隨著未來(lái)客機(jī)更高效的備選推進(jìn)系統(tǒng)研究的加速開(kāi)展，賽峰集團(tuán)已成為最新一家公布其混合及電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展路線圖的發(fā)動(dòng)機(jī)制造商。該法國(guó)制造商相信，隨著能量?jī)?chǔ)備和大功率傳輸關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決，到2040年開(kāi)發(fā)首個(gè)100%電推進(jìn)大型飛機(jī)有可能可行。但是，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)仍將繼續(xù)領(lǐng)路，并謹(jǐn)慎認(rèn)為只有在綜合了能量管理、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合與推進(jìn)系統(tǒng)效率所取得的突破后，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。
賽峰認(rèn)為更高涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)、開(kāi)式轉(zhuǎn)子、邊界層吸入和分布式及混合推進(jìn)的出現(xiàn)，大大擴(kuò)展了未來(lái)客機(jī)的設(shè)計(jì)空間。賽峰集團(tuán)提出的電推進(jìn)技術(shù)發(fā)展路線為：2030年前實(shí)現(xiàn)初步混合電推進(jìn)；2035年實(shí)現(xiàn)帶邊界層吸入的混合分布式電推進(jìn)；2040年可能實(shí)現(xiàn)100%電推進(jìn)；近期關(guān)注更高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)和更高的集成度。
賽峰飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)研究與技術(shù)副總裁杰羅姆·博尼尼稱，在面對(duì)全電推進(jìn)技術(shù)問(wèn)題時(shí)，我們需要采用組合方式。他在曼徹斯特舉行的2017吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)際協(xié)會(huì)會(huì)議上說(shuō)：“主要問(wèn)題是電池的能量密度以及未來(lái)20年其預(yù)計(jì)的發(fā)展變化?！碑?dāng)前的電池約為系統(tǒng)級(jí)200瓦時(shí)/千克（Wh/kg），到2035年有望達(dá)到500瓦時(shí)/千克。但即使達(dá)到了1000瓦時(shí)/千克，也要比煤油的12000瓦時(shí)/千克低很多。博尼尼說(shuō)：“如果想實(shí)現(xiàn)全電推進(jìn)，我們不得不取得巨大的進(jìn)展，雖然該技術(shù)在研發(fā)過(guò)程中，但應(yīng)用到大型飛機(jī)可能還不現(xiàn)實(shí)。我們認(rèn)為未來(lái)有更多的路徑，我們應(yīng)當(dāng)同時(shí)在3個(gè)方面實(shí)施推進(jìn)技術(shù)的改進(jìn)，首先是改善動(dòng)力裝置效率，第二是將動(dòng)力裝置更好地與機(jī)身綜合，第三是通過(guò)推進(jìn)和非推進(jìn)手段改善能量管理。”
賽峰飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司將其雄心勃勃的技術(shù)目標(biāo)與歐洲“飛行軌跡2050”（FlightPath 2050）計(jì)劃中航空研究與創(chuàng)新咨詢委員會(huì)提出的遠(yuǎn)期環(huán)境目標(biāo)相匹配。這些目標(biāo)要求到2050年與2000年水平的飛機(jī)相比，CO2排放減少75%、N2O（一氧化二氮）排放減少90%、噪聲降低65%。
賽峰的電推進(jìn)路線圖基于“分步走”方式。博尼尼說(shuō)：“2030年，我們期望實(shí)現(xiàn)混合推進(jìn)系統(tǒng)，起飛、爬升和慢車推力的10%為電力提供。這也是符合電池技術(shù)的發(fā)展步伐?！贝藭r(shí)，該初步系統(tǒng)的大部分推力仍由常規(guī)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供。2035年，在能量?jī)?chǔ)備取得進(jìn)展后，賽峰預(yù)測(cè)混合分布式推進(jìn)系統(tǒng)與邊界層吸入（BLI）綜合概念可實(shí)現(xiàn)推力的20%～50%為電力提供。在BLI設(shè)計(jì)中，一種安裝在尾部的風(fēng)扇將機(jī)身上緩慢運(yùn)動(dòng)的邊界層氣流吸入并激勵(lì)氣體流動(dòng)，進(jìn)而降低動(dòng)量阻力。該風(fēng)扇可采用機(jī)械或電驅(qū)動(dòng)，在賽峰路線圖中該風(fēng)扇由電池及發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)。
賽峰預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)30年代中期，分布式混合推進(jìn)系統(tǒng)與邊界層吸入綜合將實(shí)現(xiàn)推力的近50%將由電能提供。賽峰還在探索潛在的設(shè)計(jì)構(gòu)型，以實(shí)現(xiàn)開(kāi)式轉(zhuǎn)子推進(jìn)效率的最大化，其中之一是推進(jìn)器安裝在雙機(jī)身中間采用非常規(guī)的推拉布局。
博尼尼相信，約在相同時(shí)期，開(kāi)發(fā)分布式推進(jìn)系統(tǒng)可能是可行的。之后在2040年，我們可能會(huì)看到如果使用氫能源將實(shí)現(xiàn)CO2零排放的100%電推進(jìn)系統(tǒng)。但該目標(biāo)將在解決了能量?jī)?chǔ)備和大功率能量傳輸這兩大問(wèn)題后才會(huì)成為可能。
賽峰還在通過(guò)其動(dòng)力單元部開(kāi)發(fā)燃料電池技術(shù)，并面向單通道客機(jī)營(yíng)銷其“電動(dòng)綠色滑行系統(tǒng)”前輪系統(tǒng)。該綠色滑行系統(tǒng)預(yù)計(jì)將在一次典型飛行中（取決于時(shí)間與滑行距離）節(jié)省2%～5%耗油，對(duì)于機(jī)場(chǎng)來(lái)說(shuō)可減少CO2排放61%、CO（一氧化碳）排放73%、N2O（一氧化二氮）排放51%、未燃燒碳?xì)浠衔?2%。
該公司將推進(jìn)效率提升到超過(guò)當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)水平的主要工作是在“潔凈天空1”中研制的開(kāi)式轉(zhuǎn)子概念，目前正在開(kāi)展地面試驗(yàn)，另外就是在“潔凈天空2”中開(kāi)展的涵道式超高函道比（UHBR）發(fā)動(dòng)機(jī)的研究。博尼尼稱：“該UHBR驗(yàn)證機(jī)將集成目前正在試驗(yàn)臺(tái)上試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)模塊的下一代設(shè)計(jì)，我們預(yù)計(jì)將比Leap發(fā)動(dòng)機(jī)油耗降低5%～10%，但該構(gòu)型由于尺寸和重量問(wèn)題存在安裝方面的挑戰(zhàn)，這可能會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生滾雪球式放大的不利影響?！?/p>
UHBR驗(yàn)證機(jī)的先進(jìn)技術(shù)低壓部件正由德國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商MTU航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司在Enoval（發(fā)動(dòng)機(jī)模塊化驗(yàn)證）項(xiàng)目下進(jìn)行研發(fā)。目標(biāo)是CO2排放降低5%、噪聲降低1.3分貝，通過(guò)將涵道比從12增加到20、提升總壓比至70，實(shí)現(xiàn)性能升級(jí)。Enoval關(guān)注點(diǎn)包括低重量、低阻力短艙，先進(jìn)的高負(fù)載高速增壓級(jí)，更大尺寸3D樹(shù)脂轉(zhuǎn)移模塑成型風(fēng)扇葉片以及開(kāi)發(fā)陶瓷基復(fù)合材料的下一代高速低壓渦輪。
UHBR的核心是驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的減速箱，保持了由普惠PW1000G齒輪傳動(dòng)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)以及最近羅羅采用功率變速箱驅(qū)動(dòng)的UltraFan發(fā)動(dòng)機(jī)所建立的趨勢(shì)。
向更高涵道渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)以及可能的BLI推進(jìn)器、開(kāi)式轉(zhuǎn)子和分布式推進(jìn)的轉(zhuǎn)變打開(kāi)了未來(lái)潛在應(yīng)用的設(shè)計(jì)空間。博尼尼稱：“我們正在探索上述所有的構(gòu)型，我們還不知道哪種解決方案是最佳的，但目前我們確信的是發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和飛機(jī)制造商間的界限將發(fā)生變化，我們需要更高等級(jí)的飛發(fā)綜合。”