空客推出概念飞机,环保是未来飞机设计的关键因素
2010年7月19日,空中客车公司在范堡罗国际航空展上发布了面向未来的概念飞机。空中客车公司的飞机材料、空气动力、客舱和发动机方面的专家根据人们对未来航空旅行的预期联合设计了这款被称作“工程师之梦”的概念飞机。像照片中显示的样子,这款概念飞机机翼超长且细薄,发动机采用半嵌入式,尾翼呈U形,采用轻型“智能化”机身,体现出空客进一步提高飞机的环保性能的理念。这款概念飞机的设计具有降低燃油消耗、减少排放、降低噪音和增强舒适性的特点。
采用更加细长的机翼可以减少阻力,提高燃油效率。就像鸟一样。鸟在飞翔时将翅膀展开到最大程度,减少能量的消耗。机身采用新型轻质材料,能够感应飞机的载重。机身越轻,油耗越低,碳排放越少。空客概念飞机的机身将全部采用复合材料,机身不是传统的圆筒状,这种非圆桶状的机身可以增加客舱内部空间。这种形状的机身制造和维护成本会更低。发动机安在飞机后部,离客舱更远,从而减少客舱的噪音,增加舒适性。发动机采用半嵌入式,可以减少外部噪声,同时减少油耗。U型尾翼也可以起到垂直尾翼的作用,同时能够减少阻力,提高燃油效率。U型尾翼还可以对发动机起到遮挡的作用,进一步降低了发动机的外部噪声。同时,
“绿色”能源,比如燃料电池、太阳能、或者人体自身热量可以为将来的飞机上的某些系统提供动力。航空工程师继续利用大自然作为灵感的来源,一些飞机甚至可以像候鸟一样结队飞行,以减少阻力、燃油消耗和排放。
贯穿飞机整个“生命周期”的环保理念
数据显示,在全部人为产生的二氧化碳排放中,航空业只占2%。航空业产生的二氧化碳排放中,80%与航程超过1500公里/900英里的客运飞行有关,而对于这样的远程飞行,尚无其他可行的交通方式可以替代。国际民航组织(ICAO)是世界上为数不多的真正采取全球性措施改善其环境绩效的行业性组织,在ICAO的领导下,航空业承诺:
- 2020年开始实现排放零增长;
- 到2050年将二氧化碳净排放量在2005年的基础上减半。
发展航空业是为满足全球范围内日益增长的航空旅行的需求。航空业的发展可以与为全人类创造更好的生存环境并行不悖。空中客车公司相信,如果大家都各尽所能,我们就既能够将世界更加紧密地联系在一起,创造更多的社会和经济价值,同时又能够创造一个更加绿色环保的世界。
空中客车公司在其产品的整个生命周期过程中都提供了环保解决方案,在创造更多价值的同时,最大程度地减轻对环境的影响。
2007年1月,空中客车公司成为航空制造业首家获得ISO 14001环境认证的企业,该认证覆盖了空中客车公司全部的制造工厂,并贯穿产品整个生命周期和与产品有关的所有活动。最初只有欧洲的16个工厂获得了认证,现在该认证已经成功扩展到了位于中国和美国的工厂,从而保证了空中客车公司所有的运营场所都执行同样的环保标准。
该认证认为,空中客车公司采用了有效的环境管理体系,在经营活动的各个阶段,持续不断地进行监控并最大程度地减少空中客车公司的生产流程和产品对环境的影响。
空中客车公司致力于确保航空运输继续成为最安全和最环保的交通运输手段之一。关注环境、健康和安全(EHS),一直都是空中客车公司各级经营活动不可或缺的组成部分,并且是所有新技术、产品和流程开发过程中优先考虑的重要因素。
设计
从源头上最大限度地降低环境影响至关重要,而设计对飞机各方面的环境绩效会产生主要影响,因此,环境保护现在是设计任何新产品要满足的首要要求之一。公司的研究及技术工作的一个主要内容是调查、测试、验证和优化最先进的技术、设计、配置和结构,使飞机在最适宜的航程中能够运载最高的载荷量,与此同时降低飞机的噪音和排放。
与供应商合作降低发动机的排放是空中客车公司的一项重要任务。除了优化推进系统和整体的航空动力学效率外,我们还不断推出先进的材料和新工艺,减轻飞机的基本重量,从而尽可能减少燃料的消耗和发动机相应的排放。A380是首个采用复合材料高达25%的民用飞机机型。由于中央翼盒采用了碳纤维增强塑料复合材料,与最先进的铝合金相比,可减重高达1.5吨。因此,A380的油耗非常低,每位乘客每百公里不到3升。
降低噪音也同样重要。空中客车公司正在与发动机制造商携手合作,在低噪音发动机短舱、噪音处理以及低引擎噪音技术方面进行不懈的努力。其中一项创新技术是用于发动机短舱的无缝进气道(zero-splice inlet)技术,能够降低风扇噪音。A380飞机极低的飞行噪音就得益于该技术,该飞机的认证噪音水平为17-EPNdB,比最为严格的ICAO第四章标准还要低许多,满足了诸多国际机场对噪音的限制要求,其中包括伦敦机场的严格要求——该机场对起飞的噪音要求为QC/2,对抵达的噪音要求为QC/0.5。
空中客车公司还采纳了雄心勃勃的ACARE(欧洲航空研究顾问委员会)2020愿景,该愿景包括将噪音、油耗和二氧化碳排放降低50%,将氧化氮的排放降低80%。多方技术合作计划“清洁天空”是涉及整个行业的技术研究计划。该计划将改善航空运输的环境绩效,支持未来的飞机逐步降低油耗、排放和噪音。“清洁天空”是实现ACARE研究目标的重要步骤。
供应链
作为一种复杂的产品,飞机集成了几十万个部件。因此,整个供应链的协作是确保各子部件可靠性、按时交付产品并在预算内达到最高的环境和质量标准的关键。空中客车公司在供应商的选择和资质审核中包括了环境标准,并在合同协议中注明。空中客车公司供应商需要遵守空客公司的环境政策,对交付的产品提供可靠的环境数据,开发并部署环境管理系统。
制造
为了不断提高环境绩效,空中客车公司为自己的制造活动设立了宏伟的目标:
•将能耗降低30%;
•将二氧化碳排放减少50%;
•将溶剂排放减少50%;
•将水的消耗量降低50%;
•将废水的排放量降低80%;
•将产生的废物减少50%。
根据欧盟《关于化学品注册、评估、许可和限制》(简称REACH法规)的要求,空中客车公司将逐步消除大多数有毒化学品的使用,积极开发并采用无毒替代品。
我们还关注建筑用可再生能源的使用,并正在为此制定一套新的标准。我们正在制定一个能源路线图,以降低空中客车公司在全球工厂的能耗。
2009年1月14日,空中客车公司在法国图卢兹举行了其最新机型A350XWB宽体飞机总装线奠基仪式。高效、环保成为A350总装线的一个亮点。在项目施工过程中,新总装线所在位置上的旧建筑物的地基和其他土建设施得到最大限度的循环利用。与此同时,总装线拥有一套能量管理系统,能够最大限度地优化能量使用。比如,位于建筑物屋顶的光电电池将在很大程度上满足建筑物所需用电。
飞机运营
在过去40年中,飞机的燃油消耗和二氧化碳排放已经减少了70%,而噪音则降低了75%。但是,航空业决心进一步提高飞机运营的环境绩效,坚持不懈地寻找降低噪音、减少排放和油耗的新方法。
目前运营中的飞机所产生的噪音一般比30年前的同类产品低20分贝。A320起飞或降落的噪音指标,不到20世纪70年代类似体积的三发飞机所产生噪音的十分之一。A330起飞产生85分贝的噪音,低于机场周边噪音标准。A380是市场上最安静的远程飞机,甚至比A340(同类飞机中最安静的一种)的噪音水平还低,而乘客数量却是A340的两倍。A380还符合在伦敦机场运营的严格要求——起飞为QC/2,抵达为QC/0.5。