【长知识】加拿大航空发动机制造巨头:普惠加拿大公司
导读:
强大的圣劳伦斯河水域,这条连接北美五大湖和大西洋的水道散发着历史的味道。该河全长1,190公里,从1535年法国探险家雅克-卡蒂亚勘探此处开始,这里最终成为了欧洲在加拿大定居的基础,这里有北美最古老的三个定居点:魁北克市,三河市和蒙特利尔。后者正在庆祝其建立375周年,上个世纪以来,它在全球航空业的发展中发挥了关键作用,并成为世界上最大的航空枢纽之一。
魁北克省隆格伊市是普惠加拿大公司P&WC经营的2个客户中心之一,提供全天候覆盖的飞机引擎技术/维护咨询,另外一个在新加坡。
正因为如此,我发现自己站在圣劳伦斯河的南岸隆格伊市(一个通往蒙特利尔市中心的一个通勤城市),这是一个温和但仍然很寒冷的一天。我正在访问一个最古老和最熟悉的航空公司。该公司正成立于1928年,将在今年夏天庆祝其第10万台发动机的生产,其中有6万台发动机仍在服役中,由全球200多个国家的12,300多个运营商使用。在直升机客户中,其包括空客、贝尔、莱昂纳多、麦道、中航工业、喀山等直升机厂商。而在去年的直升机引擎制造商市场调查中,普惠加拿大公司是明显的市场赢家。
这家著名的制造商有4个最主要的发动机业务领域:通用航空、区域涡轮螺旋桨发动机、商务喷气式飞机和直升机,并生产辅助动力装置(APU)。普惠加拿大公司总裁约翰-萨巴斯表示,这种多样性和行业经验给了公司一个竞争优势。
他说:“产品长寿本身并不意味着任何事情,但事实上,我们正在获得新客户,并且研发新产品,在过去25年里有100多种新产品。我们研发了几乎可以涵盖整个市场的产品,我们从各个市场学习,同时又将知识带到各个细分市场。”
该公司庞大的隆格伊总部占地165英亩,其中两座主要建筑共同跨越123万平方英尺。这个总部的设施包括普惠加拿大的主要制造厂、企业和客户支持办公室、主要工程中心以及大约一半的研发部门。
除了在隆格伊市的厂房和设备外,普惠加拿大公司还在魁北克的圣居贝设有主要维修和大修服务中心;在魁北克的米拉贝尔设有全球飞行测试中心和发动机总装基地;在安大略省的密西沙加设有涡扇发动机研发和PW300发动机装配和试车基地;在艾伯塔省的莱斯布里奇设有PT6发动机的装配和测试基地;在安大略省的渥太华建有高空试车台;在马尼托巴的汤普森,与英国罗尔斯-罗伊斯公司合作,建有全球航空航天中心用于结冰和环境研究。
系列化发展的航空动力
多年来,普惠加拿大公司已经为直升机生产了15,000多台涡轴发动机,其中约9000架直升机引擎仍在运行。而在普惠加拿大公司的产品总共积累了七亿多个飞行小时,其中有5500万飞行小时来自直升机。
两台PW207D1发动机为贝尔429直升机提供动力。
萨巴斯表示:“直升机部门是我们业务中非常重要的一部分,它的实际飞行小时数也是要大于通用航空和商务航空的,所以它的维修周期更加频繁。”
普惠加拿大公司的产品线核心是超过了50年寿命的PT6发动机,该发动机极具传奇色彩,与直升机行业的联系可以追溯到最早的时期是:第一架由PT6发动机完全驱动的实验性飞机Hiller Ten99直升机。
PT6B发动机(1000轴马力)、PT6C发动机(1600~2000轴马力)、PT6T(1800~2000轴马力)分别为包括莱昂纳多AW119考拉直升机、AW139直升机和AW609 Tiltrotor、贝尔212和412直升机、和空客H175直升机提供动力。
普惠加拿大公司客户服务副总裁蒂姆-斯威尔(Tim Swail)表示:“PT6发动机在可靠性和耐用性方面经受了时间的考验。它具有非常好的功能,特别是在抵御外来物所表现出的可靠性,它适合很多配置。我们将继续,特别是在直升机方面,将材料和零件,制造和技术融入到产品中,以实现我们发展壮大,提高业绩,然后我们将也研发新的控制系统,让其演变相匹配。”
两架Leonardo AW139在墨西哥湾飞行,飞机的发动机型号为PT6C-67C。
在功率范围的另一端是PW200发动机,尽管与PT6发动机相比,它是一个较新的发动机,但也在最近庆祝了它成功运行25年(首次应用于MD 900上)。
与PT6发动机不同的是,PW200型号仅用于为直升机提供动力,并且已经被证明是它受到了轻型双引擎直升机OEM厂商的欢迎。PW206发动机(430~560马力)为空客EC/H135,MD 900和Leonardo AW109系列直升机提供动力;而PW207发动机(570~650马力)用于Bell 429,Bell 427和Kazan Ansat直升机。
普惠加拿大公司直升机发动机营销副总裁艾琳-马克瑞斯表示:“他们不是我们的第一台发动机,我们已经有很多的应用了。我们共制造了4,700台,其中有3500台(PW200系列)发动机正在服役。我们几乎占全球轻型直升机双引擎市场的50%。”
普惠加拿大公司产品线中最新的发动机是1,100马力的PW210发动机,它们被装配在西科斯基S-76D直升机和莱昂纳多的AW169直升机上。
西科斯基S-76D,其推进系统采用2台PW210S发动机。
斯威尔说:“PW210发动机汇聚了我们为PW600涡扇发动机研发的架构和一些技术,以及在PW200发动机使用25年经验中学到的一些关键特性和经验教训,以及25年全权限数字控制系统FADEC商业应用的经验。”
他补充道,发动机还有一个APU模式,即使转子不转动也能提供充足的动力,这一功能受到了特别是操作员的好评,因为这节省了额外发动机的成本和重量。
致力于创新
过去五年,PW210A,PW210S和PT6C-67E发动机已经全部投入使用(分别在AW169,S-76D和H175直升机上),这表明了普惠加拿大公司在创新方面的投资。该公司估计,在每个业务上,每年的研发费用投入超过5亿加元。在过去十年中,它宣称总投资超过了30亿加元用于开发新产品和技术。
马克瑞斯说:“我们从来没有停止过在研发上的投资,即使在营收上不是最好的一年。我们一直在关注未来,始终与OEM厂商,运营商合作,采取反馈意见,并着眼于开发符合他们需求的下一代引擎,有时我们会告诉他们,我们有什么或者我们打算干什么,而他们可以‘围观’我们的发动机工作。”
为了满足未来的需求,普惠加拿大公司前正在开发一款新的发动机系列,功率在1400到2200马力。
L.A.消防局的Bell 412EP直升机由PT6T-3D Twin Pac发动机驱动
马克里斯说,公司的研发部门已经完成了系列发动机的新技术,并与客户积极分享最前沿的技术。普惠加拿大公司暂时不愿意分享太多关于仍在研发的项目细节,但它表示说,静洁动力PW1000和PW800涡扇技术正在应用在涡轴发动机上。
该公司已经在与客户合作,在2020年左右的时间内将正式应用在飞行器上,不过马克里斯拒绝透露客户信息。
斯威尔说:“我们不断与所有的OEM厂商进行技术研发讨论。趋势在哪里?我们在干什么?我们正在与他们分享我们在组件,系统,架构和颠覆性层面上的技术组合。我们将干什么?他们将干什么?那些事情如何匹配在一起?交流正在进行,从初步阶段的快速分析开始,逐渐变得越来越细致。这是一个不断的互动过程。“
虽然继续发展功率和效率更高的发动机仍是整个行业的头号目标,但也需要也越来越重视减少环境污染。为此,普惠加拿大公司已经与几家加拿大大学合作开发绿色技术,项目重点包括减少排放,噪音,浪费以及在制造过程中减少使用某些化学品和材料,以分享公司可持续性供应商的价值观。
在绿色燃料方面,普惠加拿大公司几十年来一直在探索生物燃料的使用,并认为随着生产基础设施的发展,其使用将会增加。而随着生产规模的继续增长,所有商业飞机都可以使用可持续的生物燃料,并且也将来未来五到七年内继续增长。
P&WC工程师在隆格伊市的制造厂总装PW206C发动机
萨巴斯说:“我们已经在所有发动机上都验证了混合燃料,我们的发动机可以使用生物燃料,但更大的问题是你的飞机和飞机燃料系统,能够使其成为长期可行的事情,所有你真正需要做的是做成熟度兼容性,确保燃料流量符合燃料的热值。而混合燃料中的热值要低,因此你将需要更多体积的燃料才能获得同等的推力。”
此外,作为推动提高生产效率的一部分,普惠加拿大公司已经投资8000万加元,用于隆格伊市先进制造卓越中心,该中心拥有三个先进的制造单元,每个单元都有几台机器人手臂,类似于高科技汽车生产设备中的类型,机器零件沿着生产线行驶。这些单元的精度水平使得它们达到小于人类头发直径的五分之一的公差,以生产出高质量的产品,减少浪费。
产品支持工作
在世界各地的9000名员工中,普惠加拿大公司有2,000名客户服务人员,其重点在于支持其产品,这显然是很自豪的。
马克瑞斯表示:“我们确保我们永远在机队和客户需要我们的地方,无论是在DOF(指定的检修设施),服务中心,培训学校还是配件中心,我们策略性地确定我们是否在正确的位置。”
P&WC在隆格伊市的总部位于魁北克蒙特利尔周边的航空枢纽中心。
为此,普惠加拿大公司在世界各地拥有超过30家自有和可指定的检修设施、七个配送中心、100多个外勤支助代表、100个移动维修团队技术人员、超过850套租赁/更换引擎、13个客户培训设施在七个国家、两个客户第一中心(加拿大隆格伊市和新加坡)提供关键应急服务和技术/维护咨询。
斯威尔表示,该公司目前正专注于为业务人员的个性化需求量身定制解决方案,同时降低成本。
他说:“我们将继续发展,但在过去两年中,我们已经提出了向客户展示我们愿意适应其特定业务需求的证明,我们已经做了很多工作,包括将PW210上的TBO(大修时间)从3,500扩大到4000小时,并降低了发动机的每小时损耗率。”
装配在Leonardo AW169直升机上的PW210A发动机于2014年12月获得了欧洲航空安全局的认证。
普惠加拿大公司的支持部门目前的关键推动力是为运营商提供计划性的维护环境,为维护成本提供更大的可预测性。
普惠加拿大公司正在提出一项“P&WCSMART”计划,该项目包含30项服务,其中8项针对公司的直升机产品。他们包括所有产品线上的机队维护程序以及某些特定发动机的解决方案。例如PT6T3/3B的发动机交换程序。此外,普惠加拿大公司还为企业运营商和机队提供按时计费的维修计划。全公司在这些计划中注册了超过10,000台发动机。
该计划中包括的诊断和健康管理系统,这是普惠加拿大公司新型飞行获取、存储和传输(FAST)系统的一部分,之前仅在AW139直升机引擎上使用。FAST系统可以自动捕获和分析80多个发动机和飞机参数,并提供从飞机到普惠加拿大公司的数据传输。发动机停机后15分钟内,就可以将相关分析报告发送给操控人员。
斯威尔表示,目前FAST系统已经推广到了庞巴迪Q400飞机上,并装配在了一半的飞机上,普惠加拿大公司正在考虑将其推广到其它市场上。
他说:“这真的将HUMS(健康和使用监测系统)的体验带到引擎之外。客户对AW139的反应非常好,我们将继续将其提供给我们所获得的新技术。”
在其隆格伊市工厂的普惠加拿大公司的尖端先进制造单元之一
另一个工具也将很快部署在维修技术中,包括普惠加拿大公司的油品分析程序。目前已经在3,100台发动机上进行了试验,该计划被作为下一代预防性维护解决方案。该系统可检测油中的超细金属颗粒,可以及早识别单个油润滑部件(如齿轮,轴承和密封件)的磨损。
马克瑞斯说:“我们能够在最短100小时内完成检测,这个要快于传统的SOAP(光谱测量油分析项目),我们将与行业一起分享它,因为安全是我们的责任。”
该公司预计未来18至24个月内让该技术成熟。
最后,制造商正在大力支持软件。去年,它推出了My P&WC Power,这是一个新的客户服务门户,优化了使用的任何设备,使用户能够与制造商的互动,访问技术出版物和在线教程,订购零件和提交小时维护方案。
然后,在去年11月,它推出了P&WC Onsite - 一个高清视频协作系统,其基本功能是加强苹果手机的FaceTime版本。它允许客户可以通过实时视频与普惠加拿大公司的代表沟通问题,以获得建议,而不必等待他们亲自到达,该技术甚至允许通过适配器与管道镜连接。
斯威尔说:“假设他们需要我们去修理,修理后我们需要给他们写一封信进行说明和记录。而现在我们有了更详细的记录,那就是一段视频图像,你可以帮助决策更快。这只是另一种方式,我们正在努力确保我们靠近客户,并保持最新的水平。”
根据普惠加拿大公司的统计,它的人才质量是公司不断前进的关键。萨巴斯说:“引擎非常重要,技术非常重要,但我们的支持才是重中之重,支持归功于您拥有的人员,您拥有的关系以及可用性。我们总是得到的一个评论就是我们的员工是伟大的。”
在不断变化的行业前景中,普惠加拿大公司已经设法保持在发动机性能和客户支持的前沿近90年。而且,随着它的世纪展望,它继续关注创新,使其未来看起来与其辉煌的过去一样明亮。