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“三屆元老”通用電氣(GE)，每年都會(huì)給進(jìn)博會(huì)帶來驚喜，今年將創(chuàng)下“三大首展，兩款首發(fā)”紀(jì)錄，涵蓋航發(fā)、燃機(jī)和數(shù)字醫(yī)療領(lǐng)域。

其中，在中國首展的9HA燃?xì)廨啓C(jī)，是GE集團(tuán)當(dāng)前在50赫茲市場上最大、最高效，增長速度最快的燃機(jī)。

目前，HA級(jí)燃機(jī)在全球已收獲100多臺(tái)訂單。而今年9月，中國首臺(tái)9HA燃機(jī)于天津華電軍糧城成功點(diǎn)火，并將于今年底正式投運(yùn)。

在燃?xì)廨啓C(jī)旁，代號(hào)LEAP的航發(fā)是GE的“重頭戲”。這臺(tái)1:1的航發(fā)模型看起來復(fù)雜而精致，是GE和賽峰集團(tuán)合資公司CFM國際的明星產(chǎn)品。

LEAP飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

有趣的是，CFM國際的名字源自兩家股東兩個(gè)成功的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)：GE的CF6發(fā)動(dòng)機(jī)和賽峰的M56發(fā)動(dòng)機(jī)。

此外，GE集團(tuán)還將70年代到現(xiàn)在的三款發(fā)動(dòng)機(jī)（CF6、GE90和LEAP）風(fēng)扇葉片實(shí)物，帶到了進(jìn)博會(huì)現(xiàn)場，借此展示其在材料和空氣動(dòng)力學(xué)方面的持續(xù)創(chuàng)新。

在進(jìn)博會(huì)期間，GE集團(tuán)也收獲頗豐。11月5日，即進(jìn)博會(huì)開幕首日，CFM國際就與東方航空和浙江長龍航空簽署了采購協(xié)議。

當(dāng)天上午，CFM與東方航空簽署為期12年的LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī)小時(shí)包修協(xié)議，及6臺(tái)備發(fā)采購，以支持東航36架A320neo機(jī)隊(duì)的平穩(wěn)運(yùn)營。

下午，CFM又與浙江長龍航空簽署覆蓋12年飛機(jī)租期的LEAP-1A發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障協(xié)議，及4臺(tái)備發(fā)采購，以保障未來引進(jìn)的19架A320系列飛機(jī)。

到了第二天，珠海摩天宇航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修公司也向CFM采購了航材，并將向GE航空集團(tuán)送修其發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。

而在發(fā)電領(lǐng)域，GE還與哈爾濱電氣集團(tuán)簽訂合同，將為廣東省能源集團(tuán)旗下的東莞寧洲電廠提供3臺(tái)9HA.02燃?xì)廨啓C(jī)，而哈爾濱電則將提供汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及所有輔助設(shè)備。

在上屆進(jìn)博會(huì)上，GE與CFM國際與國內(nèi)多家航空公司和飛機(jī)制造商，簽署了總金額超過18.6億美元（123億人民幣）的各項(xiàng)協(xié)議。據(jù)估算，今年同樣可能達(dá)到及超越這一數(shù)值。

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從各項(xiàng)展品來看，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)是GE集團(tuán)在進(jìn)博會(huì)協(xié)議采購額最高的設(shè)備。那么，這款備受關(guān)注的產(chǎn)品，有哪些技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)？

首先，LEAP是一款高涵道比的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，采用了獨(dú)一無二、行業(yè)首創(chuàng)的全集成推進(jìn)系統(tǒng)（IPS）。

其次，較前一代航發(fā)相比，LEAP結(jié)合GE及賽峰發(fā)動(dòng)機(jī)公司最先進(jìn)技術(shù)，使燃油效率提升15%，二氧化碳排放率降低15%，所驅(qū)動(dòng)飛機(jī)噪音較少達(dá)75%。

在氮氧化物排放量方面，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)比國際民用航空組織CEAP6標(biāo)準(zhǔn)的要求還低50%。

另外，LEAP采用的新技術(shù)沿襲了CFM一貫的高可靠性、高資產(chǎn)利用率，并進(jìn)一步延長了發(fā)動(dòng)機(jī)在役時(shí)間，同時(shí)保持較低的維護(hù)成本。

LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)上述性能提升，幾乎都有精細(xì)的數(shù)據(jù)分析作為支持。這使CFM能夠在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)，提供定制化的、可預(yù)見性的維護(hù)服務(wù)。

與此同時(shí)，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)也采用了一些業(yè)界公認(rèn)的先進(jìn)技術(shù)，其中包括：

3-D碳纖維復(fù)合材料風(fēng)扇葉片和機(jī)匣。首次采用復(fù)合材料的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)，比金屬材料減輕了1000多磅，而且僅使用18片風(fēng)扇葉片，數(shù)量大幅減少。

第4代三維空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)。LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)葉片便采用了此設(shè)計(jì)，共有10級(jí)高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片，增壓比達(dá)到了22:1的驚人效果。

3D打印燃料噴嘴的雙環(huán)形預(yù)旋（TAPS）燃燒室設(shè)計(jì)。這項(xiàng)技術(shù)能降低燃燒峰值溫度、燃油消耗率及氮氧化物排量，同時(shí)提高燃燒效率和保護(hù)下游的渦輪葉片。

此外，LEAP的領(lǐng)先技術(shù)還有：采用陶瓷基復(fù)合材料的高壓渦輪復(fù)合罩殼、輕重量鋁化鈦葉片的低壓渦輪，以及獨(dú)特的碎屑抑制系統(tǒng)等。

整體上，LEAP在引入各項(xiàng)全新技術(shù)同時(shí)，還大量借鑒應(yīng)用GE90、GEnx和CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)上成熟的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)，是CFM國際目前技術(shù)最先進(jìn)的產(chǎn)品。

據(jù)CFM國際CEO梅思特表述，以LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的飛機(jī)，其飛行率達(dá)到了可用天數(shù)的95%。這對(duì)于一款新發(fā)動(dòng)機(jī)來說前所未有。

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“LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)投入商業(yè)運(yùn)營，是CFM公司歷史上最為成功的。”梅思特曾說。那么，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)是如何誕生和發(fā)展的呢？

長期以來，全球航發(fā)市場基本由美國的GE、普拉特?惠特尼和英國的羅爾斯?羅伊斯及旗下合資公司壟斷。而為了應(yīng)對(duì)行業(yè)技術(shù)和市場的變革，GE開始在CFM國際上押注轉(zhuǎn)型。

早在2007年，GE與CFM國際就開始著手開發(fā)燃油效率更高的新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)。這是LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)誕生的起點(diǎn)。

經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)，GE終于成功設(shè)計(jì)出在高效航發(fā)燃燒室中能夠噴射燃料的燃油噴嘴。接著，研發(fā)團(tuán)隊(duì)又經(jīng)過18個(gè)月努力，使發(fā)動(dòng)機(jī)的一半零部件實(shí)現(xiàn)3D打印制造。

這其中，由于有300個(gè)零件使用3D打印技術(shù)，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的重量減輕了40%，制造成本下降了60%，同時(shí)生產(chǎn)工作量也得以大幅減少。

GE率先將增材制造的部件引入到噴氣推進(jìn)系統(tǒng)后，繼續(xù)加大了布局。2016年，其不僅創(chuàng)建GE增材制造集團(tuán)，并且控股業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的瑞典ARCAM AB公司、德國Concept Laser公司。

通過這些年不斷加大投入，GE在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了很多新的突破。例如，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)是首款采用由CMC（陶瓷基復(fù)合材料）制成的復(fù)雜熱端部件的商用發(fā)動(dòng)機(jī)。

為滿足CMC部件的大量需求，GE創(chuàng)建了美國第一條從研發(fā)機(jī)構(gòu)到原材料工廠再到最終產(chǎn)品的CMC集成化供應(yīng)鏈，在美國亞拉巴馬州和卡羅來納州建立相關(guān)工廠。

由于GE本已在航發(fā)領(lǐng)域占據(jù)壟斷優(yōu)勢(shì)，含著“金鑰匙”和各項(xiàng)新技術(shù)出身的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)，自然很容易獲得市場的青睞或追捧。

2016年8月2日，以LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的首次商業(yè)飛行，是由土耳其飛馬航空公司執(zhí)飛伊斯坦布爾至安塔利亞航線，執(zhí)飛飛機(jī)為空客的A320neo。

此后，LEAP開始“跨越式”發(fā)展。2017年6月，在巴黎航展上，GE及CFM國際宣布了超過310億美元（約2067億元人民幣）的訂單，LEAP的總訂單數(shù)已超過14000臺(tái)。

而目前，CFM國際收到的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)確認(rèn)訂單已超過18000臺(tái)，成為最為暢銷的窄體機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。其中，中國商飛確認(rèn)的C919訂單共計(jì)815架，即1630臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。

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具體而言，LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)有1A、1B和1C三種型號(hào)，分別供貨給歐盟空客的A320系列、美國波音的B737MAX和中國商飛的C919民航客機(jī)。

中國商飛與LEAP的“觸電”早有跡可循。2009年12月，中國商飛選擇了LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī)，作為150座級(jí)C919飛機(jī)的唯一西方產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，由此正式啟動(dòng)了LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目。

通過中標(biāo)備受關(guān)注的C919項(xiàng)目，CFM開啟了與中國航空工業(yè)合作的新篇章。為C919提供動(dòng)力的LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī)，是CFM國際唯一一款采用全集成推進(jìn)系統(tǒng)的產(chǎn)品。

中國商飛提供的發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛、奈賽公司開發(fā)的短艙和反推裝置，與LEAP-1C一起被設(shè)計(jì)為相互連接的整體系統(tǒng)，將實(shí)現(xiàn)更好的空氣動(dòng)力學(xué)特性，同時(shí)重量更輕、更易于維護(hù)。

2014年末，首臺(tái)LEAP-1C發(fā)動(dòng)機(jī)在經(jīng)過改裝的波音747飛行試驗(yàn)平臺(tái)上，成功完成了首飛。這次飛行測試項(xiàng)目，包括發(fā)動(dòng)機(jī)的操作性能、喘振裕度、排放和噪音指標(biāo)等。

在首架C919飛機(jī)總裝下線后，2016年11月，LEAP-1C于上海中國商飛的生產(chǎn)基地首次點(diǎn)火成功，并在地面慢車功率狀態(tài)下運(yùn)行了十分鐘。

接著，2017年5月5日，以LEAP-1C集成推進(jìn)系統(tǒng)為動(dòng)力的C919飛機(jī)，成功完成了歷時(shí)79分鐘的首飛。“這是一個(gè)史詩般的時(shí)刻。”無論是對(duì)CFM國際，還是中國商飛而言。

目前，經(jīng)過多輪試飛后，C919將進(jìn)入型號(hào)合格審定試飛階段。據(jù)了解，GE與CFM國際正與C919的制造商中國商飛團(tuán)隊(duì)積極合作，全力推進(jìn)C919的試飛取證。

自今年2月初中國商飛復(fù)工后，GE第一時(shí)間派出了C919試飛團(tuán)隊(duì)，駕車10小時(shí)趕赴東營試飛現(xiàn)場，支持其完成了C919的空中推力確認(rèn)（IFTD）測試。

此外，售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的完備，也是發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性和可靠性的重要支撐。為支持中國市場LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的快速增長，GE和CFM一直在不斷拓展其售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

目前，四川航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修公司和珠海摩天宇都已具備LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的快修能力。此外，四川廣漢航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修培訓(xùn)中心，也可為LEAP全系發(fā)動(dòng)機(jī)提供維修培訓(xùn)項(xiàng)目。

為了支持不斷增長的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)隊(duì)，GE集團(tuán)還在上海建立了機(jī)隊(duì)支援中心。這是GE在美國以外唯一一個(gè)全球機(jī)隊(duì)支持中心，可為運(yùn)營商提供全天候的技術(shù)和遠(yuǎn)程診斷監(jiān)控支持。

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除了為國產(chǎn)大飛機(jī)C919提供動(dòng)力，目前已經(jīng)飛上天空的國產(chǎn)支線飛機(jī)ARJ21的發(fā)動(dòng)機(jī)，也是來自GE的CF34-10A發(fā)動(dòng)機(jī)。

今年以來，盡管受疫情影響，但ARJ21飛機(jī)的交付進(jìn)展可謂十分穩(wěn)定。4月23日，疫情復(fù)工后的第一架ARJ21飛機(jī)交付成都航空；5月1日，又一架ARJ21飛機(jī)交付天驕航空。

5月15日，ARJ21飛機(jī)在其第三家運(yùn)營商江西航空順利首航；6月28日，ARJ21飛機(jī)正式交付國航、東航和南航，目前國航和南航已經(jīng)分別接收了兩架ARJ21飛機(jī)。

但最初，ARJ21飛機(jī)差點(diǎn)與CF34-10A發(fā)動(dòng)機(jī)“失之交臂”。2002年，GE參與ARJ21發(fā)動(dòng)機(jī)選型的競標(biāo)，比競爭對(duì)手晚了一年半的時(shí)間。

但是，通過闡釋相多方面的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)優(yōu)勢(shì)后，GE專門為ARJ21飛機(jī)提供的CF34-10A發(fā)動(dòng)機(jī)，最終“后來居上”。

相比其他競品發(fā)動(dòng)機(jī)，CF34-10A在推力上有余度，可以滿足ARJ21的高原要求，同時(shí)可以進(jìn)一步降低維修成本，并且為飛機(jī)后期的改型留出充足的空間。

此外，CF34系列有龐巴迪和巴航工業(yè)支線飛機(jī)過去十多年的運(yùn)營穩(wěn)定性經(jīng)驗(yàn)，很多航材可以實(shí)現(xiàn)共享。同時(shí)，GE在助力商飛商務(wù)推進(jìn)和相關(guān)培訓(xùn)方面，也做了不少工作。

通過ARJ21項(xiàng)目，GE與中國商飛建立了緊密合作關(guān)系，以及經(jīng)驗(yàn)豐富的本地工程和支持團(tuán)隊(duì)。而這也為C919項(xiàng)目等合作奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前，GE集團(tuán)已向中國引入其全系列民航發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，其中包括支線機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)CF34，窄體機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)CFM56系列及其繼任LEAP，以及寬體機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的GE90和GEnx。

GE和CFM國際已有6000多臺(tái)在翼發(fā)動(dòng)機(jī)，為中國60余家航空公司的安全運(yùn)營保駕護(hù)航。其中，中國有9家航空公司在運(yùn)營由LEAP-1A提供動(dòng)力的150余架A320neo。

而在C919試飛取證工作加緊推進(jìn)同時(shí)，中俄寬體飛機(jī)CR929的發(fā)動(dòng)機(jī)競標(biāo)也在按照中國商飛的節(jié)奏推進(jìn)，GE集團(tuán)參與競標(biāo)的是GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)。

當(dāng)前，GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)主要為波音787飛機(jī)和747-8飛機(jī)提供動(dòng)力，自項(xiàng)目推出以來已累計(jì)銷售超過2500臺(tái)，是GE歷史上銷售最快的高推力發(fā)動(dòng)機(jī)。

在中國，GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)更是為90%以上的波音787飛機(jī)提供動(dòng)力。其中在中國運(yùn)營波音787的7家航空公司中，有6家都選用了GEnx發(fā)動(dòng)機(jī)。

結(jié)語

今年是GE航空進(jìn)入中國40周年，同時(shí)也是CFM國際進(jìn)入中國35周年。依托改革開放，他們?cè)谥袊?jīng)歷了飛速發(fā)展，并與國內(nèi)航空集團(tuán)及飛機(jī)制造商展開了深度合作。

中國一直以來都是GE的重要戰(zhàn)略市場，是除美國以外的最大單一國家市場。而如今，進(jìn)博會(huì)為全球開放貿(mào)易打開了大門，有效促進(jìn)了GE及CFM國際的進(jìn)一步發(fā)展。

隨著中國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，城鎮(zhèn)化所帶來的航空等領(lǐng)域需求正與日俱增。在可以預(yù)見的將來，中國將成為全球航空需求最大的市場。因此，GE及CFM國際勢(shì)必將繼續(xù)加碼中國市場。

但也要注意的一件事是，C919項(xiàng)目在系統(tǒng)和設(shè)備招標(biāo)時(shí)，政策鼓勵(lì)國內(nèi)外企業(yè)成立合資公司，并且優(yōu)先選擇合資公司的產(chǎn)品，以推動(dòng)國內(nèi)航空相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。

然而，CFM國際在參與招標(biāo)過程中，并不愿意成立合資公司轉(zhuǎn)讓相關(guān)技術(shù)。這與絕大部分外資企業(yè)的態(tài)度不同。因此，2011年，中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司開始負(fù)責(zé)自主攻堅(jiān)研發(fā)。

首臺(tái)裝配好的CJ-1000AX整機(jī)

到2017年底，中航商發(fā)CJ1000發(fā)動(dòng)機(jī)首臺(tái)整機(jī)在上海完成裝備；2018年5月，第一次點(diǎn)火啟動(dòng)成功，核心轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計(jì)要求。據(jù)估算，CJ1000大約還要5年左右時(shí)間可批量生產(chǎn)。

不過，鑒于美國政府此前曾計(jì)劃制裁GE對(duì)華出口航發(fā)，以及阻止中國企業(yè)收購烏克蘭航發(fā)巨頭馬達(dá)西奇公司，國產(chǎn)航發(fā)勢(shì)必需要加快攻堅(jiān)研制。萬一美國真扼制中國航發(fā)了呢？

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