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  2. 第3250期   20180109
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辉煌与梦想并存

——2017年民航回顾与展望

第二架C919在上海浦东首飞,已获订单785架。

E-Fan X混合动力电动技术验证机预计将于2020年首飞。

波音华盛顿埃弗雷特厂复合翼中心(CWC)测试波音777X机翼的样机。

空客A330-800飞机制造工作进展顺利。

xb-1计划在2018年进行首次试飞。

空客A380的升级版飞机——A380plus。

英国君主航空公司停止运营。

罗罗启动Advance 3下一代发动机地面测试。

全球最大飞机发动机GE9X作好试飞准备。

海湾地区航空公司执行美国电子设备禁令。

本报记者 任旼

2017年,世界经济复苏企稳,航空运输需求增长强劲。全球航空公司实现创纪录的盈利,这已是航空运输业连续第3年增长。

2017年,扬帆与岁月放歌,科技为航空产业赋能。民机制造商群雄逐鹿,一路狂奔,好戏连连。

民用客机产量提升

2017年,重大民机项目正经历其研发的重要节点,这些新的机型将会确定航空运输市场未来几十年的格局。波音737MAX8、空客A321neo投入商业运营,C919、MS-21和空客A330neo开始飞行测试,与此同时,各大制造公司还将面临提升产能和市场需求疲软的双重挑战。空客公司和庞巴迪公司2017年10月16日共同宣布在C系列飞机项目上成为合作伙伴,双方将利用C系列飞机平台的价值,为客户、供应商、员工和股东创造具有重大意义的新价值。波音公司和巴西航空工业公司2017年12月21日宣布正在商谈“潜在合并”事宜,基本细节还在商讨之中。可以预料,未来空客和波音在100~150座级客机市场上将展开更激烈的竞争。2017年航空业最大的并购是航空系统供应商美国联合技术公司(UTC)和航电、内饰制造商罗克韦尔柯林斯公司达成收购协议,UTC以300亿美元价格收购罗克韦尔柯林斯,有望重塑航空系统市场。通用电气公司的GE9X已进入FAA认证的最后阶段,正为下一步飞行做准备。凭借其安装在14.5英尺发动机短舱内的直径超过11英尺的复合风扇叶片,成为世界上最大的飞机发动机,它将为波音777X远程宽体飞机提供动力。罗罗公司对Advance3下一代发动机进行了首次试车运行,与遄达XWB相比,Advance 3验证机采用单级中压涡轮和2级高压涡轮,从而能够达到60:1的总压比。

近5年来,波音连续年均交付中国用户飞机数量超过140架,2017年有望接近200架。2017年,波音公司正进入新一代窄体客机发展的繁忙阶段。波音737MAX系列飞机稳步推进,11月以来进入了中国市场密集交付期;第一批缩短型737-7机身于11月下旬进入装配线;已经率先交付市场运营的波音737-8交货量接近40架;波音737-9修订型号将在2018年初取得证书;加长型波音737-10的设计构型已确定。从远程飞机的角度来看,2017年3月31日,波音787系列最大机型787-10飞机首飞成功,预计于2018年上半年开始交付客户。波音787已经开辟了170条直飞航线,中国已成为波音787直飞航班频率最高的市场。2017年12月,波音777X完成了近90%的详细设计,波音也开始了超长航程波音777-8的初始设计。在美国特朗普政府提倡制造业回归的政策下,波音有重振其略显萎靡的本土业务。

波音737中国完工和交付中心在浙江舟山朱家尖航空产业园正式开工,中国的上海和山东两地将开展波音737-800改装货机项目。波音797作为促进低成本航空进入扩张新阶段的一款机型,有希望在2018年启动并于2025年实现商业首航。波音首次公布了新中型客机(NMA)研制计划及部分细节,它的生产成本将低于以往生产的任何一款双通道飞机,其市场容量预计超过4000架。

2017年,空客共交付了703架飞机。空客A320项目正向创纪录的生产速率稳步前进,2019年中预计实现月产60架空客A320系列飞机。空客已经向25家运营商交付了116架空客A320neo,其中包括空客A321neo。空客A330的生产正逐渐由现款空客A330向空客A330neo平稳过渡。空客首架A319neo和空客A330neo系列飞机中的首架A330-900neo相继完成首飞。较小的A330neo型号飞机A330-800neo将于2018年年中首飞。A330neo可覆盖中国周边区域航线和欧洲、澳洲航线;A330-800neo在满载252个乘客时可飞行7500海里(13900千米),这使其能够从中国直飞北美。2017年11月,美国Indigo伙伴公司签订了430架空客A320neo系列飞机的购买协议,该笔订单包括274架A320neo和156架A321neo,这是空客历史上的最大单笔订单,总价值为495亿美元。

空客A350的运营表现平稳且出色,随着第100架A350XWB宽体飞机交付里程碑的达成,该宽体飞机达到了最快的生产阶段。空客为了重得市场在巴黎航展上展示了A380的升级版飞机——A380plus。与现有型号相比,A380plus的每座成本将降低13%,飞机新的翼梢小翼将减少4%的燃油消耗率,飞机内部的4舱布局可以增加80个座位。继空客A320总装线之后,天津自贸试验区启动A320neo生产,建设空客A330完成及交付中心项目,未来还将生产空客A350,使天津成为全球第4个同时具有单通道和宽体飞机总装能力的生产基地。

麻木粮姜,各有所长。航空市场长期处于空客和波音双寡头垄断局面,但我们在2017年确实看到了一些新的动向。俄罗斯伊尔库特MS-21-300飞机于5月28日成功首飞,其综合性能基本达到空客A320neo和波音737MAX的水平,并计划于2018年取得欧洲航空安全局(EASA)的型号认证,至今已经获得近300架订货,其中175架确认订货,120架意向订货。苏霍伊公司2017年共生产了34架“超级喷气”100(SSJ100)客机,自第一架“超级喷气”100客机亮相以来,苏霍伊公司已经在10年内生产了超过150架该型飞机。巴航工业在民机市场的目标比较稳健,并继续研发新一代的E-Jet E2,预计未来20年至少将有650架商用飞机交付中国,其最新研发的新一代E195-E2客机提前进行了首飞。庞巴迪公司预计到2020年实现C系列飞机项目的盈亏平衡,2017年未达成已经大幅下调的C系列飞机的交付准备,仅交付了17架CS100和CS300。日本MRJ项目还没有做好实现2018年中交付的目标,阻碍MRJ取得认证的技术障碍超出了三菱公司能够控制的范围。ATR-600系列飞机为中国短途运输和支线航空市场提供了解决方案,亮相四川航展使该型机进一步推广。全球最大的双机身飞机Stratolaunch在美国加州莫哈韦航空基地下线,2017年12月进行了滑跑测试后让这个大飞机翱翔蓝空又近了一步。

中俄联合远程宽体客机正式命名为CR929,目前双方已经确定了远程宽体飞机系列化发展方案。ARJ21-700飞机项目正式进入批生产阶段,同时为未来其他机型的批量生产奠定了基础。截至2017年8月,“新舟”飞机运送旅客突破1000万人次,累计飞行42万小时、39万起落。“新舟”700项目已全面步入原型机制造及适航取证及试飞阶段。随着中美《适航实施程序》生效,两国都将朝着飞机设计、制造和设备的自动审批方向迈进,2017年5月5日C919首飞标志着我国大型客机项目取得重大突破,这一协议将有助于C919飞出国门。

航企实现较大盈利

2017年是全球民航史上最安全的一年,全球飞机事故率仅有0.06%。2017年全球航空业旅客总量为40.8亿人次,比上年增长7%。2017年全球航空业盈利将高于之前预估,并有望在2018年升至384亿美元,增长11%,其中有279亿美元将来自北美和欧洲的航空公司。2017年,北美航空公司净利润达164亿美元,其增长的最大推动力仍来源于超低成本航空公司,包括美国精神航空、边疆航空等。而像达美航空这种传统航企,2017年运力增长只有1%。美国3家全服务航空公司2017第3季度的净利润率均同比下滑,达美航空下降6%,美国航空下降15%,美联航下降34%。低成本航空公司中,西南航空2017第三季度的净利润为5亿美元,同比大幅增长30%。美国客运航空公司第3季度的总营运收入为456亿美元,其中约342亿美元来自机票收入,占总营运收入的75%。2017年底,特朗普税改法案施行后,随着美元走强,美国航司将有更多闲余资金用于运力投放、市场拓宽等,从而提升公司的经营效益。

2017年,欧洲航空公司净利润达98亿美元,受低成本航空公司竞争加剧和恐袭事件对旅游业重创等原因,君主航空、柏林航空、意大利航空和奥地利尼基航空4家航企相继破产,欧洲航空业整合在即。在阿提哈德航空停止注资后,意大利航空和德国柏林航空于2017年5月3日和8月15日先后宣告破产。10月26日,英国君主航空破产。12月14日,奥地利尼基航空在德国汉莎放弃了对其收购后,停运了所有航班。随着奥地利航空开始逐渐退役旗下的福克机队,又一老牌欧洲航空制造商开始退出历史舞台。

亚太地区是近年来航空业表现最好的市场,尤其是中国和印度的行业增长率常年保持在两位数。以中国为首的亚太市场是乘客增长最强劲的地区,增长率为10%,中国客运量达4.88亿人次。在机票价格上升和货运需求快速增长的推动下,中国与“一带一路”沿线国家新增航线203条,旅客运输量、货邮运输量同比分别增长23.9%、38.4%。此外,2017年的全球航空货运需求量增长了9.3%,预计2018年增幅将会达到4.5%。2017年全球新开通航线的城市增加了1351个,航线总数超过2万条,比1996年增加了一倍。2017年前三季度,中国三大国有航空公司的净利润总和已经达到232.4亿元。

2017年中东地区航空业并不景气,净利润预计仅为3亿美元,而2016年为11亿美元。美国去年限制部分伊斯兰国家人员的进入,后来又强制执行飞机上使用电子设备的禁令,而这一禁令针对的是来自中东枢纽至美国的航线。阿联酋航空表示,该公司已连续5年利润下降,而中东三巨头的另外一家卡塔尔航空,因受到沙特阿拉伯主导的外交封锁,预计2017年也将全年亏损。

航企合作呈现跨联盟新趋势。2017年3月27日,美国航空正式入股中国南方航空。同一天,中国香港的国泰航空与德国汉莎航空集团签订合作协议,开展代码共享合作。美国航空、国泰航空是寰宇一家创始成员,汉莎航空是星空联盟创始成员,南方航空是天合联盟成员,三大航空联盟成员采取了跨联盟合作。此外,法荷航还计划入股维珍航空,而达美航空则是后者的大股东。

科技助推民航发展

大数据为航空发动机制造商助力,进一步推动数字化新时代的到来。英国罗罗公司正在步入“大数据”时代,2017年12月成立了R2数据实验室,可与客户的业务单元直接协作,通过数据应用降低成本,增加收益、为客户实现更多价值。罗罗积累的数据量正以每两年翻倍的速度增长,每一次飞行,罗罗发动机都产生数十亿数据点,能够帮助航空公司规划维护和维修工作。GE公布了其最新的高级涡桨发动机(ATP)的三维模型,该发动机上有超过三分之一的零部件是通过3D打印制造而成。ATP发动机的部分技术继承了GE90和GEnx发动机设计和技术,部署了大数据,即通过传感器收集数据考虑磨损,帮助运营人员预测正确的维修维护时间。GE甚至称它为世界上第一个原生数字化的航空发动机。

3D打印的潜力与前景在持续改变未来飞机研发的方式。2017年6月30日,GE增材制造集团创造世界上最大的激光粉末增材制造设备。这台机器将3D打印出直径为1米的航空部件,适用于制造喷气发动机的结构件和单通道飞机部件。美国通用电气GE公司预计在10年内销售10000台3D打印机。中国航发、中国商飞、国新国际2017年12月宣布将以市场化方式共同开展金属3D打印协同创新合作,促进金属3D打印技术的研发和产业化应用。

高性能复合材料在飞机上的应用已发展数年,已完成90%的详细设计的波音777X最明显的特点就是它采用第四代大展弦比复合材料机翼,翼展为71.755米,带有可折叠翼尖。在翼梁组装中,波音复材加工中心可将32.9米(108英尺)的翼梁作为一个单独的、连续的结构来生产。俄罗斯MS-21 在复合材料元件试验上也花费了较多精力,首次在大型客机机翼上使用预浸渍真空成型技术的碳纤维复合材料,这在为飞机造就优势的同时也带来了一定程度上的机翼强度和使用寿命风险。

混合电推进技术开始初显锋芒。2017年11月,空客、罗罗与西门子公司宣布合作研发一款E-FanX混合动力电动技术验证机,这将成为民用飞机混合动力电动推进的重大进步。E-Fan X验证机将探索高功率推进系统的挑战,例如热效应、电动推力管理、海拔高度和对电力系统的动态影响以及电磁兼容性问题。美国国家航空航天局(NASA)正在研发一种机尾配备边界层推进器的单通道涡轮飞机。这种混合动力飞机借助电动推进装置提供额外的推进力,能将燃油效率提升10%。

在超声速飞机“协和号”退役后,人们仍然对超声速飞行抱有希望,超声速飞行即将回归。博姆技术公司已经完成XB-1“Baby Boom”验证机的初步设计评审。博姆技术公司将XB-1验证机作为其计划2023年投入市场的55座级三发超声速客机的探路者。该三发超声速客机的巡航速度马赫数2.2,可在海面上空飞行约7400千米。NASA资助的宁静超声速技术(QueSST)计划已获关键性进展,由洛克希德·马丁公司和通用航空合作建造的X-Plane验证机已通过初步设计评估。该验证机将比NASA认为大众可接受的小型超声速飞机的声爆强度低20倍。

制造业已经引进了虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术,这些新技术也开始应用到了航空领域。赛峰集团开始结合红外扫描和AR技术来测试发动机短舱。虚拟现实缩短了理论和实践之间的距离,它使得赛峰短舱公司的技术审核时间缩短了一半,各类工装预算降低了10%。随着GE智能制造技术中心(AMTC)落户天津,GE也在不断调整并最终明确了在中国的战略举措,即全面加速本土化,建立以中国为基础的全球合作伙伴和全速数字化。汉莎技术公司开展的针对大型商用飞机的小肋减阻研究,可降低燃油消耗1.5%。汉莎维修子公司表示,飞机减阻鲨鱼皮自动化制造技术最早将会在2019年变成现实。

全球航空运输业是否已迎来最好时机,民航业如何迎接不断上涨的燃油价格、劳动力和基础设施成本的挑战,且看2018年民机制造如何开局。