精品資料（2021-2022年收藏）綠色航空

1、美國、歐洲和俄羅斯正在開發(fā)的3種BWB布局方案。歐美政府和航空工業(yè)聯(lián)手掀起了一場“綠色航空”革命，其企業(yè)界已經(jīng)開始進行圈地戰(zhàn)，以繼續(xù)維持其市場領(lǐng)先地位?？梢灶A(yù)見，新一輪綠色洪峰將催生一系列航空新技術(shù)，并創(chuàng)造眾多市場增長點，這勢必會引發(fā)整個航空產(chǎn)業(yè)鏈的調(diào)整。歐美航空企業(yè)很早就意識到在航空飛行中節(jié)能減排的重要性，不僅努力開發(fā)各種低碳新技術(shù)、積極配合政府與軍方開展的一系列計劃，還在更多領(lǐng)域踐行著“綠色航空”的理念和可持續(xù)發(fā)展的綠色航空技術(shù)創(chuàng)新，以在未來更加激烈的市場競爭中和更加嚴苛的環(huán)境標準限制下，仍能保持自身的技術(shù)和市場領(lǐng)先乃至壟斷地位?！熬G色”足跡2010年航空航天百強排名前10的大企業(yè)都制定了

2、各自的減排目標，比如波音、洛克希德·馬丁公司的目標分別是，到2012年重大制造設(shè)施的溫室氣體（GHG）排放和能源消耗減少25%，廢水、廢料和CO2減排25%（以2007年為基點）；歐洲宇航防務(wù)集團（EADS）的目標是，到2020年工業(yè)運行中的CO2減排50%，能源消耗減少30%（以2006年為基點），產(chǎn)品的CO2排放減少50%（以2000年為基點）。目前，他們主要在以下5個方面進行著綠色航空的實踐活動。革新航空技術(shù)波音、空中客車公司等企業(yè)主要從兩方面入手來提升燃油效率，一是減阻技術(shù)，二是飛行技術(shù)?？湛秃蜌W直公司80%的研究預(yù)算現(xiàn)在都用于提升環(huán)境效率和減少污染的研究領(lǐng)域。在減阻技術(shù)上，

3、空客于去年10月啟動了新“鯊鰭”小翼的開發(fā)，該組件能減少3.5%的油耗，每年CO2可減排700噸。目前，空客正在研究仿生學減阻技術(shù)，一種是仿鯊魚皮結(jié)構(gòu)，帶有可以減阻的拉條（飛機表面順氣流方向的一行小溝），這樣的蒙皮涂料若應(yīng)用到所有飛機上，每年可節(jié)省448萬噸燃油；另一種是多毛表面結(jié)構(gòu)，靈感來自魚的體表長鏈高聚物黏液。 在飛行技術(shù)上，發(fā)展重點是飛行計劃精度、燃油計劃和航路安排技術(shù)，以及優(yōu)化著陸、滑行等飛機操作規(guī)范。波音在三大洲的主要機場試驗了增強型空中交通管制系統(tǒng)，對4架貨機進行的試驗表明共減少495噸的燃油消耗，降低CO2排放1600噸?？湛蛯⒃诮衲甑谒募径扰c法航進行A380的跨大西洋“綠色飛

4、行”試驗，尋找讓飛機在飛行中減少CO2排放的方法，A380在試驗中將只使用2個發(fā)動機滑行，并飛行柔性航線。開發(fā)新能源技術(shù)生物燃料已經(jīng)成為很多企業(yè)的業(yè)務(wù)增長點。波音和霍尼韋爾等公司于2010年1月啟動了一項可持續(xù)生物能源研究計劃（SBRP），將使用綜合海水農(nóng)業(yè)系統(tǒng)來支持生物燃料的開發(fā)和商業(yè)化，并用于航空產(chǎn)品。歐洲宇航防務(wù)公司（EADS）、CFM國際和賽峰等公司去年3月聯(lián)合啟動了生物燃料試驗計劃，將于今年使用鹽角草屬植物制成的燃料對裝備CFM56的A320進行試飛。波音公司在太陽能電池和能效提升領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，旗下Spectrolab公司的地面聚能太陽能電池創(chuàng)造了41.6%的光-電轉(zhuǎn)換效率紀錄；

5、波音還在去年新成立了能源解決方案部門，致力于提升本地、地區(qū)與國家能源系統(tǒng)的效率和安全，并獲得美國能源部的合同，開發(fā)智能網(wǎng)格技術(shù)。普惠和漢勝正在聯(lián)合開發(fā)小型太陽能動力塔技術(shù)，可以在零排放的條件下提供可再生能源。安裝先進融合翼稍小翼的下一代波音737飛機。與此同時，美軍也大力支持工業(yè)界開發(fā)新能源技術(shù)。2010年4月和9月，他們使用可再生燃料與常規(guī)燃料的混合燃料分別對波音F/A-18E/F、C-17等飛機進行了一系列飛行試驗，分別采用的是5050混合的亞麻薺油衍生氫化可再生噴氣燃料（HRJ）和常規(guī)JP-8燃料，以及252550混合的石蠟煤油（SPK）、HRJ和JP-8燃料。投身氣候變化研究歐美航空企

6、業(yè)在利用自身產(chǎn)品進行氣候變化研究方面具備先天優(yōu)勢，其碳監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)用到了海洋、大氣和外太空的產(chǎn)品中?？湛凸緟⑴c了一個叫做“用空客飛機測量臭氧、水蒸氣、一氧化碳和氮氧化物”（MOZAIC）的計劃，在A340等機型上裝載專用傳感器來測量大氣組成，以更好地提供氣候預(yù)測。諾斯羅普·格魯門利用“全球鷹”從事了諸多工作，在機上安裝了氣候傳感器，如云層與土壤輻射能系統(tǒng)（CERES）傳感器，進行長航時飛行以搜集大氣和氣候數(shù)據(jù)。雷神公司開發(fā)了一款全球懸浮微粒偏振測定傳感器用于氣候變化研究。建設(shè)高能效工廠建設(shè)高能效工廠、充分利用可再生清潔能源是大型企業(yè)實現(xiàn)“綠色航空”的重要途徑。BAE系統(tǒng)公司的新建設(shè)

7、施都要按照減少環(huán)境影響和運行成本的目標設(shè)計，比如薩默斯伯里的F-35生產(chǎn)廠，白天充分利用日光，夜晚利用自然通風減少空調(diào)使用；洛克希德·馬丁的奧韋戈工廠運轉(zhuǎn)著一套生物廢料鍋爐系統(tǒng)，在森尼韋爾建設(shè)了太陽能工廠；空客公司在斯塔德工廠采用熱電聯(lián)合（CHP）單元大幅提升碳纖維復(fù)合材料構(gòu)件生產(chǎn)的能效，A350總裝線將使用22000米2的光伏太陽能電池板提供總用電量的55%；龐巴迪公司于今年起開始對新設(shè)施實施綠色建筑標準。去年4月，波音長灘工廠被美國環(huán)保署授予“能源之星”認證，表彰其能源、天然氣、用水消耗分別降低20%、60%和25%的成績；泰雷茲公司去年可再生能源產(chǎn)生的電力占總用電量的比例增加了

8、12%。實施低碳工程歐美航空企業(yè)在飛機和發(fā)動機的研制中已開始廣泛倡導低碳理念，幫助客戶和供應(yīng)商一同努力實現(xiàn)低碳目標，并推廣飛機產(chǎn)品環(huán)境標簽來驗證“碳足跡”的減少，甚至鼓勵員工監(jiān)控和降低自身的“碳足跡”。諾斯羅普·格魯門在2008年建立綠色項目，推動公司的可持續(xù)發(fā)展工作，并于去年實施了GHG目錄系統(tǒng)來跟蹤95%的排放。雷神公司在辦公中倡導“綠色IT”理念，重新設(shè)計數(shù)據(jù)中心以提升能源效率。泰雷茲對能耗和排放的控制相當嚴格，采購部門使用CO2計算器來選擇供應(yīng)商。龐巴迪甚至制定了全球能源與碳管理戰(zhàn)略。日益苛刻的綠色環(huán)保要求使傳統(tǒng)的航空產(chǎn)業(yè)鏈面臨嚴峻挑戰(zhàn)。本期的封面文章以此為題，介紹了目前這股

9、綠色浪潮的內(nèi)容、西方國家在法規(guī)與標準上的變化以及新的環(huán)保技術(shù)等。它對我們應(yīng)對壓力、采取行動將會有所幫助。機體和發(fā)動機的綠色技術(shù)創(chuàng)新綠色航空技術(shù)是人類實現(xiàn)綠色航空美好愿景的基礎(chǔ)和基本條件，它涉及航空領(lǐng)域的方方面面，包括先進飛行器設(shè)計概念和技術(shù)、綠色氣動技術(shù)、綠色推進/燃燒技術(shù)、綠色燃料技術(shù)、綠色多電技術(shù)、綠色材料技術(shù)、綠色制造技術(shù)、綠色維修技術(shù)等。此外，開發(fā)和改善空中交通管制技術(shù)對提高燃油效率也具有很大的作用。綠色氣動技術(shù)氣動技術(shù)是提高飛機性能及經(jīng)濟性、滿足環(huán)境要求、推動飛機更新?lián)Q代的重要技術(shù)。對于現(xiàn)役常規(guī)飛機，通過采用先進氣動減阻方法可以降低飛機的耗油率，從而降低燃油成本、減少污染物排放和抑制

10、飛機噪聲。 目前正在開發(fā)或已實際應(yīng)用的氣動減阻方法主要集中于層流控制技術(shù)。波音公司在新型波音787的短艙輪廓優(yōu)化設(shè)計中采用了自然層流技術(shù)，它可大幅降低阻力。波音737新一代采用的融合式翼梢小翼不僅可以有效消除翼尖渦、減小阻力、改善氣動效率，而且可以降低油耗3%左右，減少NOX排放約5%并降低起飛噪聲?？湛徒陙砝肁320和A340驗證機進行混合層流（HLFC）技術(shù)的驗證，結(jié)果表明可減小阻力3%以上。歐盟在第六框架研究計劃中實施的一項AWIATOR未來飛機機翼技術(shù)研究項目，重點研究能降低旋渦危害的新的擾流裝置，大尺寸的翼梢小翼（其高度可達半翼展的15%），新型自適應(yīng)襟翼裝置，以及新的機翼層流控

11、制方法、主動流動控制方法等。預(yù)期目標是氣動力阻力降低5%7%，油耗降低2%，同時將噪聲水平降低2分貝。對于未來新型飛機，通過采用新概念氣動布局技術(shù)可以從根本上解決日益增長的巨大運輸問題以及滿足日益嚴格的環(huán)境保護要求。目前國外正在開發(fā)的比較有發(fā)展?jié)摿Φ膭?chuàng)新氣動布局概念主要是美國NASA和波音公司共同開發(fā)的翼身融合體（BWB）飛機。此外，歐洲和俄羅斯也在積極地開發(fā)BWB布局技術(shù)。綠色發(fā)動機技術(shù)發(fā)動機是飛機排放污染的直接部件，改善發(fā)動機的性能、提高燃燒效率對降低飛機的油耗和溫室氣體排放效果最為明顯。美國和歐洲都在積極研究高效、清潔的發(fā)動機，實施綠色民用發(fā)動機技術(shù)發(fā)展計劃，如美國NASA的極高效發(fā)動機

12、技術(shù)（UEET）計劃、歐洲的先進高效環(huán)保型發(fā)動機（EEFAE）計劃和CFM國際公司的TECH56和LEAP56計劃。它們的目標是：耗油率下降820%，噪聲下降620分貝，NOX污染物排放減少4080%，運行成本降低15%30%。傳統(tǒng)民用飛機發(fā)動機技術(shù)的發(fā)展只能使發(fā)動機耗油率（SFC）減少幾個百分點，要想獲得SFC的巨大改進，必須在發(fā)動機結(jié)構(gòu)上做重大技術(shù)創(chuàng)新，正在進行的研究工作有齒輪傳動渦扇發(fā)動機、開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機、多電發(fā)動機、混合脈沖爆震發(fā)動機等。今年，空中客車A380、夢想波音787正在成為人們掛在口邊的時髦字眼兒。2012年，無論是豪華的A380還是高科技的夢想787都不再是一個噱頭，而是預(yù)

13、示著未來航空領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。高端航空市場、低碳環(huán)保和高科技等，這些都將是2012年人們關(guān)注的焦點。與此同時，隨著中國旅游方式和理念的成熟以及多元化，亞洲航空公司簽署波音787交付協(xié)議；10月26日全日空在全球范圍內(nèi)率先引進的波音787從日本成田國際機場出發(fā)前往香港，進行首次商業(yè)飛行。2011事件回放9月25日，波音與日本全日空航空公司簽署波音787交付協(xié)議；10月26日全日空航空公司在全球范圍內(nèi)率先引進的波音787從日本成田機場出發(fā)前往香港，進行首次商業(yè)飛行。10月14日，空中客車A380交付中國南方航空股份有限公司使用，南航成為中國首家運營空中客車A380的航空公司?？罩锌蛙嘇380是目前投

14、入運營的世界最大、最先進的民用飛機，共有上下兩層獨立的全尺寸寬體客艙。10月28日，國航、波音及能源、航空合作方在中國進行航空生物燃料首次驗證飛行。在此基礎(chǔ)上，還將實施中美航線上的生物燃料越洋飛行。2012趨勢對話  節(jié)能減排是整個航空業(yè)的共同目標王玉奎，波音（中國）傳播事務(wù)副總裁民航觀點專家言論。新京報：新機型頻頻推出是這幾年航空業(yè)的大事件，你認為未來飛機“型號”的發(fā)展趨勢是怎樣的？王玉奎：相比在樞紐機場轉(zhuǎn)機，乘客更喜歡一站式的直達飛行。該旅行方式不但可以節(jié)約大量旅行時間，還能避免錯過中途轉(zhuǎn)乘的飛機或者在轉(zhuǎn)機過程中遺失財物。同時，大多數(shù)航空公司是通過增加航班頻率和增開更多的目的地機

15、場來滿足航空旅行客運量增長的，并非通過加大飛機的尺寸。航線越開越多，航空公司的營運模式也就更傾向于直飛為主的“點對點”模式。要做到世界上任何兩個城市間的點對點飛行，必須滿足幾個基本條件：航程夠遠、燃油效率夠高、乘客飛行體驗夠好，這恰恰正是波音787的性能特點。787的誕生，進一步詮釋了波音對“點對點”飛行趨勢的擁篤。新京報：節(jié)能環(huán)保也是未來航空業(yè)發(fā)展的趨勢？王玉奎：787大量復(fù)合材料的使用以及創(chuàng)新技術(shù)的使用，正是為了滿足航空公司對飛機高燃油效率和綠色環(huán)保的需求。通過波音與多家航空公司及行業(yè)伙伴合作，共同推動航空生物燃料的發(fā)展也可以看出，節(jié)能減排是整個航空業(yè)的共同目標。新京報：目前，各航空公司對

16、夢想波音787的反響如何？王玉奎：在向全日空交付787的慶祝儀式上，全日空總裁伊東信一郎表示：“作為夢想飛機的啟動用戶，能密切協(xié)助波音研發(fā)這款最先進的飛機令全日空十分自豪。夢想飛機使我們能為乘客帶來無與倫比的服務(wù)水準和舒適度，并將在全日空的國際航線拓展規(guī)劃中發(fā)揮重要的作用?！辈ㄒ粝嘈?，憑借787的乘客體驗、燃油效率和環(huán)保特性，787將是各航空公司拓展國際航線的正確選擇。新京報：國航、波音及能源、航空合作方已經(jīng)于2011年10月28日在中國進行航空生物燃料首次驗證飛行，請具體談?wù)勗诘吞技夹g(shù)方面，航空業(yè)與其他領(lǐng)域的合作。王玉奎：波音與業(yè)界、學術(shù)界、政府，以及環(huán)境組織密切合作，以擴大低碳和可持續(xù)燃料的來源，這也是波音為了實踐其技術(shù)領(lǐng)先并持續(xù)減少航空業(yè)對于環(huán)境的負面影響的承諾所做出的多項努力之一。民航觀點專家言論，盡在CANNEWS民航運輸頻道。波音正通過如下舉措切實可行地協(xié)助中國政府建立可持續(xù)航空生物燃料產(chǎn)業(yè)。國航、波音及能源、航空合作方已經(jīng)于201