Spirit对能够承受更高温度的复合材料吊舱零件特别感兴趣。
吊舱原始设备制造商正将工程工作重点放在减轻重量和阻力上，同时提高耐用性和可持续性。事实上，发动机吊舱是高维护项目，特别是在涉及传统发动机时。
Vallair航空结构和MRO服务销售经理史蒂夫·派克（Steve Pike）表示：“我们看到（普惠）V2500、（CFM国际）CFM56、（劳斯莱斯）Trent 700和（普惠]）PW4000发动机的许多吊舱零件，包括风扇罩门、进气罩、推力反向器、常见喷嘴组件及其零部件。”。“我们经常收到需要进行检查的吊舱，其声学衬里出现分层、腐蚀、密封件损坏或磨损、轴承和衬套磨损、致动器损坏、多层油漆剥落以及隔热毯损坏或破裂。”
通常，发动机吊舱由四个基本部件组成：进气口，这是一个空气动力学和声学关键部件；风扇罩；推力反向器；以及发动机排气系统。汉莎技术公司吊舱产品工程师克里斯托夫·苏拉（Christoph Sura）表示，复合材料在整个吊舱组件中的应用越来越多，特别是在进气罩、风扇罩门和推力反向器中。
推力反向器越来越多地被设计为实现更轻的重量和更低的零件数量
他说：“复合材料是使吊舱零件在机翼上保持更长时间的主要材料趋势，因为与金属相比，它们更不容易腐蚀。”。“然而，铝等金属仍在使用，需要特别注意材料的组合方式。例如，铝和碳纤维的解耦可以防止它们的电势差引起的腐蚀。”
原始设备制造商将复合材料视为关键成分，热塑性复合材料似乎是新兴的首选材料。
柯林斯航空航天公司工程与技术副总裁史蒂芬里·迪恩（Stephane Dion）表示：“下一代热塑性塑料是目前复合材料结构的重点。”。“使用热塑性塑料，省去了热压罐，制造过程更清洁、自动化，材料可以回收利用。”
他强调了柯林斯对热塑性塑料的承诺，并指出，2021年11月，原始设备制造商收购了荷兰热塑性组件公司，这是一家总部位于荷兰的热塑性复合材料专家，柯林斯正在将其与位于加利福尼亚州里弗赛德的合作与技术中心合并。
迪恩引用了风扇罩作为热塑性塑料应用的一个例子。
中国商飞C919的Mid River吊舱包括一个定向流喷嘴除冰系统。（补充说明：C909-ARJ21的吊舱也是Mid River设计、制造的）
他说：“在那里，目标是通过使用更耐用的下一代热塑性塑料，实现更轻的重量和更大的坚固性。”。“此外，热塑性塑料能够设计无缝、完全集成的结构，最大限度地减少紧固件和配件的数量，而无需多个螺栓。”迪恩指出，柯林斯为A320neo和湾流为其新型G400公务机提供的吊舱中都使用了热塑性材料。
柯林斯还将推力反向器视为架构变革的候选者，因为它有许多运动部件和大型驱动系统。为了解决这个问题，迪恩表示，原始设备制造商正在转向全电动驱动，而不是液压驱动，以实现更轻的重量。他解释说：“随着当今高旁通比发动机产生更大的阻力，对反向器推力效率的需求减少，因此可以用更少的运动部件简化设计。”。
迪恩指出，对于排气系统，柯林斯正在研究陶瓷作为钛的替代品，尽管这种材料的成本更高，但重量更轻。
Spirit吊舱设计和动力装置集成高级技术研究员大卫·里奥丹（David Riordan）表示，减少零件数量和增加复合材料使用是令人感兴趣的。他说：“对于所有吊舱零件，能够承受更高温度的复合材料尤其令人感兴趣，因为隔热毯和防火毯的厚度可以减小，或者在某些区域可能被消除。”。
里奥丹说，沿着这一思路，复合材料在传统上由钛制成的零件上的应用已被用于提供防火边界和潜在的成本降低机会。
他指出：“耐腐蚀、表面高度抛光的先进铝合金也是吊舱应用的新材料。”。
里奥丹说，复合材料的广泛使用也缓解了腐蚀问题。尽管如此，他强调，金属部件的保护涂层已经成熟到“在产品的整个生命周期内，腐蚀不应该是一个重大问题”.
传统发动机发动吊舱比新技术、高度复合材料更需要维护
当被问及在发动机转子发生故障时，吊舱的密封能力是否有任何进展时，里奥丹说，结构设计分析方法已经发展到可以在吊舱设计中考虑到不受控制的发动机转子故障的动态影响的程度。他说：“此外，通过适当选择材料，包括预制碳复合材料部件中的铺层，可以将局部结构冲击损伤水平降至最低。”。
里奥丹说，展望未来，随着对超高旁通比（UHBR- ultra-high-bypass-ratio）发动机的关注度越来越高，将更加重视设计一种提供相称性能的吊舱。
他解释说：“UHBR发动机吊舱的物理尺寸也更加强调空气动力学赘生物阻力。”。“因此，有助于消除和/或减少结构接口处的步骤和间隙的制造工艺技术引起了人们的关注。”
里奥丹指出，作用于主发动机和副发动机排气流的推力反向器“在动力装置的重量和成本中占很大比例”。“如果发动机（旁通比）进一步增加，可能需要变桨距风扇或变面积风扇喷嘴的技术。前者作为技术发展更具吸引力，但后者在技术准备方面可能更先进。”
吊舱制造也受益于即将到来的技术。例如，里奥丹指出了近净形状制造工艺，如增材层制造、热等静压和热淬火成型。他说：“所有这些都被视为减轻重量和降低成本的潜在候选者。”。
随着对化石燃料替代品的研究不断深入，里奥丹警告说，液氢动力（LH2）飞机的开发将给吊舱制造商带来新的挑战。他说：“设计要求，特别是与消防安全有关的要求，尚未被行业完全理解。”。“系统和结构的相互作用也将影响LH2的吊舱设计概念。Spirit正在积极投资这一技术开发领域。”
Mid River Aerostructure Systems（MRAS）工艺工程和复合材料运营总监特里·韦恩斯（Terry Vernes）表示，原始设备制造商已将先进的复合材料设计和分析应用于为通用电气航空公司的GEnx-2B发动机提供的推力反向器，该发动机为波音747-8提供动力。他说：“当应用于精密、复杂的吊舱组件时，结果是一个高度可靠、重量轻、声学高效的吊舱系统。”。
具体来说，推力反向器包括一个整体式、单固化、石墨环氧树脂、内部固定结构，韦恩斯说，这是对上一代推力反向器设计中使用的三件式金属和预固化双马来酰亚胺结构的改进。他说：“由此产生的概念大大减轻了重量和所需的连接硬件数量，并使现场维修更加容易，从而降低了总体拥有成本。”。
韦恩斯指出，减轻重量、减少阻力和降低噪音是优化吊舱设计的目标。作为一个例子，他引用了为CFM Leap 1C开发的吊舱MRAS，该吊舱为中国商飞C919客机提供动力，最近获得了中国民用航空局的认证。
韦恩斯说：“吊舱有一个定向流喷嘴除冰系统，可以更有效地在进气唇内旋转发动机引气。”。“这通过减少使用短笛管分配热空气的旧除冰系统的大量硬件来降低吊舱的重量。”他解释说，与短笛管系统相比，定向流喷嘴除冰系统提高了效率，并由于其复杂性降低和需要维护的硬件数量减少而提高了可维护性。
韦恩斯表示，MRAS还在减阻方面做出了“重大努力”，特别是在其与赛峰短舱公司的Nexcelle合资企业框架内开发的吊舱，用于为庞巴迪的远程Global 7500和Global 8000公务机提供动力的GE Aerospace Passport发动机。他指出，这是通过吊舱台阶和间隙的非常严格的公差实现的，包括主要面板和组件之间的定位和间距间隙。
他说：“通过尽量减少台阶和间隙，吊舱的空气动力学得到了优化，从而减少了阻力。”。“此外，通过吊舱从气流路径中逸出的空气损失减少，从而提高了运行效率。”
吊舱组件还广泛使用了复合材料以减轻重量，包括便于检查和维护发动机的大型两件式风扇罩门，以及一个360英尺长的单件式延伸内筒，该内筒集成了先进的声学保护，可降低发动机噪音。
Passport吊舱的其他MRAS提供的组件是其一体式铝制入口唇，用于减少空气动力学阻力，以及使用定向流喷嘴概念的创新防冰系统。
韦恩斯说，降噪是通过对复合材料表面进行声学处理来实现的。这包括单自由度衬垫，它是一种夹芯板，面板粘合在蜂窝层上，由背板封闭。双自由度衬垫由两个芯层制成，由一个顶面板、两个蜂窝层、一个多孔隔膜和一个背皮组成。韦恩斯强调：“吊舱内可以进行声学处理的内表面越多，降噪效果就越好。”。
原文，《Nacelle Advancements Seek Greater Durability, Sustainability》 2022.11.3
感 言
涡扇发动机吊舱（nacelle）属于动力装置的一个组件。它不在机体结构件的范围中。C929将要换装国产发动机，势必吊舱也得自己设计、制造。
