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轻型活塞通用飞机未来的动力趋势会是柴油机?

 2014-08-15 09:31:23 来源:http://chaiyouji.99114.com/ 浏览量:0

 

对于航空圈的老人来说,柴油版的赛斯纳172并不陌生,2008年,同样使用TAE百夫长2.0柴油机(也即现在的大陆CD155)的赛斯纳172TD在国内做过多次的推介,当时的赛斯纳公司、代理商做过很多宣传。故事就从赛斯纳172TD开始。

  赛斯纳172的主要竞争对手之一,钻石DA40在2002年为其柴油型取得了型号合格证。随后的几年中,赛斯纳公司逐渐意识到,172的市场受到了DA40柴油型的严重蚕食。为了应对这一变化,赛斯纳公司将柴油型号的研发提上日程。然而早期的Thielert Centurion1.7发动机只能提供135hp动力,赛斯纳公司对此十分不满,但市场上并没有第二种取证的柴油机可选,所以项目进展一直很慢。直到2007年1月,155hp的Centurion2.0s取证,它的功率十分接近赛斯纳172R的160hp和172SP的180hp,赛斯纳公司决定加速柴油型的研发。

  2007年10月4日,在康涅狄格州哈特福德的AOPA展览上,装配了柴油机的赛斯纳172TD正式对外发布,并接受预定。然而,受到随后经济危机的影响,2008年开始赛斯纳公司的新订单急遽减少、取消订单增加、飞机交付数量大幅度降低。作为赛斯纳172TD项目的关键合作伙伴,德国的柴油发动机供应商Thielert Aircraft Engines AG/TAE,在2008年4月24日经法院判决破产,发动机的供应终止。5月1日,赛斯纳公司宣布赛斯纳172TD项目冻结,此时距离项目正式公布不到7个月。

  然而,赛斯纳172TD项目并没有完全终止,因为赛斯纳公司面临的外部竞争压力没有消失:钻石公司还有备用方案,有使用168 hp Austro AE300  柴油发动机的DA40NG继续销售。此外,Thielert在资产重组后还继续销售百夫长(Centurion)系列发动机的,这些技术的确有其核心竞争力,有一定市场需求和厂商利润空间,会吸引到新的投资者。基于这些判断,赛斯纳公司仍然分配了少量资源,维持着赛斯纳172TD项目。

  经过各种完善,赛斯纳172TD最终演化成现在的赛斯纳172JT-A。2013年7月,Thielert被中航工业下属的大陆发动机公司收购,随即注入大量资源,恢复生产。自此,柴油型赛斯纳172项目的重启就水到渠成了。

  

  柴油飞机的经济性优势

  柴油机由于压缩比高、燃油燃烧充分,燃油效率更高。比如在今年6月德国施特拉斯堡的第3届绿色速度杯飞行大赛上,使用CD155发动机的DA40,在两天的比赛中分别实现了104kts/4.12GPH和105kts/4.65GPH的油耗。可类比的是Cessna172R的油耗在104kts/6.9GPH(60%发动机输出功率/6000英尺巡航)。航空煤油比航空汽油的售价也要低,它们共同构成了柴油飞机低运行成本优势的基础。

  一般航校对赛斯纳172R/S的小时租赁燃油消耗计算分别为9.5Gal和10Gal(实际油耗数值比它略低)。德事隆公司认为赛斯纳172JT-A在执行飞行培训任务时燃油效率会提高25%,假定赛斯纳172JT-A的小时油耗为7.5Gal。燃油价格以8月10日美国六大区的平均价格计算,JetA为5.605美元、100LL为6.265美元。则两种赛斯纳172的小时燃油成本差价为20.61美元(具体请参见《公务与通用航空》第5期)。

  柴油发动机由于设计和产量的问题,成本要显著高于同功率级别的汽油机。CD155的售价是常见汽油机的1.8~2倍(如大陆O-360、莱康明O-360系列)。因此,赛斯纳172JT-A比其常规汽油型号售价高60000美元,看起来只需要2911小时就能通过燃油成本的降低把这一购置成本升高的影响抵消。然而,考虑到资金成本,也即买柴油版赛斯纳172多支付的6万美元,应当在7年内收回,这些飞机的年飞行小时数不得低于416小时的。根据大陆发动机公司的数据,CD155机队的年均飞行小时数为160左右,按此运行强度估算,靠节约油钱把飞机差价补回来,需要18.2年。结论1,只有高强度使用、年飞行小时数在400~500以上的环境下,柴油飞机才会显示出成本优势。

  维修成本方面,CD155柴油机占劣势。CD155的整机TBR为1200小时,而莱康明和大陆的竞争型号为2000~2400小时;CD155每600小时还要求有一次减速器拆卸检修;CD155的零备件价格比竞争型号汽油机高很多,CD155的综合维修成本要高1.5~2倍。飞机的检修作业次数多,也将影响飞机的签派率和可用性,影响机队的年度可飞天数和盈利能力。结论2.使用柴油机的维修成本问题,会严重影响燃油成本的优势。

  在中国的市场环境下会怎样?由于国内航空汽油暂时供应困难,价格过高,如果使用柴油机则小时燃油成本会大幅度降低。6万美元的飞机差价,在国内飞机零售价格上会引起约50万的提高,赛斯纳172JT-A大约需要1533小时的飞行,可以通过燃油成本优势补偿飞机购置成本的上升(具体请参见《公务与通用航空》第5期)。结论3,在中国这样的匮乏航空汽油的市场中,赛斯纳172JT-A有显著的运行成本优势,在较低的运行强度下即可凸显(300小时/年)。

 


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