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对于何时启动和推出新一代窄体客机,近年来空客始终没有停止过探索和实践。研发新一代继任A320系列飞机的新机型对于空客来说远非一次简单的产品更新,更多的是对新技术的战略选择,这种选择牵一发而动全身。为此,过去几年间,空客与合作伙伴开展了大量合作,从氢能、混电推进、开式转子发动机到“明日之翼”,通过不断的技术迭代和战略调整,一些技术路径被搁置,一些正在加速推进。在此基础上,空客下一代窄体客机的雏形正逐步形成。

在2026年7月的范堡罗国际航展上,空客首席执行官傅里正式对外宣布,一个内部代号为eAction的下一代单通道客机项目将在2030年左右正式启动,并将成为A320系列飞机的继任者,服务于单通道客机市场。

被叫停的新能源项目

2020年9月,空客发布了名为ZEROe的氢能飞机项目,并表示最快将于2035年开始向客户交付使用氢能源的零排放商用飞机。ZEROe氢能飞机项目包括三个子型号,一个外观类似于传统的涡轮喷气发动机机型,但机身更长,载客量为120人到200人,航程超过3500公里;第二个是使用涡轮螺旋桨发动机的支线飞机,载客量为100人左右,航程为1800公里;第三款概念机采用翼身融合的方案,航程可达到3700公里。翼身融合的构型可以灵活设计客舱布局与氢燃料存储,载客量可达到200人左右。

此后,空客通过各种形式的合作,利用美国和欧洲发动机制造商的专业能力推动氢燃料技术向前发展。同时,空客还与多方围绕基础设施和产业链建设等开展合作探索。在氢气基础设施建设方面,空客与多方围绕氢气的生产、存储、运输和加注技术等开展了一些技术研究,并先后与亚洲、欧洲和北美洲的多个机场签署协议,计划在这些机场建设加氢站。但显然,从传统的航油到氢能,企业更多的时候只能解决技术难题。正如国际航空运输协会指出的那样,若政府不主导投资,氢能飞机最终只能沦为“纸上蓝图”。

最终,2025年2月,空客正式对外宣布,由于受到氢能技术成熟度不够、相关产业链和基础设施尚未成熟等一系列因素的综合影响,公司决定将氢能飞机问世的时间从2035年推迟。与此同时,空客还暂停了于2024年启动的“CityAirbusNextGen”项目,即空客“空中出租车”项目中的最新型号。从空客接连暂缓和叫停新能源飞机项目不难看出,一方面新能源的使用绝非一家企业所能主导,它需要整个产业链乃至国家、地区的大力支持与配合。另一方面,站在航空业产业格局重塑的关键时刻,空客选择了将更多资源投向传统领域

“是改进而非颠覆”

在接受《航空周刊》采访时,傅里表示,经过前期和供应商、合作伙伴开展了大量工作,包括多技术路线对比、项目论证、仿真测试等后,当前空客对于下一代窄体客机制定的技术方案是“改进而非颠覆”,将会主要围绕气动设计、动力系统、新材料等方面对下一代窄体客机进行改进升级。设定的核心目标是,相比在役A320neo系列飞机,燃油消耗降低20%~25%,并且可以全面兼容100%可持续航空燃料(SAF)。

对于战略的调整,傅里也作出了回应。他表示,空客并没有放弃使用氢能技术,前期在ZEROe氢能飞机项目上的很多技术探索仍将被应用在下一代窄体客机上。换而言之,空客只是调整了对氢能技术的商业化应用节奏和使用场景,未来将继续把氢能技术应用在100座级以下的产品市场,但主要是出于长期技术储备的考虑。

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在项目推出时间上,空客计划能够在21世纪30年代后期将新一代机型投入商业运营。公司认为这是一个“可实现的”时间节点。根据空客早前的市场预测,21世纪30年代左右,全球市场将有一批窄体客机面临退役,这个时间点与空客下一代窄体客机预计推出的时间刚好吻合。作为新飞机最重要的动力系统,空客计划在2027年明确最终的发动机选型。

此外,由于供应链的稳定性已经影响到了当前在役飞机的产能提升工作,因此要研发新机型,一个十分重要的工作就是提高供应链企业的同步性,并赢得供应商的支持。对此,傅里在接受《航空周刊》采访时也表明,如果空客率先启动下一代飞机的研发,意味着全球优质的供应商资源将有望向空客倾斜,这将更有利于空客提前锁定核心供应商的产能和研发资源。

同时,空客还指出,伴随着新一代机型的还有更加先进的数字化生产体系,产线将大规模应用创新技术,大大提升窄体客机的生产效率。由于空客目前手握的现役A320neo系列飞机的订单众多,即便推出新一代窄体客机,在相当长的一段时间里,这两款机型将在生产线上同时进行生产,因此新技术的应用将有望同时提升这两款机型的交付速度,以满足全球航空公司机队更新的需求。

明确多项关键技术研发

在2026年7月的范堡罗航展上,空客与多家合作伙伴不约而同地围绕下一代窄体客机项目公布了多项关键技术的研发计划,其中包括RISE项目、“明日之翼”计划、Switch项目、未来供应商协作项目等。

动力系统的选择是空客下一代窄体客机项目中最受业界关注的一个项目。目前CFM国际公司的开式转子发动机项目和普惠的GTF齿轮传动混动方案都在空客的备选方案内。

2021年,CFM国际公司正式开始启动RISE项目,并旨在开发一系列颠覆创新技术以推进新一代开式转子发动机的研发。2024年,RISE项目开始了首轮风洞测试,试验采用五分之一缩比演示发动机,并将其安装在同比例缩小的机翼上,以评估发动机的空气动力学和声学特性,收集巡航状态的高速空气动力学数据,由此校准数值工具并评估安装方式对风扇性能的影响。

单级开放风扇发动机是RISE项目中的关键核心技术,其涵道比是未来普通发动机的5倍以上,风扇叶片由碳纤维复合材料制成。但是仅靠开放风扇技术难以大幅降低油耗,因此RISE项目还研发了轻量级、紧凑型的发动机核心,搭载了更先进的冷却系统和耐高温材料,同时还能够兼容可持续航空燃料、氢燃料,以及GE正在和美国国家航空航天局共同合作研发的混合电力系统。同时,RISE项目还采用了变循环发动机设计技术,这项技术可以根据需要调节涵道比,比如在飞机起飞阶段提供更大的推力,在巡航状态下可以转换为更大的涵道比。

自2021年项目启动以来,围绕开放式风扇、紧凑型核心机、混合电力推进系统等先进发动机架构,项目已经完成了近500项测试和超过3000个耐久循环,并在三大核心技术攻关方向上取得了新的突破。一是完成了关键设计评审工作,即开放式风扇和紧凑型核心机关键模块评审工作都已完成,相关设计概念得到进一步确认。二是耐久性测试前置工作已经开展。在新技术研发早期启动耐久性测试将有助于更早优化硬件设计。三是混合电力地面测试稳步推进。目前GE正在和赛峰飞机发动机公司持续开展相关地面验证工作,项目进展符合中期承诺。同时,两家企业还分别与美国国家航空航天局、美国能源部、法国民航研究委员会、德国航空航天中心等建立合作关系,加速推进各项测试工作。

随着系统的逐步到位,未来10年内,多项地面及飞行试验将陆续启动。飞行测试对于深入了解真实飞行场景下的发动机性能、安全性、噪声及空气动力学表现至关重要,这也是发动机研发的关键一步。根据已经公开的信息,未来早期的项目产品将在A380飞机平台上进行测试工作。

eAction项目的另一个动力选项则是采用混合动力的普惠GTF发动机,其中关键技术是由空客、MTU航空发动机、GKN航空航天、普惠、罗克韦尔·科林斯公司等合作的SWITCH项目。该项目是在GTF发动机基础上验证混合电技术,并结合燃烧侧水蒸气注入技术。这项技术被业界称为微混合化技术,将在一台20兆瓦级的普惠GTF发动机中,使用1兆瓦的混合电力系统,用于滑行、起飞增功以及辅助涡轮发动机处理瞬间工况等。研发团队希望采用了新技术的GTF发动机可以实现20%的燃油效率提高,降低50%的二氧化碳和氮氧化物排放。根据项目设想,电气设备将安装在全尺寸GTF发动机外部,电动发电机将通过齿轮连接至两根涡扇传动轴。系统既可以从传动轴获得能量并为电池储能,也可以在起飞阶段向涡轮提供动力。

在范堡罗国际航展上,科林斯公司宣布已经完成了用于混电GTF发动机的电子系统初始集成测试,近期将硬件运往空客在德国的工厂用于飞机级集成测试。根据计划,SWITCH项目将在2027年年初完成,同时欧洲净洁天空项目第四轮计划资金还在2026年年初划拨了该项目的后续项目,用于把电力传动子系统集成到GTF发动机进行地面测试,目标是在2029年年底达到技术成熟度5级。后续,混电版的GTF发动机也将在A380飞机上进行飞行测试。

除了动力系统之外,空客认为创新的机翼设计将继续助力飞机燃油效率的提升,于是早在多年前,空客就启动了一个名为“明日之翼”(Wing of Tomorrow)的项目。

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“明日之翼”项目的研发重点是开发可高速生产的大展舷比复合材料机翼技术,以降低飞行阻力。根据空客多年前公布的下一代飞机技术路线图,新飞机的机翼将采用轻量化复合材料,其中碳纤维的使用占比将达到60%以上,同时还将采用智能折叠技术,飞机翼展可达到传统机型的1.5倍,气动效率提升15%以上,同时适配现有机场设施。

在2026年范堡罗国际航展上,“明日之翼”项目时间表已更加明确。空客正式宣布将启动为期3年的“明日之翼”翼梢延长段设计、制造与飞行验证计划。全尺寸翼梢延长段将在英国菲尔顿的机翼技术开发中心总装后,转移至图卢兹,集成于A321neo飞行测试平台上。该测试将获取不同长翼几何在真实飞行环境下的气动性能、载荷响应、气动弹性特性及其对飞机操纵品质的影响,为下一代大展弦比机翼方案选择提供依据,首个构型计划于2027年下半年开始试飞。空客将在A321neo上试飞多种4~5米级固定翼梢延长段,重点评估气动性能、载荷、操纵品质以及大展弦比方案的可实现性。

尤为值得一提的是,在eAction项目中,空客还想通过名为“未来供应商协作”(FUSE)的计划,创新与核心供应商的合作模式,进一步加强双方的深度捆绑。对于这项计划,目前空客并没有透露过多细节,但表示想通过创新的合作模式,让更多核心供应商、潜在供应商等参与更深层次的技术协作。所有这些探索目标都是直指产能提升。根据空客的规划,到21世纪30年代,其窄体客机的月产规划是75架至100架,要实现这个目标,供应商的配合和支撑极为重要,因此在新一代机型尚未推出之时,空客已未雨绸缪规划创新供应链合作模式,此举值得业界持续关注。

来源:《大飞机》杂志

作者:杜婷

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