（中国民用航空网/李建萍）
世界环境日之际，普惠首席可持续发展官魏舸瀚先生（Graham Webb），回答了中国区记者的提问，讲述普惠如何持续创新，迈向更高效、更可持续的航空未来。
请介绍普惠的净零碳之路。航空业的净零碳承诺是如何促成普惠当前的技术路线图？对普惠目前的产品组合又有什么影响？
航空业目前产生的碳排放约占全球二氧化碳排放量的2.5%，基于对全球航空运输日益增长的预计，并随着其他经济部门实现脱碳，这一份额将可能扩大。这是普惠2021年10月加入一项旨在实现航空业2050年净零碳排放的行业承诺的主要原因，以支持实现《巴黎协议》设定的将全球变暖升温控制在1.5ºC的目标。
几十年来，普惠一直引领飞机推进系统和技术的发展，在我们看来，气候变化在给世界带来挑战的同时，也为全球航空业带来了通过新技术实现变革的契机。
我们的可持续航空战略着眼两大关键领域：不断推进更智能的技术以提高飞机效率，同时支持更广泛地使用更清洁的可替代燃料，特别是可持续航空燃料（SAF），这对实现2050年净零碳排放目标至关重要。例如：
- 更智能技术
- 我们率先在普惠 GTF™ 发动机上采用革命性的齿轮涡轮风扇架构，与上一代发动机相比，由GTF 提供动力的飞机每航程燃油消耗和碳排放减少可达16-20%，单座油耗和碳排放减少可达25%。自 2016 年投入运营以来，GTF 发动机已为全球单通道飞机运营商节省燃油14 亿加仑（约53亿升），避免超过1400 万公吨碳排放，氮氧化物排放减少50%，噪音降低75%
- 我们持续挖掘GTF架构潜力，助力A320neo系列飞机的GTF Advantage发动机燃油效率提高1%，与上一代发动机相比效率提高17%，同时海平面起飞推力提升4%，高原机场起飞推力提升8%。
- 我们还不断提升我们业界领先的涡桨发动机产品组合的性能标准：我们的PW127XT发动机系列燃油效率提高 3%，在翼时间延长 40%，并降低 20%的维护成本。
- 普惠与柯林斯宇航正合作开展一系列验证项目以开发混合电动推进技术，优化未来飞机的性能并减少排放，其中包括：由普惠加拿大领导的混合电动推进飞行验证机项目，目标是与当今最先进的支线涡桨飞机相比将燃油效率提升30%并减少相应的碳排放；可广泛用于未来先进空中交通平台、高速 eVTOL、中小型无人机（UAV）和翼身融合体（BWB）飞机的可扩展涡轮电力传动系统技术（STEP-Tech）验证机项目；以及更大型的适用于中短程或单通道飞机的含混合动力的可持续注水涡扇发动机 (SWITCH) 推进系统项目。
- 更清洁燃料
- 我们认识到由各类可替代的非化石燃料原料制成的可持续航空燃料（SAF）对航空业实现净零碳排放目标至关重要，为目前和未来几十年中服役的数千架飞机提供了一个“滴入式”的解决方案。过去二十年来，我们致力确保全部普惠发动机兼容当前SAF最高可按50%比例与传统煤油混合使用的规格指标。
- 我们支持商用航空可替代燃料计划（CAAFI）和美国国际材料试验协会（ASTM）制定未来的SAF规格指标以推动100% SAF 的应用，根据不同的原料和生产工艺，此举具有减少高达80%的飞机全生命周期碳排放的潜力。
- 我们制定了全面的计划在我们的发动机上开展100% SAF 测试，以确保未来规格的可计算性。过去的两年中，我们分别在GTF Advantage 发动机（地面测试）和PW127发动机上（飞行测试）以及其他发动机上成功开展100% SAF测试。
- 我们还在探索氢燃料在未来几十年实现净零碳飞行的潜力。尽管目前在调整飞机和机场基础设施以满足大规模生产和处理绿色氢燃料方面仍面临重大挑战，但我们依然将其视为优化推进概念的契机，以利用液氢燃料的特性实现可观的效率收益。我们正通过开展氢蒸汽注入间冷涡轮发动机（HySIITE）项目以开发和储备相关技术。
请介绍GTF Advantage发动机的最新进展。GTF Advantage是否可以解决GTF的所有耐久性问题，同时带来进一步的燃油效率提升和可持续性收益？
GTF Advantage发动机进一步提升燃油效率和起飞推力，为A320neo系列飞机提供更多荷载、更远航程，并在高温和高原机场拥有更优性能。GTF Advantage发动机与现役构型相比燃油效率和碳减排分别提升1%，与上一代发动机相比提高17%。该发动机已成功测试应用100% SAF运行，将进一步减小碳足迹，助力航空业实现2050年净零碳排放目标。
GTF Advantage发动机正进行广泛的验证测试和取证工作，迄今已完成超过3,000小时和近9,000次循环测试，该项目还得到了GTF全部项目累积的100,000小时发动机与台架测试经验的支持。为确保发动机服役时的成熟可靠度，GTF Advantage项目格外关注发动机在严苛环境下的运行表现，广泛开展了包括热端耐久性测试、快速循环积累和吸尘在内的多项测试。
普惠对SAF持何立场？你们正在采取哪些举措来加速其规模化应用？有什么特别针对中国航空公司和燃料制造商的措施吗？
支持向更清洁的非化石燃料转型对航空业实现2050净零碳排放至关重要。SAF作为一种“滴入式”燃料不会对飞机、发动机安全或运行构成风险，并兼容现有机场基础设施。在不断提高发动机效率的同时，更广泛地应用 SAF提供了一条减少目前和未来几十年中服役的数千架飞机净碳排放的最优和立即可行的路径。尽管今天SAF可按最高50%比例与常规Jet A燃油混合使用，但普惠致力于支持未来100% SAF运行规范，以使其可以滴入式的与机场加油基础设施和现役飞机兼容。我们制定了一项全面的计划在我们的全部现代发动机上开展100% SAF 测试，例如在我们的加拿大魁北克 CADAQ-100 计划中，我们通过与政府和企业合作创建 100% SAF 生态系统来增加产量和扩大基础设施。 根据不同的原料和生产工艺，100% SAF具有减少高达80%的飞机全生命周期碳排放的潜力。
我们看到关于可扩展涡轮电力传动系统技术（STEP-Tech）验证机项目的报道。请介绍普惠在电动飞行领域的立场和策略？
目前飞机电气化领域存在巨大的性能和效率提升空间，这也是我们开发更可持续的航空推进技术以实现净零碳排放目标策略的核心组成部分。尽管当前的电池技术受能量存储密度与功重比的局限，意味着纯电动飞机最适用于各类较小型的短途应用平台，但我们仍主要聚焦于将电机与燃油发动机相结合的混电推进技术。普惠与柯林斯宇航正合作开展一系列适用于各类未来平台的混合电动推进验证项目，涵盖各类先进空中交通平台到单通道商用飞机：
- 混合电动推进飞行验证机是普惠加拿大在加拿大和魁北克省政府支持下开展的一项令人兴奋的项目。该混合电动推进装置将普惠的高效燃油发动机与柯林斯宇航开发的1兆瓦电机相结合，通过并联混动配置共同驱动螺旋桨。这将优化发动机在所有飞行阶段的性能，与当今最先进的支线涡桨飞机相比可提升燃油效率30%，并减少相应的碳排放。例如，电机将在起飞和爬升阶段提供额外动力，从而优化燃油发动机在巡航阶段的性能。该系统支持100% SAF运行，可进一步减少生命周期内的排放。项目正稳步推进为最终的飞行测试做准备，我们已在2023 年完成1 兆瓦电机和高效燃油发动机的额定功率运行，2024 年，我们将继续开展电池系统测试在内的各类地面测试。
- 可扩展涡轮电力传动系统技术（STEP-Tech）验证机项目由我们位于康涅狄格州东哈特福德的研究中心主导，旨在设计验证拥有分布式推进架构的涡轮电动系统的快速原型机。STEP-Tech验证平台将三个主要系统整合在一个端到端系统中：包括涡轮发电机、电网与控制以及电动推进器。在每个领域中，普惠和柯林斯宇航均以高度整合的方式提供最佳系统解决方案。该平台能够重新配置以适配包括先进空中交通、高速 eVTOL 和翼身融合飞机在内的各类下一代应用平台。今年夏天，我们完成了发动机的首次试车和电动系统整合测试，团队目前正在推进更高功率下的电池系统和涡轮发电机运行测试。
- SWITCH——含混合动力的可持续注水涡扇发动机，包括正在研发中的混电GTF 验证机，相关详情请见下文。
请谈谈SWITCH，它有哪些独特的优势和发展前景？
SWITCH（含混合动力的可持续注水涡扇发动机）项目由欧盟“清洁航空”计划资助，汇集多家领先航空航天企业，包括普惠，柯林斯宇航，MTU航发，空中客车和GKN航宇。SWITCH项目旨在将两种具有革命性和协同性的技术——MTU的水增强涡扇（WET）技术和混合电动GTF推进系统相结合，以展示上述新兴推进技术在提升飞机燃油效率与减少碳排放方面的潜力，与当前最先进的中短程飞机推进系统相比，该项目可提升高达25%的燃油效率并减少相应排放。
WET概念的研究关键是回收发动机废气中的水和热量，将蒸汽注入燃烧室，以提高发动机的整体效率，并减少高达80%氮氧化物气体排放和尾迹形成。
混动电推概念将柯林斯宇航的电机通过并联混动配置到普惠GTF发动机中，与普惠加拿大的飞行验证机一样，该系统能够在飞机的全部运行包线内提升效率并减少排放。
尽管我们在初始阶段是将WET和混合电动系统作为两个独立的工作流进行开发和测试，但最终我们会在项目的未来阶段将这两个系统集成在一起，但这将取决于验证项目能否成功开展和资金到位情况。作为SWITCH项目组成部分开发的技术能够完全兼容诸如SAF等更清洁的燃料，并将对未来使用氢燃料的可能进行评估。
与其他采用齿轮架构的应用相比，GTF有何不同？GTF的独特优势是什么？
GTF 是普惠助力全球可持续航空战略的核心专注服务关键的单通道市场，该市场是航空业当前与未来增长和排放的重要推手。二十年来，我们投资数十亿美元成功开发了GTF核心的齿轮风扇架构，变革了商业航空并促成飞机制造商推出新一代换装新发动机的单通道飞机，与前代相比，由GTF 提供动力的飞机每航程燃油效率提升可达20%，单座燃油效率提升可达25%。
我们看到齿轮架构的巨大潜力足以支持超越GTF Advantage的更大的燃油效率提升。普惠同时还在开发包括先进材料、更高涵道比、混电系统和兼容100% SAF应用在内的多项新技术在未来几十年里进一步提升燃油效率和减少排放。
这一长期潜力正是普惠二十年前押注齿轮架构的原因，我们看到业内其他公司也将这一架构应用在未来发动机的设计中，无论他们的风扇是否被短舱包裹。最终，我们的风扇驱动齿轮系统(FDGS)已证明其耐久性和和可靠性，并在GTF上积累超过2500 万个飞行小时，在对齿轮架构的理解和完善领域，我们领先竞争对手一代。
你认为氢在实现可持续航空和实现净零排放方面发挥了怎样的作用？
氢作为一种蕴含大量能量的零碳燃料为航空业实现净零碳排放提供了一个具有吸引力的解决方案。然而，氢在机身设计（氢需存放在储罐中）、生产和储存以及与当前机场基础设施兼容方面面临挑战。尽管如此，普惠仍在积极开展氢蒸汽注入间冷涡轮发动机（HySIITE）项目。美国能源部（DoE）高级能源研究计划署（ARPA-E）选中普惠开发能够充分利用液氢燃料低温特性的推进技术，与当前最高效的单通道飞机相比其燃油效率提升可高达35%并减少80%的氮氧化物排放。为使航空公司运营商能够经济地使用氢能，我们认为开发一种可以充分利用液氢燃料低温特性的经过优化的发动机循环至关重要。实现这一效率水平将有助于抵消与氢有关的若干设计挑战（例如，液氢燃料箱的重量和体积都更大），并使氢成为运营商经济适用的选项。
氢是普惠更广泛的包括GTF、混合动力系统和复合材料在内的可持续推进技术开发战略的组成部分。我们期待HySIITE项目能够与包括GTF 在内的上述技术全面兼容，推动在未来的发动机上获得更高的推进效率和热效率。
最后，必须指出的是，氢燃料推进技术的前景不应导致在使用SAF 和氢之间产生“非此即彼 ”的结论。SAF 对航空业实现2050净零碳排放目标依然具有至关重要的作用。我们尚需时日来建设相关基础设施以支持大规模使用氢燃料进行飞行。在此期间，SAF是减少排放的选择之一。
