发动机课堂|深入贯彻绿色航空概念,引领航空业可持续发展

发动机课堂|深入贯彻绿色航空概念,引领航空业可持续发展"/

发动机课堂|贯彻绿色航空概念
一、引言
随着全球气候变化和环境污染问题的日益严峻,绿色航空成为航空工业发展的必然趋势。绿色航空旨在通过技术创新和产业升级,降低航空运输对环境的影响,实现航空业的可持续发展。发动机作为飞机的核心部件,其绿色性能对整个航空业至关重要。本节课将探讨如何贯彻绿色航空概念,提升发动机的环保性能。
二、绿色航空概念
1. 节能减排:降低发动机燃油消耗,减少二氧化碳等温室气体排放。
2. 减轻噪音:降低发动机运行噪音,改善航空器对周边环境的影响。
3. 减少污染物排放:降低氮氧化物、颗粒物等有害物质排放。
4. 可持续发展:提高航空材料、制造工艺的环保性能,延长发动机使用寿命。
三、贯彻绿色航空概念的关键技术
1. 高效燃烧技术:通过优化燃烧室结构、改进燃烧方式,提高燃烧效率,降低燃油消耗。
2. 先进材料应用:采用轻质、高强度、耐高温、耐腐蚀的先进材料,降低发动机重量,提高性能。
3. 智能控制技术:利用传感器、执行器等设备,实现发动机的智能监控和优化控制,提高燃油经济性。
4. 环保排放技术:采用选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)等技术,降低氮氧化物排放。
5. 噪

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贯彻绿色航空概念是21世纪民用航空发动机的必由之路。随着全球性气候变暖的趋势日益增加以及对噪声的控制要求越来越严,民用航空业受到的冲击较大,为此,需采取必要措施迎接这一挑战。“绿色航空”概念就是在这一背景下提出的,它要求民用飞机大幅度降低油耗(即碳排放量)、NOx排放量以及噪声,以满足新的具有挑战性的环境保护目标。

为达到这个目的,不仅要在飞机与发动机设计制造中采取有力措施,而且要在整个飞机制造过程中推行绿色设计、绿色制造、绿色维修和绿色产品寿命周期的“绿色工程”概念。为满足“绿色航空”要求,用于21世纪的新型民用飞机发动机要求耗油率低、排污量少、噪声低、操纵性及维修性好、可靠性高、寿命长等。

波音公司于2002年12月宣布研制新一代双通道客机波音7E7(B7E7),以填补B737、B757单通道与B777双通道间的空挡。2005年1月28日在中国购买60架B7E7的签字仪式上,波音宣布将E改为中国认为吉利的8,因此飞机改名为B787。

B787的发动机仅由罗罗公司与GE公司提供,普惠公司被排除在外,GE公司提供GEnx发动机,罗罗公司提供遄达1000发动机。GEnx发动机是在用于波音777的GE90发动机的基础上发展的,其推力小于GE90发动机大于用于B747-400飞机的CF6-80C2发动机,为236~310千牛。

2007年前后,航空工业部门开始为B737与A320等单通道客机探讨后继机的问题,显然它们的后继机一定要符合“绿色航空”的要求,其中很重要的就是要发展低油耗、低噪声、低排放、易于维修、可靠性高与寿命长的发动机。在这种形势下,几个著名航空发动机厂商先后提出了各自的设计方案。例如,普惠公司提出了“齿轮传动风扇(GTF)”发动机,CFMI国际公司则提出了LEAP发动机等。

为了迎接“绿色航空”的来临,除进行上述发动机的研究、开发与生产外,美国和欧盟国家航空发动机的研究、生产和学术机构还瞄准未来,实施了多项技术计划,上述的一些发动机研究开发项目,多数是这些计划的产物。这些计划包括:超高效发动机技术(UEET)计划、高效和环境友好的航空发动机(EEFAE)计划、大幅度降低飞机噪声对居民区的影响(SILENCE)计划、环境友好的航空发动机(VITAL)计划等。这些计划的实施及其取得的成果,为未来“绿色航空”所需的“绿色发动机”的研制和应用奠定了坚实的技术基础。

  • 文章来源于中国航空学会动力分会。

  • 主要内容来源于刘大响院士、陈光教授撰写的航空动力科普书《航空发动机:飞机的心脏》。

  • 加工编辑小火箭@航空知识,图片来自网络

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发布于 2025-06-06 17:13
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