國泰航空的引擎正在推動技術的極限 - 彭博社
David Fickling
在前沿。
攝影師:陳朗熙/彭博社我們尚不清楚導致國泰航空有限公司 取消航班並檢查其整個機隊 的空客A350飛機的問題細節,因為發現其羅爾斯·羅伊斯控股公司的發動機存在問題。但有一點是確定的:隨着世界努力減緩航空旅行帶來的排放增加,我們正在將技術推向極限,以至於缺陷幾乎是不可避免的。
在氣候變化成為關注點之前,從每加侖航空燃料中榨取更多動力一直是航空航天工業的驅動力。煤油佔大多數航空公司成本的約四分之一。從A350的機身(主要由巨大的輕質編織碳纖維板製成)到機翼尖端向上彎曲的小翼(有助於減少阻力),一切都經過優化以節省燃料。
彭博社觀點我想特斯拉又是一家電動車公司了你不信任我,對吧?全球甲烷炸彈開始引爆增長不應是印度初創企業唯一的目標在噴氣發動機的地獄般內部,這種對效率的追求與技術前沿的距離沒有更近的地方。獲取更多推進能量的最佳方法之一是提高燃料燃燒時的壓力和温度。這可以減少排放——空客聲稱長途A350比以前的型號減少了15%的燃料消耗——但這對材料施加了巨大的壓力。
渦輪葉片,這些超工程化的、巧克力棒大小的結構位於發動機的核心,旋轉速度超過音速,温度足以融化它們所用的異國高性能合金。製造商如勞斯萊斯必須使用陶瓷塗層和冷卻空氣來防止它們崩潰。冠軍賽馬往往是情緒化的野獸,這些尖端組件也沒有什麼不同。兩位熟悉此事的人告訴彭博新聞,國泰航空的取消可能與供給發動機的燃油管線有關。
國泰航空正在檢查的XWB-97發動機是有史以來性能最高的發動機之一,已經被廣泛認為是一台要求苛刻的機器。勞斯萊斯在七月宣佈的價值10億英鎊(13億美元)的噴氣升級計劃的一個主要驅動因素是客户對飛機需要多頻繁地停飛和大修的擔憂。
阿聯酋航空總裁蒂姆·克拉克去年形容XWB-97渦扇發動機為“有缺陷”,因為其維護要求。在像阿聯酋航空、阿提哈德航空PJSC和卡塔爾航空這樣的海灣航空公司的基地,炎熱和多塵的環境中,空氣中的沙粒在噴氣機內部的極端條件下可能會融化,並且堵塞內部冷卻系統。
勞斯萊斯並不是唯一面臨這種情況的公司。通用電氣公司與賽峯公司的合資企業承諾在其CFM Leap國際發動機上為短途飛機提供可比的15%燃油節省,但也遭遇了類似的問題。Leap 現在正在重新設計,而渦輪葉片的短缺 減緩了交付空客A320neo飛機的速度。Leap在單通道噴氣機市場上主要的節能競爭對手RTX公司的PW1000G,在 去年召回了約3000台發動機後也面臨着自身的磨合問題,原因是用於鑄造渦輪的金屬粉末中存在雜質。
將這些失敗視為發動機製造商無能的證據是錯誤的。相反,這證明了在一種已經存在了八十年的技術中實現進一步改進的巨大困難。
製造商們仍然有很多關於設計變更的想法,這些變更可以進一步節省燃油消耗,但可能需要幾十年才能讓下一代渦扇發動機再減少15%的排放。到那時,任何這樣的邊際改進都將被航空交通 預計到2050年將增長三倍的事實所淹沒。
由作物或捕獲的碳和綠色氫氣製成的可持續航空燃料也不會有太大幫助。它們被視為“可持續”,如果它們相對於傳統噴氣燃料減少了10%的排放。在大多數情況下,這對環境的幫助與更新的噴氣發動機、更好的翼尖或更智能的訂票系統(能夠填滿更多座位)差不多——只是成本要高得多。
實現零排放航空的最大步驟將來自於藍天概念,例如電動短途飛機,以及可能的氫氣噴氣機。然而,這些仍然是航空製造商的低優先級,因此在本世紀中葉之前不要指望能乘坐商業航班。最近的問題表明,發動機製造商在提高現有設計的效率方面還有很多工作要做。
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