老舊飛機改裝市場火熱

隨著近幾年燃油價格持續走低並保持平穩，航空公司推遲了老舊飛機的退役時間。但針對這類飛機的燃油效率問題及維修成本增加的問題，航空公司通過航電設備升級、機體及發動機改裝的方式，提升飛機性能及改善其經濟性。客觀上這也帶動了老舊飛機改裝市場的發展。

金融市場的低利率與原油價格的持續低位使得許多航空公司推遲了老舊飛機的退役時間。與此同時，多家運營商認為油價將在未來幾年內繼續保持穩定，因此推遲了新一代飛機的交付計劃。據IBA諮詢公司的數據顯示，正因如此全球機隊的平均機齡由2006年的9年增加至2016年的11年。

儘管燃油費用和融資成本是航空公司的主要成本支出，但航空公司同樣重視維修成本，這也是運營成本佔比較大的一塊，尤其是老舊飛機的維修成本。同時，航空公司希望老舊飛機在執行常規維修的同時能夠在性能上也有所提升。因此，老舊飛機關於性能升級的改裝市場日益火熱，這類改裝可為航空公司的飛機減輕重量、延程、延長使用壽命或者帶來更好的燃油經濟性和人員勞動生產率。

空客公司認為，航空公司通過改進飛機的任務載荷、航程、燃油效率、機場可達性以及優化定檢周期，可以減少運營成本、提高盈利率，並創造更多的商業機會。且空客預計，未來20年飛機客艙與系統升級市場發展勢頭迅猛，其市值將達1800億美元，其中不僅包括升級和改裝市場，而且也包括系統或部件的安裝與保障服務。今年6月，空客重新發起建立MRO聯盟，與幾家全球維修供應商合作，旨在為客戶提供端到端的服務，包括重維修、飛行小時支援、零部件服務和升級，其中許多升級服務將在重檢查期間安裝。

航電設備方面

據《航空周刊》2018年機隊與MRO預測，到2018年飛機改裝市場的需求將達到66億美元。其中，約三分之二將用於客艙和機載娛樂設備的改裝，特別是對機上互聯的改裝。漢莎技術對此也非常認同，認為機上互聯（Wi-Fi）改裝的業務需求在不斷增加。Wi-Fi改裝與客艙翻新更多是為了改善乘客體驗，而非提升飛機本身的性能。相比之下，航電設備改裝則可以帶來顯著的運營效益。據《航空周刊》預測，到2018年航電設備改裝市場的需求約為13億美元。

據ICF諮詢公司預測，未來十年航電設備升級市場的市值將翻一番。其中氣象雷達、數據處理單元和其他硬體的升級業務將佔航電升級市場的較大部分，而且軟體的升級需求也在逐漸增長。例如，空客的「Descent Profile Optimization」軟體就是用於空客A320系列飛機飛行管理系統的最新升級。該軟體通過延長飛機巡航階段的飛行和優化著陸剖面，有助於降低油耗。

在航電設計領域，近年來關鍵的設計理念已轉變為綜合模塊化航電系統（IMA），它是將一排排單獨處理器替換為數量更少但更集中的處理器單元。該做法減少了組件的數量，同時也使各硬體間擁有了更多的通用性，這意味著軟體升級後無需更換硬體設施。IMA概念已經率先在空客A380飛機上應用，之後在波音787上也有應用。

泰雷茲公司指出，IMA概念為空客A380飛機的航電設備減輕了五分之一的重量，同時空客A320的計算機在重新設計後重量減輕了70kg。與空客一樣，泰雷茲也在致力於軟體增強技術以改善飛機性能，其「ECO takeoff」項目旨在減少飛機起飛和著陸過程中的燃油消耗。

另一項空客A320的節能升級項目是在沒有APU的情況下單發滑行。該升級需要在吊架和發動機滅火器手柄周圍進行線路改裝，改裝工作可在過夜檢修過程中完成。

縮短飛機停場時間無疑也是一種飛機性能提升的體現，空客希望通過由羅克韋爾科林斯提供的一個新的飛行操作和維修交換器（FOMAX）系統，縮短飛機的檢修停場時間。FOMAX的工作原理是大幅增加飛行過程中收集和傳輸的飛機性能數據量更好地開展預測性維修。該系統將從明年起安裝在所有新出廠的新空客A320飛機上，同時也適用於在役飛機翻新加裝。

因此，未來的飛機改進將與航空數字化和互聯飛機的發展有很大關聯，數據分析將推動行業對於未來升級解決方案的理解和發展。移動設備是利用FOMAX等軟體系統並提高連通性的主要手段。目前，大量的數據輸入通常集中於EFB系統，原來繁瑣的文件夾和紙質檢查表逐漸由單一數據介面所替代，同時數據介面還包括實時機場地圖等新功能。最初，EFB屬於獨立的設備，但是平板電腦的出現推動了其與硬體設備的結合使用。例如，泰雷茲的Aviobook應用可以使飛行員使用任何類型的平板電腦與航空公司運營中心共同優化飛行線路。該應用可以改善任務規劃，縮短飛機周轉時間。泰雷茲正在開發可以提高EFB在飛機飛行過程中連通性的技術，以使飛行員可以訪問實時氣象地圖等各種開放數據，幫助他們根據天氣變化提前做好任務規劃。

機體方面

與通過數字技術的飛機性能提升相比，機體性能的提升可能更加困難。在飛機設計過程中風洞實驗和計算機建模使改善空氣動力學性能的空間很小，而新材料的使用不僅可以減輕飛機重量還能提供更好的耐久性，但從實際角度出發，新材料的改進和使用通常局限於體積較小的部件。儘管如此，OEM和維修企業仍在提供各種機體升級方案，以延長飛機使用壽命、增加最大起飛重量或減少燃料使用量。

在1993-2015年空客A330取證的過程中，空客在飛機機體和系統方面的漸進式升級方面每年投入1.75億美元。部分升級在工廠製造過程中完成，還有一些用於改裝。例如，機翼的兩項改進——重新優化縫翼剖面和縮短襟翼導軌整流罩，在巡航過程中可降低1%的阻力。所有升級項目能夠使空客A330飛機的最大起飛重量（MTOW）從217噸增加至242噸，航程範圍由4760海里增加至6320海里。

耐久性是飛機性能提升的另一重要方面。漢莎技術認為，真正稱得上機體方面的較大改裝是空客A320飛機的延長服務壽命目標（ESG）計劃。ESG計劃於2008年啟動，它使空客窄體飛機的服務壽命由6萬飛行小時增加至12萬飛行小時，或飛行循環次數由4.8萬增加至6萬。

在寬體飛機方面，波音為其777飛機推出了性能改進包（PIP），改進波音777-300ER飛機的航程及負載性能。性能改進包括將副翼下垂2度，為機翼重新設計了渦流發生器和改進了衝壓系統。波音預計此三項更新每年能夠幫助航空公司的波音777-200ER飛機節省100萬磅的燃油。此外，航空公司還可獲得更遠航程或更大的最大起飛重量。當然，航空公司也可以根據自身的業務需求選擇加裝777PIP項目的部分內容。例如，副翼下垂需要一個簡單的軟體改裝，而渦流發生器的更換在過夜檢修期間即可完成，但是衝壓空氣系統的改裝需要幾天的時間才能完成，因此最好與重維修合併。2016年，卡達航空成為了波音777PIP的啟動客戶。

在機體範圍內，最廣泛採用的改裝項目是翼尖裝置或翼梢小翼。最初，航空公司引入波音737的「融合式翼梢小翼」改裝，每次飛行可以節省高達4%的燃油，與此同時飛機起飛性能也可得到改善。自此，融合小翼和其他翼尖設備，如空客A320neo「鯊鰭小翼」和波音787「斜削翼尖小翼」 得到了廣泛應用。兩種小翼看似不同，但是具備相同的功能，都可以減小有翼尖渦流產生的空氣阻力。

事實上，目前小翼已經算不上飛機機體改裝項目。因為幾乎每架波音737NG下線時都已裝配了小翼，而且小翼已經成為了空客A320neo的標配。儘管如此，空客仍在為其當前的空客A320提供鯊鰭小翼作為翻新項目，波音航空夥伴公司（APB）也同樣對其最新型737-800/-900提供類似服務，即雙叉彎刀式翼梢小翼(Split scimitar-winglet)，安裝時間為2～4天。APB也為波音737CL/NG、757-200/-300和767-300ER飛機提供融合小翼改裝。

漢莎技術認為，翼稍小翼等性能改裝仍然流行，但不同於過去的是這些技術逐漸在飛機設計階段被重視起來。因此，MRO企業的挑戰是如何使這些更新的和改裝後的飛機進入原有機庫，這也迫使MRO企業有時需要在維修前先拆除這些改裝項。

發動機方面

每台商用渦扇發動機在其壽命期內都會經歷幾次微調、增強或改裝。羅羅遄達1000發動機自2011年投入運營以來，通過發動機「B服務包」和「C服務包」，其油耗和可靠性得到了一定提高，當然也即將被遄達1000TEN所取代。

事實上，羅羅對遄達1000發動機進行了大量修改，遄達1000TEN僅有約四分之一的部分與C服務包版本相同。它的一些新技術已經超越了遄達XWB，也說明了改裝的關鍵：製造商將從最新的發動機項目中吸取經驗教訓，並用於舊型發動機的改裝服務。

羅羅公司指出，無論是作為改裝套件，還是作為新的發動機製造標配，羅羅的增強性能項目都允許在更多的當前遄達發動機技術升級中使用，如將遄達XWB和遄達1000的技術應用於其他遄達發動機中。例如，安裝於空客A380的遄達900發動機，自2007年投入運營以來經歷了一系列升級，一些升級技術來源於遄達XWB和遄達1000項目，這些升級技術可以節省燃油超1%。增強性能包括：風扇葉片的橢圓形前緣、低壓渦輪(LPT)葉尖間隙、優化渦輪機匣冷卻和冷卻空氣、LPT間隙、密封以及高壓渦輪(HPT)改進。

裝配於空客A320和波音737飛機的CFM56同樣也進行了一些性能升級。2007年，CFM國際公司發布了 「技術嵌入構型（Tech Insertion）」 升級項目，該升級項目很快成為CFM56-5B/7B發動機的生產標配，當然也同樣適用於舊發動機的改裝。 「技術嵌入構型」包含一個壓縮機升級套件、一個核心升級、新的高壓渦輪和低壓渦輪硬體，最終可使發動機油耗降低1%，並減少維修成本。

2011年，CFM國際公司為CFM56-5B發動機（安裝於空客A320飛機）發布了性能增強包（PIP），並隨後成為CFM56-7BE發動機（安裝于波音737發動機）的標配CFM56-5B PIP可節省0.5%的油耗和1%的維修成本，而CFM56-7BE預計可以節省1%的油耗和4%的維修成本。

雖然以上兩項技術很快成為了在產品的標配但運營CFM56-7B老型發動機的運營商可以通過為HPT、LPT和出口導向葉片安裝套件將其升級至CFM56-7BE的標準。與大部分發動機改裝一樣，這兩項技術改裝通常也被安排在返廠大修期間進行，以確保其經濟可行性。

除為了性能改進，發動機改裝的另一個目的是提升其殘值。隨著飛機機齡的增加，其發動機成為飛機殘值的最直接體現，因此通過升級發動機可使飛機擁有更好的殘值。但羅羅公司認為，增強包和殘值間存在差距，實際中發動機升級對租賃的影響遠比對殘值的影響大。當然，性能升級仍然深受運營商歡迎，因為升級是使成熟機隊獲得最大價值的一種最直接、最有效的途徑。

（李璇，編譯自AW&ST Inside MRO 2017-10-23）

（其他圖表詳見《航空維修與工程》2017年12期）

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