【白皮书说】全球民用航空发动机政策分析及研制进展

  在全球民航业迈向2050年净零排放的宏伟目标之际，2023年的商用航空发动机领域迎来了一系列重要政策和研制进展。欧美等航空强国通过发布多项发展政策与计划，从欧盟的净洁天空计划到美国政府的《国家航空科技优先事项》，再到国际航空运输协会的净零排放路线图，这些政策不仅推动了新技术新产品的开发，也加速了低碳航空的实现。

  同时，商用涡扇发动机的研制取得重要突破，CFM国际、PW、RR等公司在开式转子发动机、水增强涡扇发动机等领域取得显著成果。此外，民用涡轴涡桨发动机和新能源航空动力的研发也在稳步推进，而可持续航空燃料（SAF）的商业化进程更是全面加速。

  2023年，欧美等航空强国为了加速实现民航业商用航空 2050 年净零排放的总目标，出台了一系列政策规划，涉及先进商用航空动力、新能源航空、可持续航空燃料（SAF）的发展政策或计划,召开了多次行业产业高质量发展会议。这些文件或会议将为未来欧美国家改善民航运输业碳减排提供重要支撑，也为未来商用飞机竞争设置了门槛和指标。

  这些政策规划有力保障新技术新产品的开发。同时，各国全力发展先进商用航空动力与能源。一方面，加大开式转子、高效齿轮传动、新型螺旋桨等研发技术，提升传统涡轮发动机效率；另一方面，持续投入电推进、氢动力与可持续航空燃料领域，加速实现低碳航空。

  未来10～20年（甚至更远），商用涡扇发动机依然会是民航运输业的主要动力形式，因此该领域一向是各大航空发动机巨头争夺的高地。2023年，CFM国际、PW、RR公司各自取得了一系列重要突破。

  CFM国际公司开式转子发动机达到里程碑节点。2023年6月，CFM国际公司在巴黎航展上宣布已完成100多个开式转子发动机部件与系统测试，并重点开展数字化设计工作。11月，该发动机通过概念设计评审，达到里程碑节点，同时CFM国际公司再次确认将在2025年前后开展第一台验证机的测试工作。

  MTU公司公布水增强涡扇(WET)发动机更多细节。2023年7月，音普惠公司公布了WET发动机目前开展的主要工作。WET发动机技术将在随后开展部组件和子系统测试，最终在2035年前后应用在普惠公司的下一代齿轮传动涡扇(GTF)发动机改进型别上。

  在现役GTF发动机方面，PW公司2023年曝出发动机高压涡轮盘存在制造缺陷，虽然采取了补救措施，但可能会引起2024年全球A320ne0、A220、E-JetsE2机队的飞行时长缩短。

  RR公司开展超扇发动机全推力地面测试。2023年4月，RR公司首台超扇发动机验证机的首次地面测试在80号试车台真正开始启动， 11月，RR公司在80号试车台开展了超扇发动机验证机全推力测试，最大推力达386千牛，比该发动机的设计推力提高了约23千牛。此外，RR公司确认该发动机未来将扩展应用到中短程飞机市场，并将整合混合电推进与氢涡轮技术，实现更大减排。

  相较于民用涡扇发动机，近年来，民用涡桨涡轴发动机产品的开发力度总体不大，多以研究适应更高效飞行的新技术为主。另外，受各方制裁影响，俄罗斯主要聚焦有关产品的国产替代。

  德国开发新型高效螺旋桨。2023年1月，德国MT螺旋桨公司将其开发的首型11叶螺旋桨，替换了一台PT6A涡桨发动机的螺旋桨并在飞行试验台上开展了飞行测试。根据结果得出，该型螺旋桨较该公司已认证的5叶螺旋桨的静推力提升了 15%。涡轴发动机广泛使用5叶螺旋桨，MT公司经研究后认为，增加螺旋桨叶数、降低直径，可提高螺旋桨转速，进而提升推力、降低噪声，使螺旋桨飞机的飞行速度达到740公里／小时，接近喷气式飞机的速度同时燃油效率比其高约30%。

  法国完成混合动力涡桨发动机验证机首次试车。2月，法国赛峰直升机发动机公司完成了TechTP涡桨发动机技术验证机的首次地面试车。该发动机基于“阿蒂丹”3发动机设计，其电机、电子电源转换器和相关控制器由欧盟“净洁天空”计划下的ACHIEVE项目提供支持。与现役同类发动机相比，TechTP技术验证机的油耗和二氧化碳排放降低18%。后续，有关技术还将在“净洁天空”计划下的HE-ART（支线飞机的混合动力推进系统）项目中持续开发。

  俄罗斯持续开展多型涡轴涡桨发动机国产替代工作。2023年1月，俄联邦航空运输署为TV7-117ST-01涡桨发动机颁发了型号合格证，该发动机未来将用于俄伊尔-114300国产支线飞机，以取代大量乌克兰和西方国家制造的支线重型直升机将配装PD-8V新型发动机，用于替换乌克兰D-136发动机，该发动机功率较D-136提高了15%。8月，俄罗斯圣彼得堡工业大学宣布正在开发一型用于无人机和轻型飞机的小型涡桨发动机CML-180/240，该发动机功率500kW，填补了俄国内空白，用于替换上述平台普遍的使用的美制活塞发动机。10月，俄罗斯完成了VK-650V涡轴发动机地面测试，将配装在安萨特直升机上开展飞行测试，最终用于替代普惠加拿大公司的PW207K发动机。

  电推进与氢动力作为实现民航业净零排放的重要方法，占战略地位迅速提高，但二者目前都存在技术成熟度偏低、尚无法应用于中大型客机、市场认可度不足等现实因素，目前的工作多以部件、系统级的开发验证为主。主要进展包括：混合电推进方面完成多个重要测试、全电推进在空中交通领域应用得到验证、氢涡轮发动机聚焦提升技术基础能力、欧美多国开展燃氢及氢燃料电池飞行测试等。

  国际航空运输协会预计，2023 年全球SAF总产量约为50万吨，是2022年的两倍，虽然增长迅速，但该产量距离实现国际民航组织2030年 （产量达1400万吨)和 2050年 （产量达5亿吨）目标仍有极大差距。各国已经采取多种举措加速这一进程，如欧盟正在制定首个涉及SAF发展的法规文件、美国推动 SAF 在亚太经合组织国家中的使用、英国提出SAF税收优惠计划、澳大利亚发布 SAF行业发展路线图、印度首次使用本国SAF完成商业飞行，从政府层面逐级向下推动，航空公司、油料供应商、飞机制造商、发动机制造商从试验试飞、标准认证、技术探讨研究、生产采购等领域全面推动 SAF 的商业化进程。返回搜狐，查看更加多

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