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第10章 特大推力发动机(4)

前面的风扇是发动机中最为重要的部件之一。它由50000~100000马力[6]或更高的功率驱动,该动力由通过发动机低压涡轮的热气流产生。这样巨大的动力是至关重要的,因为要求旋转的风扇提供给发动机巨大容量的空气。如同飞机机翼产生升力一样,风扇叶片以同样的方式产生推力,但是,能够匹配进口空气的风扇叶片转速随其跨距增加而增加。在靠近叶片根部,风扇叶片的弯曲叶型截面的作用就像亚声速飞机的机翼一样,逐渐地变成在超声速下飞行的战斗机的机翼那样,直至靠近叶尖部位。实际上,风扇提高了推进效率。

由于风扇对整台发动机产生推力的大小具有非常重要的作用,所以在它的整体设计中任何提高效率的改进对于燃油消耗量都会产生重要影响。采用宽弦(即相对于长度的宽度)叶片意味着可以将叶片制造得更为结实,而且从空气动力学的角度来讲更为稳定,又意味着以较少的叶片可以达到相同的效果。因此,这样一来就可以减轻重量,而且当偶然出现外来物时,它具有极高的抗外来物损坏的能力。

在大约进行了25年的研发后,罗尔斯·罗伊斯公司制造出了填充有金属蜂窝型芯的空心宽弦叶片。关于该种叶片的充分疲劳寿命,以及在减少其振动应力和承受飞鸟及其他外来物撞击方面,在满足了许多非常严格的要求后,才达到了预期目的。

在降低噪声方面,这种宽弦叶片也起到了至关重要的作用,由于叶片数量少和由宽弦风扇叶片产生的阻塞效应,使发动机噪声在着陆进场时更加难以通过风扇从前面传出来。在大推力起飞或爬升状态下,宽弦风扇叶片的刚性越好,产生的“圆盘锯”噪声就越低;“圆盘锯”噪声是由挠性过大,且弦较窄叶片的叶尖超声速流造成的。

在1984年末,罗尔斯·罗伊斯公司将首个宽弦风扇用到了为波音757客机提供动力的RB211-535E4发动机上。使用后立即在燃油消耗、噪声降低和可靠性提升方面显现了它的强势,而且不久将其用到了4种不同规格的其他发动机上:泰(Tay)涡轮风扇发动机、V2500、RB211-524增推型和遄达发动机。

截至1989年10月,曾经由董事会在1988年6月做出的继续进行泰发动机项目的决定看来要进行全面的调整。已经投产的订单有欧洲航空公司(Air Europe)的MD11和国泰航空公司的空客A330。还有一份是美国环球航空公司为以遄达发动机为动力的空客A330系列客机下的订单。确认订单和意向订单达到了228架之多,其中包括国际租赁金融集团(International Lease Finance Corporation,ILFC)的订单。

在董事会的一份进度报告中这样写到:

虽然波音公司已将波音767×的设计规范最终定稿,但我们依然与它继续进行着讨论。这是一款全新并极具竞争力的客机,我们有机会为其提供发动机,从而巩固与RB211-535所得到的相等的市场份额。对用于该新型客机的遄达发动机的进一步研发工作进行了研究,而且在10月底波音公司向其董事会提交文件之前,要求发动机制造商提供正式的计划。

已经针对所有3种新型宽体客机和其进一步的研发,为遄达发动机的应用制定了产品战略。为了满足这些客机的不同要求,确定了3种基本发动机的额定性能,而且不同额定性能之间的大量零部件的通用性降低了总投产成本。

在当前的销售、确认订单和意向订单方面,遄达发动机在空客A330上占有60%的份额,但在MD11上只占6%的份额。但报告预测在MD11上有提升的空间——特别是太平洋周边地区的日本航空公司、全日空航空公司和新加坡航空公司(Singapore Airlines),以及美国大陆航空公司(Continental Airlines)。

在与空中客车公司合作方面获得的成功特别令人满意,因为,除了国际航空发动机公司的V2500用于空客A320和空客A319以及空客A321改型机以外,罗尔斯·罗伊斯公司从未给空客客机提供过动力。当1991年5月有人问魅力超凡的空中客车公司总经理吉恩·皮尔逊(Jean Pierson)是否他没有采用以同时投产空客A330和空客A340的方式来拓展公司业务时,他极有特点地说道:

没有。对于我们而言,最为冒险的是1978—1984年这段时间,当时我们正在引入空客A310以及研发空客A300600和空客A320机型。与上一个10年相比,我们正在考虑减少下一个10年的投资……在空中客车公司内部出现了争论。有些人说,我们应该投产一种双发客机,其他均为四发客机。最后,工程师们承诺他们能够用一种共用机体制造这两种客机,费用不超过5亿美元。让我们开始行动吧!……空客A330和空客A340没有代表性技术目标。其目标是增加市场份额,并利用空客A320的技术,用市场份额赚钱,这是商业目标。当你投产一种客机时,你必须决定你要优先做的事情。在过去的4年中,这些客机帮助我们将市场份额从20%提高到30%。我们已经销售了200多架这两种型号的客机,但由于空客A340飞行仅有5个月,所以这种型号的客机没有出售多少。

10亿美元如今已成为小钱

在波音公司、麦克唐纳·道格拉斯公司和空中客车公司全力拓展其生产能力的背景下,罗尔斯·罗伊斯公司自1987年私有化后所享有的强势状态延续到了1988年。由于波音公司每周都可以从其西雅图的工厂生产出一架波音747系列客机,因此它成为了顶级生产商。一时间波音757客机的订单如雪片般大量涌入,而且截至1988年9月底波音公司销售出368架客机。与之相比,波音767系列客机销售出307架。比这3种机型销售得更多的是波音公司的较小型客机——波音737。1988年欧洲竞争型客机空客A320投放市场,到年底其确认订单和意向订单达到了700架,轻松地超过了600架收支平衡的水平。

当罗尔斯·罗伊斯公司成功地完成了其私有化的进程后,其充满了信心并恢复了元气,迈出了增加其市场份额的步伐。正如我们在前面看到的那样,1988年5月,它宣布美国航空公司订购的50架波音757200客机将全部配装罗尔斯·罗伊斯公司生产的RB211-535E4发动机。对于罗尔斯·罗伊斯公司来讲,在飞机寿命期限内,该合同的价值将超过5亿英镑,如果美国人再认购另外50架意向订单的话,则合同额会超过10亿英镑。弗朗西斯·图姆斯说,罗尔斯·罗伊斯公司的全球民用航空发动机市场占有率已达到20%,而且仍然在上升。美国航空公司董事长和总裁鲍勃·克兰多尔说,与普拉特·惠特尼公司的PW2037相比,他们还是优先选择了罗尔斯·罗伊斯公司的发动机,因为:

它是一种噪声相当低、节能和非常安全的发动机,而且运营成本效果特别合算。第一架波音757客机的噪声比我们想象它应达到的程度还要低。初期的操作经验表明,这种客机非常好,确实非常好。

到20世纪80年后期,美国航空公司成为西方世界的最大航空公司,不但机群规模大,而且运输的乘客量也大。美国航空公司的总部设在得克萨斯州达拉斯(Dallas,Texas),成立于1929年,由多达85家小型航空公司合并而成。从那以后,在传奇人物C.R.史密斯(C.R.Smith,在1968年最终成为了林登·约翰逊(Lyndon Johnson)总统的商务部长;如我们在三部曲第二部中看到的那样,他的任命使美国航空公司改变了有关为其DC10系列客机购买英国制造的RB211发动机的观念)的领导下,在美国民用航空领域的诸多方面,美国航空公司成为了先驱。比如,在20世纪30年代初,在他们的寇蒂斯“秃鹰”(Curtiss Condors)客机上首次提供了卧榻服务,而且还在1953年使用DC7首次提供了从大西洋海岸至太平洋海岸的双向直飞服务。

美国航空公司的运营副总裁鲍勃·贝克(Bob Baker)说,美国航空公司通过使用罗尔斯·罗伊斯公司的RB211-535E4发动机所取得的经验是“显著的”,并补充说:

我们没有遇到任何困难。他们只是做了罗尔斯·罗伊斯公司告知他们应该做的事情。

展望未来,他说道:

显然,大型双发客机开始赢得了它们应有的声誉。制造商和航空公司面临的下一个重要竞争或挑战将是更换宽体客机。我自己的观点是可能在大型双发客机上进行竞争;因此,也就暗示像罗尔斯·罗伊斯公司这样的制造商应研发推力更大的大型发动机,也就是有代表性的遄达发动机。

进入1989年后民航业继续保持繁荣昌盛。同年2月,波音公司的旗舰——新型波音747-400投放市场。由于订单突破了纪录,从而使民机制造业应接不暇。总部设在加利福尼亚(Califonia)的国际租赁金融集团在1988年5月订购了130架波音和空客运输机,但该项订单在1989年4月被经营飞机租赁业务的吉尼斯·匹特航空公司(Guinness;Peat Aviation)为3家制造商所垄断的308家航空公司发出的价值为168亿美元的订单所超越。租赁业变得十分重要,因为航空公司的利润不能够支撑波音公司估计在下一个10年所需的8500架客机的财政支出(两年前,空中客车公司预测在20年内客机的增量为7300架)。2月的一天内,麦克唐纳·道格拉斯公司宣布,5家航空公司的订单价值为110亿美元,其中包括美国航空公司订购的50架MD11三发喷气客机。4月,联合航空公司订购了价值为157亿美元的370架客机,从而导致《飞行国际》(Flight International)杂志这样写到:

在购买飞机时,10亿美元如今已成为小钱。

正如迈克尔·多恩(Michael Donne)于1989年6月7日在《金融时报》(Financial Times)上报道的那样:

全球的宇航制造商们带着比以往任何时候都厚的订单簿去参加巴黎国际航展,对到20世纪末的业务持有乐观的态度……在军用航空方面,尽管对一些国防预算进行了削减,但在飞机和各种相关武器系统方面依然有大量的开支……一些重要项目正处在研发过程之中,其中包括法国达索公司(Dassault)的“阵风”(Rafale)战斗机和英国、德国、意大利、西班牙联合研发的欧洲战斗机项目。其他国家正在大量采购飞机和相关的武器系统。当前沙特阿拉伯与英国进行的武器交易——阿尔·雅马哈Ⅱ期(Al YamamahⅡ)就是一个例子,开始认为该订单价值大约为350亿英镑,但最后可能接近1500亿英镑。该项交易规定对设备提供终身维修,这些设备中包括“狂风”(Tornado)和“鹰”式战斗机,韦斯特兰公司的直升机,新建的空军基地和新系统。

多恩继续指出,这种繁荣景象同样存在于民用飞机领域。在前12个月内,订单簿上新增了1000架新型喷气客机。在1989年末,总共订购了大约2000架新型喷气客机,总价值大约为400亿英镑。期望在下一个10年内带来3670亿英镑的飞机业务,其中航空发动机占1300亿英镑。在1989年有10亿以上的乘客坐飞机旅行,预测人员希望到20世纪末此人数会增加1倍。

《飞行国际》杂志在1989年6月10日出版的刊物上发出了一条警告性的说明。在一篇名为《1000架客机难以销售的时期将要到来》的文章 中写到:

新组建的航空公司已经订购了3000架新型喷气客机,而且在巴黎航展上他们还将订购更多的客机。为了装满这些客机,每年需要新增5000万乘客。如果当前运输行业的繁荣景象不再持续的话,到1995年有1/3的新订单将成为多余订单。

同时,罗尔斯·罗伊斯公司延续着自己的成功。1989年2月8日,当罗尔斯·罗伊斯公司制造的康维(Conway)发动机被DC8选中后,罗尔斯·罗伊斯公司宣布这是自1965年以来它为麦克唐纳·道格拉斯公司生产的民用客机提供发动机的第一份订单(它为英国设计的“鹰”式教练机和麦克唐纳·道格拉斯公司在20世纪80年代制造的“鹞”式(Harrier)战斗机提供了发动机)。这是RB211-524L(不久被更名为遄达)的第一份订单,在该型号的发动机上罗尔斯·罗伊斯公司投入了5亿英镑的研发费用。该订单来自于国际休闲旅游集团(International Leisure Group)——欧洲航空公司的母公司,由性格虽然反复无常但却热情的哈里·古德曼(Harry Goodman)经营管理。18台发动机的确认订单价值1亿英镑。

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