對于多數(shù)人而言,80歲已是耄耋之年,而歷經(jīng)80年滄桑的賽峰直升機發(fā)動機公司卻依然朝氣蓬勃,牢牢占據(jù)直升機動力裝置的領(lǐng)先位置。
賽峰直升機發(fā)動機公司創(chuàng)立于1938年,原名為透博梅卡公司,總部位于法國博爾德,主要生產(chǎn)中小功率渦軸發(fā)動機。該公司于2001年被斯奈克瑪公司收購。2005年,斯奈克瑪和薩基姆(SAGEM)合并成立了賽峰集團,透博梅卡公司隨之成為賽峰集團下屬的直升機發(fā)動機公司。2016年6月,透博梅卡公司更名為賽峰直升機發(fā)動機公司。
從創(chuàng)立之初,透博梅卡公司就不斷地嘗試新技術(shù),走在了渦輪發(fā)動機新技術(shù)應(yīng)用的前沿。
1936年,波蘭工程師約瑟夫·斯德洛斯基(Joseph Szydlowski)在法國創(chuàng)立了透博梅卡公司。1939年,法國航空科技服務(wù)部向公司訂購了一批S39增壓器,安裝在伊斯帕諾-西扎(Hispano Suiza)公司生產(chǎn)的航空發(fā)動機上,這是公司的第一筆訂單。
第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,在認識到發(fā)展燃氣渦輪發(fā)動機的必要性后,斯德洛斯基成立了一個約150人的設(shè)計部門,研制B701渦輪發(fā)動機,與斯奈克瑪公司的阿塔(ATAR)101發(fā)動機進行競爭。雖然該項目最終落敗,設(shè)計部門隨之解散,但相關(guān)的科研人員和技術(shù)卻得以保留,為后續(xù)的發(fā)展積累了經(jīng)驗、儲備了技術(shù)。
1948年,公司開始集中力量研發(fā)小型渦輪發(fā)動機,開發(fā)出了TT782渦軸發(fā)動機(功率為74kW)和TR011渦噴發(fā)動機(推力為784N)。20世紀50年代初,在歐瑞東(Oredon)和皮門尼(Pimene)發(fā)動機技術(shù)的基礎(chǔ)上,公司開發(fā)出了阿都斯特(Artouste)渦軸發(fā)動機和馬爾寶瑞(Marbore)渦噴發(fā)動機,并在渦輪發(fā)動機市場上獲得了巨大成功。同年,公司在歐瑞東發(fā)動機的基礎(chǔ)上研發(fā)了雙涵道渦扇發(fā)動機。1949年10月15日,該型渦扇發(fā)動機首次成功地進行了驗證試驗,后來被命名為阿斯平(Aspin)發(fā)動機。1951年11月6日,配裝阿斯平發(fā)動機的“雙子座”(Fouga Gemeaux)飛機完成了(世界上)渦扇發(fā)動機的首次飛行。
1951年,公司提出了組合壓氣機概念,即軸流+離心式壓氣機的結(jié)構(gòu),兼具了兩種壓氣機的優(yōu)點。1954年11月,應(yīng)用了這項技術(shù)的加比佐(Gabizo)發(fā)動機首次試車,在加力燃燒狀態(tài)下推力可以達到14.7kN。1955年11月,法國航空科技服務(wù)部訂購了40臺加比佐發(fā)動機,配裝的“三叉戟”(Trident)截擊機于1958年5月2日達到了24300m的飛行高度紀錄。
1957年,公司研制的采用了跨聲速軸流壓氣機的阿斯泰祖(Astazou)發(fā)動機(功率為235.36kW)首次試車,并于1961年5月29日開始服役。從1963年到1973年,公司研制的阿斯泰祖系列發(fā)動機,為“小羚羊”直升機、“云雀”Ⅱ型直升機、達索MD410飛機等多種知名機型提供動力。該系列既有渦槳發(fā)動機也有渦軸發(fā)動機。截至目前,阿斯泰祖發(fā)動機已衍生出26個型號,成為一個獨具特色的渦軸/渦槳發(fā)動機系列。
20世紀70年代,美國萊康明公司希望能夠使 “海豚”和 “松鼠”直升機裝備該公司的萊康明LTS101發(fā)動機。這促使賽峰直升機發(fā)動機公司決定在阿都斯特和阿斯泰祖發(fā)動機的基礎(chǔ)上研發(fā)一款新型的發(fā)動機,以應(yīng)對美國競爭對手的挑戰(zhàn),這就是大名鼎鼎的阿赫耶(Arriel)發(fā)動機。
1974年8月,阿赫耶1型發(fā)動機首次試車,并于1977年通過認證。憑借性能高效且使用可靠的特點,阿赫耶發(fā)動機在“松鼠”直升機、BK117直升機、海岸警備隊版本的“海豚”直升機項目上擊敗了萊康明公司,并在A109直升機和S76直升機項目上擊敗了艾利遜公司。
賽峰直升機發(fā)動機公司自創(chuàng)立伊始,在渦軸發(fā)動機主業(yè)之外,也曾積極致力于研發(fā)其他類型的動力裝置。20世紀60年代末,賽峰直升機發(fā)動機公司開始研發(fā)一款基于阿斯泰祖發(fā)動機的新型渦扇發(fā)動機,即阿斯泰方(Astafan)發(fā)動機,以及阿杜爾(Adour)渦扇發(fā)動機。除了前文提到的阿斯泰祖發(fā)動機家族中的渦槳系列,公司還研制了貝斯坦(Bastan)渦槳發(fā)動機。不過,到了20世紀80年代,賽峰直升機發(fā)動機公司在與其他公司的競爭中并未取得優(yōu)勢,便開始陸續(xù)放棄了渦扇、渦槳和小型渦噴發(fā)動機市場。
1977年,賽峰直升機發(fā)動機公司開始進軍飛機輔助動力裝置(APU)市場,先后與ABG SEMCA公司和美國漢勝公司合作,開發(fā)了AST600型、AST950型和APS3000型APU等。但是到了20世紀90年代中期,直升機市場一度蕭條,賽峰直升機發(fā)動機公司的虧損一度達到營業(yè)額的10%。1996年11月,為了扭轉(zhuǎn)頹勢,公司決定放棄APU市場,將其所屬的APU業(yè)務(wù)全部出售給了美國漢勝公司。自此,賽峰直升機發(fā)動機公司徹底退出APU市場。
1986年,賽峰直升機發(fā)動機公司啟動了馬基拉(Makila)工業(yè)燃氣輪機項目,以替代透默(Turmo)工業(yè)燃氣輪機。2003年,低NOx排放的馬基拉DLN燃機開始測試。但最終馬基拉DLN燃機僅向羅馬尼亞出售了兩臺。截至2006年,公司共生產(chǎn)了145套馬基拉工業(yè)燃氣輪機。1989年,公司和沃爾沃公司、烏斯坦(Ulstein)公司合作啟動了“歐洲動力”(Eurodyn)燃氣輪機項目。1998年,公司與艾里遜公司簽署協(xié)議,負責(zé)組裝和分銷艾里遜公司的燃氣輪機。2003年,公司生產(chǎn)的TM1800燃機首次試驗。2005年,賽峰直升機發(fā)動機公司停止了工業(yè)用燃氣輪機的所有項目,將所有資源投入到直升機發(fā)動機領(lǐng)域。
在放棄了小型渦噴、渦扇發(fā)動機市場,退出地面燃氣輪機和APU業(yè)務(wù)之后,賽峰直升機發(fā)動機公司一直聚焦直升機用渦軸發(fā)動機業(yè)務(wù),鞏固其行業(yè)地位,擴大產(chǎn)品優(yōu)勢,將產(chǎn)品線進一步向更高功率級別的渦軸發(fā)動機發(fā)展。按發(fā)動機的輸出功率來分,現(xiàn)在主要有三個產(chǎn)品系列:單臺輸出功率在746kW(1000 hp)以下、在746~1491kW(1000~2000 hp)之間以及1491kW(2000 hp) 以上。
在746kW以下的渦軸發(fā)動機市場,賽峰直升機發(fā)動機公司擁有阿赫尤發(fā)動機系列(335 ~559kW)和阿赫耶發(fā)動機系列(440~746kW)。這兩個系列的發(fā)動機主要用來裝備1.5~5t級別的單發(fā)或雙發(fā)直升機。
迄今為止,賽峰直升機發(fā)動機公司已經(jīng)制造了超過3150臺阿赫尤發(fā)動機,該型發(fā)動機的430家客戶分布在全球60個不同國家和地區(qū),累計飛行小時數(shù)超過800萬。而阿赫耶發(fā)動機已經(jīng)生產(chǎn)了12000多臺,全球機隊的累計飛行已超過4600萬h,在世界范圍內(nèi),每隔15s就有一架裝有阿赫耶發(fā)動機的直升機起飛。2005年,裝備阿赫耶2B1發(fā)動機的AS350 B3直升機成功在珠穆朗瑪峰頂降落,創(chuàng)造的紀錄至今未被打破。阿赫耶發(fā)動機在可靠性和穩(wěn)健性方面符合最高的市場標(biāo)準(zhǔn),在這方面堪與以高可靠性著稱的CFM56渦扇發(fā)動機相比。
在746~1491kW的渦軸發(fā)動機市場,賽峰直升機發(fā)動機公司擁有阿拉諾(Arrano)發(fā)動機(820~969kW)、阿蒂丹(Ardiden)發(fā)動機(1044~1491kW)和MTR390發(fā)動機。這個范圍的發(fā)動機主要用來裝備3~8t級別的單發(fā)或雙發(fā)直升機。在這個級別的渦軸發(fā)動機市場,賽峰直升機發(fā)動機公司主要和空客直升機公司(原歐洲直升機公司)合作,并且和印度斯坦航空公司、中航直升機公司、俄羅斯直升機公司發(fā)展了非常密切的合作關(guān)系。最近,阿拉諾1A贏得了空客直升機公司H160的發(fā)動機合同,阿蒂丹3G贏得了俄羅斯直升機公司Ka-62的發(fā)動機合同,阿蒂丹3C(即渦軸16)贏得了中航直升機AC352的發(fā)動機合同,而MTR390發(fā)動機是空客直升機公司所有“虎”式武裝直升機的唯一動力。
在超過1491kW的渦軸發(fā)動機市場,賽峰直升機發(fā)動機公司擁有馬基拉(Makila)發(fā)動機(1342~1566kW)和RTM322發(fā)動機(1566~1939kW),以及2017年10月才公開的阿內(nèi)托(Aneto)發(fā)動機——覆蓋1864~2237kW的功率范圍,主要為中型和重型直升機市場設(shè)計。由于其較大的功率優(yōu)勢,阿內(nèi)托發(fā)動機在該級別市場中幾乎沒有競爭對手。
在這個市場范圍,賽峰直升機發(fā)動機公司的合作客戶包括空客直升機公司和萊昂納多公司(原阿古斯特維斯特蘭直升機公司),主要裝備H225系列直升機、NH90直升機、EH101直升機和AW189K直升機。
賽峰直升機發(fā)動機公司是中法建交之后第一個進入中國的法方企業(yè),同中國航空業(yè)有著40余年的合作歷史。
早在20世紀70年代,賽峰直升機發(fā)動機公司便向中國人民解放軍交付用于驅(qū)動其旋翼機的發(fā)動機。80年代,雙方合作深入至授權(quán)生產(chǎn)許可協(xié)議。賽峰直升機發(fā)動機公司授權(quán)中國航空工業(yè)集團生產(chǎn)用于裝配直9直升機的阿赫耶1型(中方命名為渦軸8)和阿赫耶2型發(fā)動機。阿赫耶2H發(fā)動機為2016年7月首飛成功的AC312E直升機提供動力,2017年4月,該發(fā)動機獲得歐洲航空安全局(EASA)發(fā)動機型號認證,目前在積極爭取獲得中國民航局(CAAC)的認證。
渦軸16發(fā)動機——又稱作阿蒂丹3C發(fā)動機(2018年4月獲得歐洲航空安全局認證),是賽峰直升機發(fā)動機公司與中國航發(fā)聯(lián)合研制的發(fā)動機,為AC352直升機提供動力。渦軸16發(fā)動機預(yù)計于2019年通過中國民航局(CAAC)的適航認證。
在中國,共有500多臺賽峰直升機發(fā)動機在役,在中國登記注冊的直升機中有超過半數(shù)裝有賽峰直升機發(fā)動機或其授權(quán)生產(chǎn)的發(fā)動機。
賽峰直升機發(fā)動機公司從一個渦輪增壓器生產(chǎn)商一步步成長為一個世界級的航空發(fā)動機巨頭,其發(fā)展歷程不僅是一家企業(yè)的歷史,也是現(xiàn)代航空發(fā)動機歷史的一個縮影,總結(jié)其發(fā)展經(jīng)驗和教訓(xùn),對我國航空發(fā)動機行業(yè)的發(fā)展具有很大的啟發(fā)和借鑒作用。
賽峰直升機發(fā)動機公司的每一款成功的產(chǎn)品都會衍生出若干個型號,如阿赫耶1發(fā)動機從1974年首次試車開始直至現(xiàn)在,已發(fā)展了包括阿赫耶2+的20多種型號,功率、可靠性等指標(biāo)都有大幅提升,耗油率也不斷下降。針對不同的直升機型號研發(fā)發(fā)動機改型,或者在個別部件應(yīng)用最新的技術(shù),如改變渦輪的材料、增加全權(quán)限數(shù)字式電子控制(FADEC)系統(tǒng)等,充分利用原有型號的研制和制造基礎(chǔ),充分挖掘同系列型號的性能潛力,從而實現(xiàn)縮短研制周期、降低研發(fā)成本、提高產(chǎn)品性能的目的。
賽峰直升機發(fā)動機公司的渦軸發(fā)動機產(chǎn)品線從最初的74kW(TT782渦軸發(fā)動機)慢慢提升至20世紀70年代時的596~746kW,再到2000年后的1491kW以上發(fā)動機的研發(fā),一步一個腳印,從小到大,從易到難,最大程度上進行了技術(shù)積累,降低了研發(fā)的風(fēng)險。
賽峰直升機發(fā)動機公司在研發(fā)新產(chǎn)品時特別重視國際合作,例如與羅羅公司合作開發(fā)的MTR390發(fā)動機、與中國航發(fā)合作開發(fā)的渦軸16發(fā)動機等。一方面可以增進與合作方國家之間的合作互信、交流雙方的技術(shù)生產(chǎn)流程、提前鎖定產(chǎn)品的用戶和訂單數(shù)量;另一方面,更為重要的是可以有效降低研發(fā)成本、分擔(dān)新產(chǎn)品研發(fā)的風(fēng)險。
賽峰直升機發(fā)動機公司在不斷改進發(fā)動機性能的同時,采用了減少CO2和NOx的排放的新技術(shù)、混合電推進技術(shù)、優(yōu)化制造流程的3D打印技術(shù)、新型機載發(fā)動機動力管理方法等。上述措施的實施得益于其在創(chuàng)新上的持續(xù)大量投入——每年收入的15%用于研發(fā)。
在嘗試了渦噴、渦扇、渦槳、渦軸等各種類型的發(fā)動機之后,賽峰直升機發(fā)動機公司最終將自己定位為直升機發(fā)動機提供商,將業(yè)務(wù)聚焦在渦軸發(fā)動機的研發(fā)、生產(chǎn)及相關(guān)衍生業(yè)務(wù)上,主動放棄了其他市場,聚焦主業(yè),進一步鞏固自己在直升機用渦軸發(fā)動機的霸主地位。