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最新環(huán)保驗(yàn)證機(jī)推出
巴航工業(yè)與波音公司在7月7日聯(lián)合推出了一架新的“環(huán)保驗(yàn)證機(jī)”。雙方將以一架E170作為試飛平臺(tái),在8月和9月在巴西測(cè)試一系列先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)。
而在2012年的時(shí)候,波音公司就與巴航工業(yè)共同宣布合作開(kāi)展“環(huán)保驗(yàn)證機(jī)計(jì)劃”(ecoDemonstrator Program),旨在加強(qiáng)雙方在環(huán)保飛行測(cè)試方面的合作,共同改善航空界在環(huán)境保護(hù)方面的表現(xiàn)。
事實(shí)上,波音公司早在2011年就啟動(dòng)了“環(huán)保驗(yàn)證機(jī)計(jì)劃”,以加速降低油耗、二氧化碳排放及噪音等新技術(shù)的測(cè)試及使用。而且,波音公司已利用旗下新一代737-800、787夢(mèng)想客機(jī)及757測(cè)試了50多項(xiàng)技術(shù)。
此外,巴航工業(yè)一直在致力于通過(guò)環(huán)境可持續(xù)產(chǎn)品項(xiàng)目(DIPAS)將環(huán)境要素納入產(chǎn)品研發(fā)。巴航工業(yè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于融合創(chuàng)新,并堅(jiān)持環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)該環(huán)保驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目,可加快尚處于研發(fā)階段中的可降低環(huán)境影響的新技術(shù)的測(cè)試及完善工作。
根據(jù)兩家公司在2015年7月的計(jì)劃,雙方約定于今年使用巴航工業(yè)的飛機(jī)共同開(kāi)展環(huán)保驗(yàn)證機(jī)測(cè)試。如今這項(xiàng)計(jì)劃得以具體實(shí)施。這次將測(cè)試的環(huán)保技術(shù)包括:“光探測(cè)和測(cè)距”技術(shù),使用激光測(cè)量真實(shí)空速、迎角、外部溫度等大氣數(shù)據(jù)參數(shù);防冰涂層,可以阻止結(jié)冰以及塵土和昆蟲堆積;帶有改進(jìn)的縫翼的新型機(jī)翼設(shè)計(jì),可減小起降噪聲;機(jī)翼表面的傳感器和氣流可視化技術(shù),可以更好地了解氣動(dòng)性能;巴西本地生產(chǎn)的混合航空生物燃料,含有10%的生物煤油。
國(guó)家利益平衡
《航空與氣候變化》報(bào)告的作者凱特·瓦特(Kat Watts)表示:“1997年的《京都議定書》要求航空業(yè)行動(dòng)起來(lái),不過(guò)業(yè)內(nèi)似乎并未意識(shí)到氣候科學(xué)、環(huán)境污染的嚴(yán)重性,碳排放總量有增無(wú)減?!彼€說(shuō):“有關(guān)氣候環(huán)境的磋商主要由氣候與環(huán)境部門發(fā)起,而交通部門普遍缺乏對(duì)氣候科學(xué)的理解,同時(shí)尚未認(rèn)識(shí)到快速深度減輕碳排放的必要性。”
今年4月,共有超過(guò)60位國(guó)家元首和政府首腦出席了在紐約聯(lián)合國(guó)總部舉行的氣候變化《巴黎協(xié)定》高級(jí)別簽署儀式。當(dāng)天共有175個(gè)國(guó)家簽署該協(xié)定,創(chuàng)下國(guó)際協(xié)定開(kāi)放首日簽署國(guó)家數(shù)量最多紀(jì)錄。外界普遍認(rèn)為,全球環(huán)境治理進(jìn)入了一個(gè)嶄新時(shí)代。
隨著2016年氣溫上升幅度創(chuàng)下紀(jì)錄,《巴黎協(xié)定》的實(shí)施已經(jīng)刻不容緩?!栋屠鑵f(xié)定》自2016年4月22日至2017年4月21日開(kāi)放簽署,協(xié)定將在至少55個(gè)《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》締約方交存其批準(zhǔn)、接受、核準(zhǔn)或加入文書之日后第三十天起生效,這些締約方的溫室氣體排放量應(yīng)至少約占全球總排放量的55%。
據(jù)估計(jì),飛機(jī)碳排放量大約占全球碳排放量的2%~5%,然而業(yè)內(nèi)尚未接受任何有實(shí)際意義的減排計(jì)劃。政府間的博弈是一大主因。根據(jù)瓦特的看法,按照航線制定方案似乎是解決上述問(wèn)題的良方。國(guó)際民航組織(ICAO)會(huì)在2016年的秋天探討該問(wèn)題,希望能夠出臺(tái)一項(xiàng)能被業(yè)內(nèi)接受的解決方案。如果各界達(dá)不成協(xié)議,有專家認(rèn)為歐洲將繼續(xù)根據(jù)已經(jīng)引起了大范圍爭(zhēng)議的EU-ETS(歐洲碳排放交易體系)標(biāo)準(zhǔn)行事。
技術(shù)平衡之道
雖然航空業(yè)環(huán)保減排的力度有待提升,但這并不表示業(yè)界沒(méi)做努力,過(guò)去25年來(lái),我們的飛機(jī)已經(jīng)變得更為高效。事實(shí)上,飛機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)投入了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的美元對(duì)其產(chǎn)品加以改進(jìn)。時(shí)至今日帶來(lái)的結(jié)果就是發(fā)動(dòng)機(jī)燃料更加干凈,耗油更少。
NASA現(xiàn)金飛行器項(xiàng)目戰(zhàn)略技術(shù)顧問(wèn)Richard Wahls說(shuō):“過(guò)去的照片上,飛機(jī)飛過(guò)總會(huì)留下明顯的尾跡,現(xiàn)在這種場(chǎng)景很難見(jiàn)到了?!盬ahls認(rèn)為,飛機(jī)環(huán)保技術(shù)一直在持續(xù)發(fā)展中,不過(guò)與汽車行業(yè)相比,它面臨的問(wèn)題更為復(fù)雜。
首先是重量問(wèn)題,并且所有的改進(jìn)都要涉及到重量。例如,混合式飛機(jī),這類飛機(jī)可能燃油消耗少了,但是其油箱的重量卻不得不增大。
另外,航空業(yè)還必須面對(duì)龐大的管理結(jié)構(gòu)。任何新技術(shù)在應(yīng)用到飛機(jī)制造中時(shí)必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試。進(jìn)一步說(shuō),飛機(jī)制造要經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)間,通常來(lái)說(shuō)需要5~10年的時(shí)間。Wahls說(shuō):“每年都有新車型問(wèn)世,飛機(jī)卻做不到。耗時(shí)長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)大是飛機(jī)制造商面臨的巨大的問(wèn)題。”
為了平衡飛機(jī)制造的“快速”與“效率”的需求,業(yè)內(nèi)更傾向于“改造”飛機(jī)。Wahls指出,翼尖小翼(Winglet)技術(shù)就是一個(gè)實(shí)例。上世紀(jì)70年代的時(shí)候,飛機(jī)制造公司就開(kāi)始了翼尖小翼技術(shù)的試驗(yàn),然而直到90年代末期,這項(xiàng)技術(shù)才開(kāi)始應(yīng)用到飛機(jī)設(shè)計(jì)方面。
據(jù)Wahls表示,大多數(shù)汽車行業(yè)的能源節(jié)約研究都逐漸被應(yīng)用到了航空業(yè)的研究與設(shè)計(jì)中。比如NASA就與很多私企在飛機(jī)設(shè)計(jì)環(huán)保技術(shù)方面展開(kāi)了合作。其中一個(gè)項(xiàng)目是SUGAR Volt,波音公司的研究人員為混合動(dòng)力飛機(jī)研發(fā)了一種可用于短途飛行的設(shè)計(jì),其創(chuàng)新包括設(shè)計(jì)了一種大于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)翼的新機(jī)翼,這種機(jī)翼在飛機(jī)降落時(shí)可以折疊起來(lái)。飛機(jī)最大巡航速度可達(dá)0.79馬赫,飛行里程為3500海里。除了燃油效率得以提高,噪音污染也大為降低。
在SUGAR Volt項(xiàng)目之前,波音甚至開(kāi)始了電動(dòng)飛機(jī)的研究。Wahls表示,波音787的很多系統(tǒng)都采用電力驅(qū)動(dòng),其在設(shè)計(jì)方面也做了大量改進(jìn),使得這款飛機(jī)比767的燃油效率大為提升?!拔覀円?jiàn)證了這些發(fā)展,飛機(jī)越來(lái)越多的方面采用了電力。然而時(shí)間過(guò)去了那么久,飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)卻仍舊不能采用這一技術(shù)。這就是業(yè)內(nèi)目前面臨的挑戰(zhàn)!”當(dāng)前,很多混合動(dòng)力的飛機(jī)都在研發(fā)中,不過(guò)業(yè)內(nèi)人士表示,混合動(dòng)力飛機(jī)概念是未來(lái)的趨勢(shì),然而它在解決降低碳排放量方面仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。
空客公司同樣在做著這方面的努力,不久前該公司的全電力試驗(yàn)飛機(jī)E-Fan飛越了英吉利海峽,飛行距離38英里。E-Fan續(xù)航高度達(dá)到5500英尺,不僅做到了碳平衡,同時(shí)也不產(chǎn)生任何噪聲。空客方面聲稱,計(jì)劃先開(kāi)發(fā)一款通航版本的這種飛機(jī),然后再開(kāi)發(fā)民航飛機(jī)版本。