苗芃
根据飞机型号和运营条件的不同,大多数商用飞机的使用年限为20~30年。但是,考虑到维修成本,一般情况下,航空公司不会使用过于老旧的飞机。以波音737为例,一次重维修的费用大约为70万美元,但一架20年左右机龄的飞机售价却在400万美元以下。
近几年,由于金融市场的低利率和燃油价格持续在低位运行,不少航空公司推迟了飞机的退役时间。IBA咨询公司的数据显示,全球机队的平均机龄已经从2006年的9年延长至2016年的11年。
为了提高老旧飞机的燃油效率、降低维修成本,航空公司纷纷通过升级航电设备,对客舱、发动机、机体进行改装等方式,来提升飞机的性能及运营经济性。这一趋势,导致飞机改装业务“钱景”看好。
客舱改装,风生水起
近年来,许多航空公司将客舱服务品质的提升延伸到客舱环境的舒适整洁和创新技术的应用上。据《航空周刊》预测,2018年全球飞机改装市场将达到66亿美元。其中,约三分之二将用于客舱和机载娱乐设备的改装,特别是对机上WiFi的改装。
从技术层面来看,飞机客舱改装也并非易事。以公务舱的改装来说,改装项目通常会涉及更换新式平躺座椅、增设豪华经济舱、各舱位之间加隔板分区、调整客舱布局、部分厨房厕所移位、加装新的衣帽柜、调整旅客服务组件和行李箱、增加新的便携式娱乐设备、更换液晶显示器(LCD)以及在座椅上加装笔记本电脑电源接口等。
近年来,越来越多的航空公司开始重视高端经济舱这一细分市场。以波音777飞机为例,目前有约30%新出厂的飞机都配置了这一舱位,但10年前交付的777飞机是没有这一布局的。因此,很多航空公司已经开始对投入运营的777进行客舱改装。
同时,一些航空公司通过使用瘦身型轻型座椅或加密座位的客舱改装方式来提高盈利水平。早前,芬兰航空曾投资4000万欧元对其空客A320机队进行客舱改装。芬兰航空根据不同的机型,通过使用轻型座椅,在不改变乘客腿部空间的前提下,每架飞机可增加6~8个座位,这一改装使公司A320机队的运力提升了4%。
航电升级,利润丰厚
一般来说,客舱改装主要是用于改善乘客的飞行体验,对飞机本身性能的提升并没有太大的影响。但是,航电系统的改装升级则可以为航空公司带来显著的运营效益提升。据《航空周刊》预测,2018年航电设备改装市场的需求约为13亿美元。
在新一代飞机中,综合模块化航电系统(IMA)的使用对于提升飞机性能有重要的影响。IMA将一排排单独的处理器更换为数量更少但数据处理能力更强的处理器单元。这不仅减少了组件的數量,同时各硬件之间的通用性也更好。IMA系统最早应用于空客A380,之后波音787和C919也采用了这一当今最先进的航电系统。
航电系统供应商泰雷兹公司表示,IMA的应用实现了A380航电设备减重20%,而A320系列飞机在更换IMA系统后可实现减重70公斤。
此外,飞机制造商还与系统供应商合作,通过使用新技术进一步缩短飞机的停场时间。罗克韦尔柯林斯目前正在研发飞行操作和维修交换器系统(FOMAX),该系统的工作原理与大数据技术密切相关。FOMAX通过收集、分析大量的飞行数据,帮助航空公司更好地开展预测性维修工作。空客计划,从2018年开始对新交付的A320neo系列飞机加装这一系统,航空公司的其他机型也可以根据需要加装这一系统。
机体改装,循序渐进
与航电系统改装明显提升飞机性能相比,机体改装的空间相对有限。尽管如此,飞机制造商和维修企业仍在不断探索各种机体改进升级方案,以延长飞机的使用寿命、增加最大起飞重量、降低油耗。
1993~2015年,空客在A330机体和系统的渐进式改进方面,每年大约要投入1.75亿美元。其中,部分升级在总装工厂完成,另一些则在改装过程中进行。
例如,空客在A330项目中对机翼进行了两项重要的改进,分别是重新优化缝翼剖面和缩短襟翼导轨整流罩。这两项改进帮助A330在巡航过程中降低了1%的阻力。同时,通过十多年不断的改进,A330的最大起飞重量从217吨增加至242吨,航程由4760海里增加至6320海里。
耐久性是飞机性能提升的另一个重要指标。空客曾推出过一个名为“A320飞机延长服务寿命目标(ESG)”的计划,该计划实质上是一个较大的机体改装方案。ESG计划于2008年启动,它使空客窄体飞机的服务寿命由6万飞行小时增加至12万飞行小时,飞行循环次数由4.8万增加至6万。
在宽体飞机方面,波音为777飞机推出了性能改进包(PIP),其中包括将副翼下垂2度,为机翼重新设计涡流发生器,并改进了冲压系统。这些改进不仅可以帮助运营777-200ER的航空公司每年节省100万磅燃油,还可以使飞机获得更远的航程或更大的最大起飞重量。航空公司可以根据自身业务需要来选择加装PIP改进包。例如,副翼下垂需要一个简单的软件改装,涡流发生器的更换在过夜检修期间即可完成,但冲压系统的改装则需要几天时间才能完成,因此最好是在飞机进行重维修时进行。
此外,尽管鲨鳍小翼、双叉弯刀式翼梢小翼等已经成为新一代A320neo和737MAX的标配,但对原有飞机进行小翼改装依旧是机体改装业务的重点。
发动机改装,通用性强
每一款新的商用发动机从投入使用到进入成熟期,都要经历不断的改进。这种改进不仅包括硬件,也包括各种软件的升级。
罗罗遄达1000发动机自2011年投入运营以来,通过发动机“B服务包”和“C服务包”,使油耗和可靠性都得到了明显改进。同时,罗罗还不断将最新发动机研发中获得的新技术应用于旧款发动机的改装服务。
罗罗表示,无论是作为改装套件,还是作为新款发动机的标配,公司的增强性能项目(PIP)都可以在同一系列产品中体现出技术的通用性,如将遄达XWB和遄达1000的技术应用于其他遄达系列发动机。
从2007年投入运营以来,罗罗对空客A380装载的遄达900发动机进行了一系列技术升级,其中一些升级的灵感来自于遄达XWB和遄达1000项目。罗罗为遄达900发动机推出了一个增强性能项目,其中包括风扇叶片的椭圆形前缘、低压涡轮(LPT)叶尖间隙以及高压涡轮(HPT)改进等,该项目可使遄达900发动机的油耗降低1%。
装配A320和737飞机的CFM56同样也进行了一些性能升级。2007年,CFM国际公司发布了“技术嵌入构型(Tech Insertion)”升级项目,该升级项目不仅很快成为CFM56-5B/7B发动机的生产标配,也被用于老款发动机的改装。
“技术嵌入构型”升级项目包括一个压缩机升级套件、一个核心升级的新的高压涡轮和低压涡轮硬件。通过这项升级,可使发动机的油耗降低1%,同时降低维修成本。
2011年,CFM国际公司又为A320飞机装配的CFM56-5B发动机发布了性能增强包(PIP),该性能增强包随后成为安装于波音737的CFM56-7BE发动机的标配。CFM56-5B性能增强包可降低0.5%的油耗和1%的维修成本,而CFM56-7BE可以节省1%的油耗和4%的维修成本。
虽然以上技术很快成为在研产品的标配,但运营CFM56-7B发动机的运营商可以通过为HPT、LPT和出口导向叶片安装套件,将其升级至CFM56-7BE的标准。与大部分发动机改装一样,这两项技术改装通常被安排在发动机返场大修期間进行,以减少飞机停场时间。
除了性能改进,发动机改装的另一个目的是提升残值。随着飞机机龄的增加,发动机成为飞机残值的最直接体现,因此通过升级发动机可使飞机具有更好的残值。但罗罗认为,增强包和残值间存在差距,实际中发动机升级对租赁的影响远比对残值的影响大。当然,发动机性能升级仍然深受航空公司的欢迎,毕竟这一途径是航空公司成熟机队提高燃油效率的最佳途径。