波音和空客希望變得更環保為何他們不造新飛機?——《華爾街日報》
Jon Sindreu
波音和空客應對氣候變化最有效的方式,或許正是過去常規的商業行為——製造新飛機。
當全球航空業在疫情停滯兩年後,上個月於距倫敦30英里的範堡羅航展重新聚首時,碳排放問題成為焦點。像Vertical Aerospace這樣的空中出租車初創企業及波音旗下Wisk公司,大力推廣其電動飛行器作為綠色行動的一部分。歐洲空客宣佈了一項測試氫燃燒生成雲層的項目。發動機製造商則探討如何擴大可持續航空燃料的生產規模。
值得注意的是,關於設計全新"白紙式"飛機而非改進舊機型的討論明顯缺席。波音和空客很可能在這十年內都不會發布任何全新機型。目前只有現有型號的升級版,如波音777X和A321超遠程版本,在經歷延期後計劃投入運營。
國際清潔交通委員會最新報告預測,基於現有措施,航空業將遠未實現2050年淨零碳排放的承諾。關鍵的是,燃油動力飛機的改進貢獻有限:到2035年前,預計每年能源強度僅提升1.1%,且幾乎全部來自現有服役機型。報告作者認為"交付飛機的技術效率不會出現階躍式提升"。
這令人失望。國際民航組織的綠色目標是2%。官方數據顯示,1960年至2019年間,美國國內和國際航線的噴氣式飛機每客英里能耗分別以每年2.3%和1.9%的速度下降。2010年代隨着波音787和空客A350等輕型寬體機的推出,能效提升速度保持穩定。與汽車不同,航空經濟學的核心就是能效:航空公司並不太在意飛機速度,但總會選擇能降低燃油成本的機型。
可以肯定的是,飛機排放可能通過運營效率(而非技術效率)的飛躍式提升來大幅削減,例如單引擎滑行或使用更智能的空中交通技術。此外,單純降低單架飛機的污染並不能解決氣候問題:在旅行需求迅猛增長的背景下,減排首先需要可持續燃料。無論如何,飛機制造商在這方面能做的有限。
他們或許能造出零排放飛機。空客承諾到2035年推出氫能飛機,有望替代其主力機型A320窄體機執飛1000英里以下的航線。但存在諸多不確定因素可能推遲該技術應用,或將其限制在不超過300英里的航線上——這對電動飛機同樣是個障礙。
即便按照ICCT最樂觀的氫能窄體機普及情景,這對2050年的減排目標也影響甚微。與此同時,氫能熱潮可能分散人們對A320傳統替代機型潛力的關注。與其全新研發,空客可能會選擇在這款已有34年曆史的設計基礎上推出第三代機型。
首席執行官紀堯姆·福裏在接受採訪時表示,公司並未將A320系列飛機的計劃與"在正確時機推出氫能飛機"的機遇混為一談。
就波音而言,疫情和737 MAX(1967年款噴氣式飛機的第四代機型)相關醜聞已使其新型中程客機研發計劃擱淺。目前也沒有推出MAX替代機型的計劃。波音首席執行官戴維·卡爾霍恩6月向投資者表示,任何全新機型都需要數字設計工具支持,而相關工具至少還需兩年才能就緒。
當前決策背後是財務部門的壓力。無論MAX的批評者如何評價,升級現有機型比設計新機更具經濟合理性:成本更低、航司更易接受,且對舊機型銷售的衝擊更小。
如今製造商更看不到全新機型的商業前景。鑑於氣動結構和渦扇技術領域的"低垂果實"已被摘盡,過去新機型實現的20%燃油效率提升可能難以複製。歷史上大部分改進來自發動機,這正是通用電氣與賽峯集團合資企業CFM研究"開放式風扇"架構能否帶來效率再次躍升的原因。但這可能需要數十年時間。
然而只要在財務上稍作妥協,技術停滯並非必然。CFM及其競爭對手普惠公司的最新發動機各自擁有對方缺乏的技術——分別是尖端材料和齒輪傳動系統。技術融合必將奏效。單打獨鬥情況下,兩家公司各需15年才能獲得必要技術並解決知識產權問題,但若能統籌雄心壯志、政府激勵與合作關係,這一進程可大幅提前。
同樣地,國際清潔交通委員會(ICCT)對2035年後提出的樂觀情景預測包括採用複合材料製造窄體客機,以及應用類似空客"X-Wing"驗證機所探索的未來主義機翼等技術進步。若認真對待可持續性發展,就意味着需要優先考慮具備這些特徵的全新設計。
相較於嘗試更炫目的創意,加速迭代現有技術始終是更穩妥的選擇。但飛機制造商或許需要接受當前投資回報率較低的現實,以此作為減少未來環保抵制的代價。
致信喬恩·辛德魯,郵箱:[email protected]
刊載於2022年8月27日印刷版,標題為《通往更綠色天空的飛行路徑》。