隨著投入運(yùn)營(yíng)的新一代窄體飛機(jī)的日益增多,航空公司客戶對(duì)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的維修成本、維修間隔、簽派可靠性等維修性能寄予很大的厚望,希望相比上一代窄體飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī),OEM能夠通過(guò)不斷完善和優(yōu)化,為其留出更大的盈利空間。
受機(jī)隊(duì)規(guī)模、機(jī)齡、改裝程度及航空公司盈利需求等諸多因素的影響,飛機(jī)每年發(fā)生的維修費(fèi)用存有一定的波動(dòng),同時(shí)飛機(jī)應(yīng)有的維護(hù)與升級(jí)水平也在不斷變化。從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看,按飛行小時(shí)或座公里計(jì)算的維修成本已經(jīng)呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)。
盡管在未考慮通貨膨脹因素影響的條件下,以美元計(jì)價(jià)的總維修成本可能有所上升,但其中主要是因?yàn)閯趧?dòng)力成本在總成本中占比較高且勞動(dòng)力成本上漲較快而引起的。例如,1999-2016年期間,剔除通貨膨脹因素外,美國(guó)工程人員的平均工資水平增長(zhǎng)了7%~12%,在此期間,發(fā)動(dòng)機(jī)零件價(jià)格上漲了17%。但是,隨著新機(jī)型的不斷投入運(yùn)營(yíng),平均座位數(shù)有所增多,每飛行小時(shí)的維修成本下降了9%,每座公里的維修成本也下降了17%。
每年維修費(fèi)用的下降僅為0.5%~ 1%,很容易被短期內(nèi)的市場(chǎng)因素所掩蓋,但隨著時(shí)間的推移,它們對(duì)實(shí)現(xiàn)更高效的飛行卻至關(guān)重要。飛機(jī)維修成本不斷下降,主要有兩方面的原因。一是,隨著新技術(shù)的應(yīng)用,新型飛機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的維修次數(shù)與停場(chǎng)時(shí)間在不斷降低,例如,波音787和空客A350飛機(jī)上廣泛采用的復(fù)合材料,大大減少了維修工作量;二是,飛機(jī)制造商(OEM)、航空公司、飛機(jī)維修商(MRO)利用各種先進(jìn)技術(shù)手段,在提升飛機(jī)維護(hù)品質(zhì)上變得越來(lái)越智能化,使維修成本不斷降低。
據(jù)波音公司最新的市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告稱,未來(lái)20年內(nèi),中型寬體飛機(jī)將占新飛機(jī)交付總量的12%,而單通道窄體客機(jī)將占新飛機(jī)交付總量近四分之三,其中以波音737 MAX和空客A320neo系列飛機(jī)為主。
通過(guò)裝配新型發(fā)動(dòng)機(jī),降低油耗、提升飛機(jī)的運(yùn)行效率,是波音737MAX和空客A320neo共同的設(shè)計(jì)理念。就航空公司而言,當(dāng)燃油成本上升時(shí),減排壓力便隨即而來(lái),與此同時(shí),機(jī)體及發(fā)動(dòng)機(jī)的制造廠商們也會(huì)更加關(guān)注飛機(jī)的可靠性和維修支出。波音和空客不約而同地走出兩條路:一方面,利用窄體飛機(jī)積累的豐富經(jīng)驗(yàn),不斷改進(jìn)現(xiàn)有及新機(jī)型的維修計(jì)劃;另一方面,從新機(jī)型的設(shè)計(jì)著手,進(jìn)一步降低飛機(jī)的維修成本。
波音737MAX 與空客A320neo
2015年,波音頒布并實(shí)施了737NG和MAX的最新維修手冊(cè),首次C檢和D檢的間隔分別設(shè)定為3年和9年,這主要是得益于最新的飛機(jī)健康監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)載維護(hù)功能、數(shù)字環(huán)境控制系統(tǒng)等一系列的先進(jìn)技術(shù)。隨著航空公司客戶對(duì)這些技術(shù)熟悉程度的不斷提高,波音預(yù)測(cè)因技術(shù)故障導(dǎo)致的飛機(jī)延誤將會(huì)越來(lái)越少。
波音公司基于早期的經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為未來(lái)737 MAX的運(yùn)營(yíng)可靠性將達(dá)到或超過(guò)99.7%。
空客公司表示,盡管過(guò)去A320ceo的運(yùn)營(yíng)可靠性不及99.7%,但希望A320neo在可靠性方面能夠有較大改善,機(jī)體維修成本也能夠在A320ceo的基礎(chǔ)上降低5%。
A320neo廣泛采用了先進(jìn)的復(fù)合材料,擁有先進(jìn)的中央維修管理系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng),采用4個(gè)供油泵的新型燃油系統(tǒng)和大修間隔為12年的先進(jìn)起落架系統(tǒng)。目前A320ceo/neo系列飛機(jī)的C檢間隔均將達(dá)到36個(gè)月,與波音737NG/MAX是一致的。但其重維修間隔分別為6年和12年。此外,空客已經(jīng)著手實(shí)施A320neo維修成本優(yōu)化項(xiàng)目,計(jì)劃到2020年實(shí)現(xiàn)A320neo的機(jī)體維修成本縮減10%的目標(biāo),A檢維修間隔從750飛行小時(shí)增至1000飛行小時(shí),與此同時(shí)A320neo還在不斷提高電池性能、改善航電設(shè)備的散熱效果、增強(qiáng)數(shù)據(jù)的加載能力。
未來(lái),空客還計(jì)劃將A320neo的整體維修成本降低15%。截至2017年,A320neo飛機(jī)70%的維修間隔或被延長(zhǎng)或被取消??湛驼J(rèn)為,自1990年到2012年,A320ceo的維修成本已降低了20%。因此,未來(lái)15%的目標(biāo)并不會(huì)很遙遠(yuǎn)。而且據(jù)空客的報(bào)告顯示,在過(guò)去6年里, A320ceo的運(yùn)行可靠性達(dá)到99.5%,因此未來(lái)A320neo 的運(yùn)行可靠性目標(biāo)是99.7%,這與波音公司為737 MAX設(shè)定的目標(biāo)也是一致的。到目前為止,除發(fā)動(dòng)機(jī)故障因素之外,早期交付的A320neo已達(dá)到這一目標(biāo)。
Leap和GTF發(fā)動(dòng)機(jī)
就新一代飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)而言,Leap發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)成本與CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)的相差不多,但普惠公司的PW1100GTF比 A320ceo裝配的IAE V2527發(fā)動(dòng)機(jī)降低了超過(guò)15%的維修成本。GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)良性能,主要得益于改進(jìn)型材料和復(fù)合材料風(fēng)扇葉片的應(yīng)用以及使用航材和時(shí)壽件的減少。例如,GTF發(fā)動(dòng)機(jī)只有6級(jí),而且核心機(jī)溫度比V2500更低,風(fēng)扇齒輪系統(tǒng)中沒(méi)有任何時(shí)壽件。
Leap和GTF這兩款高效節(jié)能的發(fā)動(dòng)機(jī),為窄體機(jī)的更新?lián)Q代提供了強(qiáng)有力的支撐。它們?cè)谌加拖姆矫娴拇_具備良好的表現(xiàn),但在早期運(yùn)營(yíng)過(guò)程中也曾遇到過(guò)一些不可回避的問(wèn)題。
在部分A320neo飛機(jī)中,Leap-1A發(fā)動(dòng)機(jī)鑄造工藝問(wèn)題曾造成過(guò)高壓渦輪轉(zhuǎn)子的第二級(jí)盤(pán)發(fā)生裂紋。這些事件要求CFM國(guó)際公司必須在Leap-1A發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行1200循環(huán)之前或180~270天內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)制性檢查。除此之外,Leap發(fā)動(dòng)機(jī)在批量生產(chǎn)初期還有很少量存在過(guò)一些質(zhì)量問(wèn)題,這是作為一款新型發(fā)動(dòng)機(jī)在所難免的。盡管如此,Leap仍被認(rèn)為已經(jīng)成功地投入了商業(yè)運(yùn)營(yíng)。截至2017年12月初,已有超過(guò)150架裝配Leap發(fā)動(dòng)機(jī)的各型飛機(jī)翱翔藍(lán)天。全球24家運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)完成了近50萬(wàn)個(gè)飛行小時(shí)和25萬(wàn)次飛行循環(huán),飛機(jī)的可利用率高達(dá)96%。對(duì)于新型發(fā)動(dòng)機(jī)而言,這種表現(xiàn)是前所未有的。2018年第一季度,Leap發(fā)動(dòng)機(jī)有望實(shí)現(xiàn)第100萬(wàn)個(gè)飛行小時(shí)。與經(jīng)典的CFM56系列發(fā)動(dòng)機(jī)相比,Leap發(fā)動(dòng)機(jī)將減少15%的燃油消耗和二氧化碳排放。
與V2500發(fā)動(dòng)機(jī)相比,普惠公司推出的GTF將實(shí)現(xiàn)16%的節(jié)油率。但同時(shí)我們也看到,GTF發(fā)動(dòng)機(jī)頻頻出現(xiàn)各種運(yùn)行及耐久性方面的問(wèn)題。普惠公司通過(guò)對(duì)軟硬件的各種改進(jìn),這些問(wèn)題都一一得到解決。例如,GTF曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。
另外,GTF發(fā)動(dòng)機(jī)還存在燃燒室襯壁及3號(hào)碳封嚴(yán)的耐久性問(wèn)題,當(dāng)情況嚴(yán)重時(shí),極有可能導(dǎo)致大量發(fā)動(dòng)機(jī)需要提前拆修。普惠公司的報(bào)告表示,目前已經(jīng)對(duì)A320neo裝配的GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)完成改裝認(rèn)證,已能夠很好地解決燃燒室襯壁及3號(hào)碳封嚴(yán)現(xiàn)存在的缺陷,提高GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性和耐久性。
普惠初期從廣受關(guān)注的A320neo改進(jìn)做起,并計(jì)劃在2018年上半年,對(duì)龐巴迪C系列和巴航工業(yè)的E2選用的GTF發(fā)動(dòng)機(jī)也啟動(dòng)類似的改裝工作。2017年,普惠原計(jì)劃生產(chǎn)350~400臺(tái)GTF,2018年將產(chǎn)量提高一倍以上。但受GTF上述問(wèn)題的影響, 2017年GTF的訂單宣布暫停。令普惠公司欣慰的是,在2017年底達(dá)美航空仍提出訂購(gòu)100架配裝GTF發(fā)動(dòng)機(jī)的A321neo,為GTF的改進(jìn)帶來(lái)了很大信心。
航空公司的看法
美國(guó)西南航空公司希望波音737MAX的長(zhǎng)期維修成本能夠低于737NG。西南航指出,波音737MAX的增強(qiáng)型機(jī)上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?yàn)樵摍C(jī)型增加多種功能,包括先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集與實(shí)時(shí)分析處理能力、可加載軟件的機(jī)載存儲(chǔ)等?;诓ㄒ?span lang="EN-US" style="margin: 0px;">737NG機(jī)型的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性,波音737 MAX能夠提供與地面交互的實(shí)時(shí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。另外,一些機(jī)內(nèi)自測(cè)設(shè)備與維修數(shù)據(jù)工具都可為技術(shù)人員提供更好的評(píng)估簽派和維修準(zhǔn)備提供參考依據(jù),為飛機(jī)的安全運(yùn)營(yíng)和維修保障提供強(qiáng)有力的支持。
2017年10-12月,西南航執(zhí)飛的波音737 MAX出現(xiàn)的非例行維修比其波音737 NG機(jī)隊(duì)要少得多,而且波音737MAX的簽派可靠率達(dá)到了99.98%。
截至2017年12月,漢莎航空及其區(qū)域合作伙伴共運(yùn)營(yíng)了10架A320neo飛機(jī)。漢莎航空公司航線維修的系統(tǒng)工程主管Michael Lariviere先生認(rèn)為, 待A320neo機(jī)隊(duì)成熟后其維護(hù)成本應(yīng)比A320ceo更低,只是目前這一狀況還未出現(xiàn)。他認(rèn)為,目前A320neo裝配的Leap和GTF兩款發(fā)動(dòng)機(jī)均不夠成熟,兩家OEM廠商在提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能方面仍有很大的空間。
總而言之,業(yè)內(nèi)對(duì)降低維修成本持有的短期謹(jǐn)慎和長(zhǎng)期樂(lè)觀的態(tài)度,似乎已成為一個(gè)定律,過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)也完全符合這一點(diǎn)。
(郭志帥,編譯自Inside MRO 2018-2-22)