800 架下調(diào)至 770 架。

同樣在 9 月，RTX 首席執(zhí)行官克里斯托弗·卡利奧 (Christopher Calio) 表示，GTF 的召回符合公司的預期，并指出普惠已完成 6,000 次檢查，結(jié)果“與我們的預期一致”。

他補充道，維修車間的容量和零部件（特別是鑄造和鍛造的金屬部件）的可用性是限制召回相關(guān)工作進度的主要因素。他表示：“我們將繼續(xù)努力解決物料流問題。”

RTX 可能會在 10 月 22 日發(fā)布第三季度財務業(yè)績時披露更多細節(jié)。

普惠公司一直在努力解決 GTF 召回問題，以期提高 GTF 的產(chǎn)量。該公司不得不在新舊發(fā)動機之間分配稀缺的發(fā)動機部件。

與此同時，普惠公司正致力于推出 GTF Advantage，這是一款升級版 PW1100G 發(fā)動機，據(jù)稱其推力將增加 4%，效率將提高 1%。普惠公司表示，預計 Advantage 發(fā)動機將于 2025 年投入使用。

“我們現(xiàn)在正在進行開發(fā)和認證過程，”卡利奧在 9 月表示?！拔覀兎浅７浅ｊP(guān)注這款發(fā)動機的耐用性。我們從 GTF 的前幾代產(chǎn)品中吸取了教訓?！?/font>

普惠公司在 2024 年上半年交付了 468 臺大型商用發(fā)動機（包括 GTF），高于一年前的 358 臺。

盡管沒有受到大規(guī)模召回的影響，但競爭對手 CFM（由 GE 航空航天公司和賽峰飛機發(fā)動機公司共同擁有）也面臨著自身的生產(chǎn)問題和耐用性問題。

通用電氣公司首席執(zhí)行官拉里·卡爾普 (Larry Culp) 7 月 23 日在公司第二季度財報電話會議上告訴投資者：“我們的新發(fā)動機產(chǎn)量令人失望。我們?nèi)〉昧艘恍┻M展，但還不足以滿足需求?？傮w而言，我們尚未達到理想的狀態(tài)。”

CFM 今年上半年交付了 664 架 Leap 發(fā)動機，較 2023 年同期的 785 架下降了 15%?？柶毡硎?，精密金屬零件供應有限等因素阻礙了生產(chǎn)。

最近，CFM 又面臨新的麻煩，波音公司工會機械師持續(xù)罷工，他們于 9 月 13 日罷工，迫使波音公司停止在太平洋西北地區(qū)生產(chǎn)噴氣式飛機，即 737、767 和 777。該公司仍在北卡羅來納州的非工會工廠繼續(xù)生產(chǎn) 787。

作為回應，波音公司要求供應商停止向其太平洋西北裝配廠運送零部件。罷工對 CFM、GE 和 Safran 的生產(chǎn)究竟有何影響尚不清楚。

當被要求發(fā)表評論時，通用電氣僅表示：“我們致力于支持我們的客戶，并繼續(xù)生產(chǎn)零部件和發(fā)動機以滿足行業(yè)需求?！边@家發(fā)動機制造商還計劃于 10 月 22 日公布其第三季度財務業(yè)績，這意味著可能會公布更多細節(jié)。

GE 一直在努力解決自身的耐久性問題，包括涉及 Leap 高壓渦輪葉片和燃油噴嘴的問題。在中東等塵土飛揚的地區(qū)運行的 Leap 發(fā)動機尤其容易受到影響。

今年 3 月，通用電氣高管堅稱他們正在解決這些問題，并稱工程師已完成燃油噴嘴的修復。該公司表示：“改變的是增加了一個反向排氣系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在發(fā)動機關(guān)閉后提供冷卻空氣，從而減輕噴嘴中未燃燒燃料的焦化?！?/font>

通用電氣公司還表示，今年計劃推出改進的Leap高壓渦輪葉片，并指出原來的葉片在受到灰塵影響時會產(chǎn)生“皺紋”。

GE 和 CFM 合作伙伴賽峰集團今年還對一起備受關(guān)注的案件做出了回應，該案件涉及英國零部件供應商 AOG Technics 近年來銷售未經(jīng)批準的發(fā)動機零部件。CFM 受到的影響尤其嚴重，據(jù)報道，數(shù)十架 CFM56 發(fā)動機所含零部件可能帶有偽造文件。

作為回應，通用電氣于 2 月成立了航空供應鏈誠信聯(lián)盟，負責識別防止假冒零部件進入發(fā)動機的方法。成員包括空客、美國航空、波音、達美航空、賽峰集團、維修公司 StandardAero 和聯(lián)合航空。

10 月，該組織發(fā)布了一份報告，呼吁航空公司和維修廠只從認證供應商處采購發(fā)動機零部件。該組織還敦促業(yè)界成立一個實體來監(jiān)督供應商，建立認證供應商的數(shù)據(jù)庫，并更多地使用數(shù)字文檔記錄。

“我們呼吁的行動是行業(yè)現(xiàn)在可以采取的自愿行動。它們對監(jiān)管機構(gòu)的任何努力都是補充，”聯(lián)盟聯(lián)合主席、前美國國家運輸安全委員會主席羅伯特·薩姆沃特 (Robert Sumwalt) 10 月表示。

除此之外，普惠和 CFM 還展開了激烈競爭，以開發(fā)效率顯著提高的渦扇發(fā)動機，為空客和波音預計在下一個十年推出的未來窄體飛機提供動力。這些飛機制造商表示，他們希望下一代窄體飛機的效率比現(xiàn)在的機型高出約 25%，盡管發(fā)動機不需要實現(xiàn)所有的改進。

普惠公司承諾將改進第二代 GTF，以應對這一挑戰(zhàn)。首席可持續(xù)發(fā)展官格雷厄姆·韋伯今年早些時候表示，改進措施可能包括更好地優(yōu)化低壓和高壓軸之間的工作負荷、增加齒輪比、擴大風扇，以及使用更輕、更耐熱的材料，如陶瓷基復合材料。他說，這些變化可以在飛機層面實現(xiàn) 20% 的效率提升，而增加混合動力電動部件可能會再提高 5%。

普惠公司正在與柯林斯航空航天公司（也是 RTX 的子公司）合作開發(fā)混合動力技術(shù)，并計劃使用改進的德哈維蘭加拿大 Dash 8-100 渦輪螺旋槳飛機對混合動力推進系統(tǒng)進行飛行測試。

CFM 選擇了一條不同的道路，將注意力轉(zhuǎn)向在其可持續(xù)發(fā)動機革命性創(chuàng)新計劃下開發(fā)全新開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機。

開放式轉(zhuǎn)子沒有機艙和其他周圍結(jié)構(gòu)（如遏制環(huán)），因此可以使用更大的風扇，而不會受到這些結(jié)構(gòu)帶來的阻力損失，從而提高效率。

但挑戰(zhàn)必須克服。開式轉(zhuǎn)子本質(zhì)上比渦扇發(fā)動機噪音更大，工程師必須找到確保發(fā)動機部件在發(fā)動機故障時不會損壞關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的方法?？湛秃筒ㄒ羰欠駮半U嘗試這種設計也仍有待商榷。

但通用電氣堅持認為，其開放式轉(zhuǎn)子發(fā)動機是贏家。對手賽峰集團已開始對一款開放式風扇進行風洞測試，該風扇的體積僅為最終設想發(fā)動機的五分之一。兩家公司還在開發(fā)一種“緊湊型核心”，其燃燒溫度和壓力都高于目前的設計，并且正在研究混合動力系統(tǒng)。

GE和賽峰集團計劃在本世紀中葉開始對其開式旋翼演示機進行地面測試，并計劃在本世紀下半葉開始使用A380進行飛行測試。

通用電氣工程副總裁穆罕默德·阿里今年早些時候表示：“我們與合作伙伴賽峰集團一起……決定劃一條沙線。我們設定了一個雄心勃勃的目標。”