欧美政府和航空工业联手掀起了一场“绿色航空”革命,其企业界已经开始进行圈地战,以继续维持其市场领先地位。可以预见,新一轮绿色洪峰将催生一系列航空新技术,并创造众多市场增长点,这势必会引发整个航空产业链的调整。
欧美航空企业很早就意识到在航空飞行中节能减排的重要性,不仅努力开发各种低碳新技术、积极配合政府与军方开展的一系列计划,还在更多领域践行着“绿色航空”的理念和可持续发展的绿色航空技术创新,以在未来更加激烈的市场竞争中和更加严苛的环境标准限制下,仍能保持自身的技术和市场领先乃至垄断地位。
“绿色”足迹
2010年航空航天百强排名前10的大企业都制定了各自的减排目标,比如波音、洛克希德·马丁公司的目标分别是,到2012年重大制造设施的温室气体(GHG)排放和能源消耗减少25%,废水、废料和CO2减排25%(以2007年为基点);欧洲宇航防务集团的目标是,到2020年工业运行中的CO2减排50%,能源消耗减少30%(以2006年为基点),产品的CO2排放减少50%(以2000年为基点)。目前,他们主要在以下5个方面进行着绿色航空的实践活动。
革新航空技术
波音公司、空中客车公司等企业主要从两方面入手来提升燃油效率,一是减阻技术,二是飞行技术。空客和欧直公司80%的研究预算现在都用于提升环境效率和减少污染的研究领域。在减阻技术上,空客于去年10月启动了新“鲨鳍”小翼的开发,该组件能减少3.5%的油耗,每年CO2可减排700吨。目前,空客正在研究仿生学减阻技术,一种是仿鲨鱼皮结构,带有可以减阻的拉条(飞机表面顺气流方向的一行小沟),这样的蒙皮涂料若应用到所有飞机上,每年可节省448万吨燃油;另一种是多毛表面结构,灵感来自鱼的体表长链高聚物黏液。
在飞行技术上,发展重点是飞行计划精度、燃油计划和航路安排技术,以及优化着陆、滑行等飞机操作规范。波音在三大洲的主要机场试验了增强型空中交通管制系统,对4架货机进行的试验表明共减少495吨的燃油消耗,降低CO2排放1600吨。空客将在今年第四季度与法国航空公司进行A380的跨大西洋“绿色飞行”试验,寻找让飞机在飞行中减少CO2排放的方法,A380在试验中将只使用2个发动机滑行,并飞行柔性航线。
开发新能源技术
生物燃料已经成为很多企业的业务增长点。波音和霍尼韦尔等公司于2010年1月启动了一项可持续生物能源研究计划(SBRP),将使用综合海水农业系统来支持生物燃料的开发和商业化,并用于航空产品。欧洲宇航防务公司、CFM国际和赛峰等公司去年3月联合启动了生物燃料试验计划,将于今年使用盐角草属植物制成的燃料对装备CFM56的A320进行试飞。
波音公司在太阳能电池和能效提升领域处于领先地位,旗下Spectrolab公司的地面聚能太阳能电池创造了41.6%的光-电转换效率纪录;波音还在去年新成立了能源解决方案部门,致力于提升本地、地区与国家能源系统的效率和安全,并获得美国能源部的合同,开发智能网格技术。普惠和汉胜正在联合开发小型太阳能动力塔技术,可以在零排放的条件下提供可再生能源。与此同时,美军也大力支持工业界开发新能源技术。2010年4月和9月,他们使用可再生燃料与常规燃料的混合燃料分别对波音F/A-18E/F、C-17等飞机进行了一系列飞行试验,分别采用的是50:50混合的亚麻荠油衍生氢化可再生喷气燃料(HRJ)和常规JP-8燃料,以及25:25:50混合的石蜡煤油(SPK)、HRJ和JP-8燃料。
投身气候变化研究
欧美航空企业在利用自身产品进行气候变化研究方面具备先天优势,其碳监控技术已经用到了海洋、大气和外太空的产品中。空客公司参与了一个叫做“用空客飞机测量臭氧、水蒸气、一氧化碳和氮氧化物”(MOZAIC)的计划,在A340等机型上装载专用传感器来测量大气组成,以更好地提供气候预测。诺斯罗普·格鲁门利用“全球鹰”从事了诸多工作,在机上安装了气候传感器,如云层与土壤辐射能系统(CERES)传感器,进行长航时飞行以搜集大气和气候数据。雷神公司开发了一款全球悬浮微粒偏振测定传感器用于气候变化研究。
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