提到“鯊魚皮”,可能首先會想到的是曾經(jīng)在2000-2008年間幫助許多游泳運(yùn)動員打破世界紀(jì)錄的黑科技泳衣?!磅忯~皮”先進(jìn)的仿生技術(shù)能顯著提高運(yùn)動員的比賽成績,最終遭到國際泳聯(lián)的“封殺”。如今,這一“黑科技”被應(yīng)用到了航空領(lǐng)域,正在成為飛機(jī)節(jié)能減排的秘密武器。
近日, 巴斯夫涂料公司(BASF)和漢莎集團(tuán)旗下的漢莎技術(shù)(Lufthansa Technik)共同宣布:雙方成功合作研發(fā)出了一款新型表面貼膜—— AeroSHARK。AeroSHARK 采用仿生學(xué)原理,模仿鯊魚皮膚膜的精細(xì)結(jié)構(gòu),由大約50 微米的波紋組成的溝槽結(jié)構(gòu),將該薄膜應(yīng)用于飛機(jī)表面,可以優(yōu)化飛機(jī)空氣動力學(xué),提高燃油效率。漢莎航空貨運(yùn)公司于2021 年5 月成為AeroSHARK 的首批客戶,自今年起漢莎貨運(yùn)所有波音777F 貨機(jī)機(jī)身都將貼上這款A(yù)eroSHARK“鯊魚皮”薄膜。以漢莎貨運(yùn)的波音777F 貨機(jī)為例,漢莎技術(shù)預(yù)計該薄膜可以使飛機(jī)在空中的摩擦阻力減少 1%以上。 以整個機(jī)隊10 架飛機(jī)計算,每年可節(jié)省約 3700 噸燃油并降低約11700 噸的碳排放,相當(dāng)于48班從法蘭克福到上海的全貨機(jī)航班。瑞士國際航空公司于今年2 月成為第一家采用該技術(shù)的客運(yùn)航空公司。
MTU 維修公司和捷藍(lán)航空(JetBlue Airways)最近建立了合作關(guān)系,共同測試和收集可持續(xù)航空燃油(SAF)的使用數(shù)據(jù)。MTU 正在德國漢諾威捷藍(lán)航空機(jī)隊的IAE V2500 發(fā)動機(jī)上進(jìn)行可持續(xù)航空燃油的使用測試,可持續(xù)航空燃油混合比從10%開始,并有可能擴(kuò)大50%,50%的混合比已經(jīng)達(dá)到了監(jiān)管限制的最大允許值。
與此同時,MTU 最近也開始與拉丁美洲航空公司(LATAM)合作進(jìn)行可持續(xù)航空燃油的發(fā)動機(jī)測試項目。該項目在一臺V2500發(fā)動機(jī)上進(jìn)行了10%的可持續(xù)航空燃油混合比的測試,同樣也計劃在后續(xù)的測試中將可持續(xù)航空燃油混合比提高到50%。
因此MTU 也被認(rèn)為是世界上第一家開展可持續(xù)航空燃油測試的MRO。當(dāng)前MTU 也正在考慮將可持續(xù)航空燃油測試擴(kuò)展到其他類型的發(fā)動機(jī)上,包括CFM56-7B 和GE90。此外MTU 計劃將這些測試作為服務(wù)提供給其他有興趣使用可持續(xù)航空燃油的MRO 客戶。
當(dāng)前許多航空公司和OEM 與氫電類初創(chuàng)公司簽署協(xié)議,共同合作將他們的飛機(jī)動力系統(tǒng)改造為氫電動力系統(tǒng)。阿拉斯加航空公司、Connect 航空公司、冰島航空公司和聯(lián)合航空公司都已與Universal Hydrogen 和ZeroAvia 等氫電公司簽署了協(xié)議,由這些氫電公司對航空公司的渦輪螺旋槳飛機(jī)和支線飛機(jī)進(jìn)行氫電推進(jìn)系統(tǒng)的翻新改裝。例如,Connect 航空公司已經(jīng)承諾購買24 個Universal Hydrogen 的綠色氫轉(zhuǎn)換套件,包括12 個Dash 8-300 套件的訂單和其他飛機(jī)類型的12 個額外套件訂單。對于這些飛機(jī),Universal Hydrogen 的目標(biāo)是在2025 年安裝其轉(zhuǎn)換套件,隨后將根據(jù)一項長期協(xié)議向Connect航空公司的機(jī)隊提供綠色氫燃料。
與此同時,包括加拿大德哈維蘭公司(De Havilland Canada)、德國飛機(jī)公司(Deutsche Aircraft) 和三菱(Mitsubishi)在內(nèi)的OEM 也正在與氫電類初創(chuàng)公司合作,共同開發(fā)飛機(jī)的氫電轉(zhuǎn)換方案,并進(jìn)行取證研究。
氫電類初創(chuàng)公司Fluxart公司正在與可持續(xù)航空實驗室(Sustainable Aero Lab)合作,共同研發(fā)用于航空推進(jìn)系統(tǒng)的液態(tài)低溫氫技術(shù)。這種液態(tài)低溫氫技術(shù)一旦經(jīng)過測試和取證,就能改裝應(yīng)用在飛機(jī)上。
為了迎接這一波“席卷式”氫電改裝潮流,德國漢莎航空技術(shù)公司與其研究伙伴合作正在開發(fā)氫動力飛機(jī)的維護(hù)流程,他們利用一架空客A320 和數(shù)字孿生技術(shù)研發(fā)首批驗證機(jī),以創(chuàng)建氫電動力飛機(jī)的地面維護(hù)流程。
??思夹g(shù)公司正在研究如何利用自動化超聲無損檢測技術(shù)提高復(fù)合材料零部件的使用率。復(fù)合材料零部件由于可以減輕飛機(jī)重量、提高飛行效率和減少排放,被廣泛應(yīng)用于新型飛機(jī)。
在歐洲清潔航空計劃下,福克技術(shù)公司研發(fā)的SonicScan項目最初專注于制造過程中復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的自動化無損檢測?,F(xiàn)在福克技術(shù)公司及其項目合作伙伴正在研究如何將這項技術(shù)應(yīng)用于包括MRO 在內(nèi)的其他航空領(lǐng)域。
亞太地區(qū)的兩家MRO——香港飛機(jī)工程維修公司(HAECO)和新科工程(ST Engineering),正在通過開發(fā)太陽能以提升其運(yùn)營的可持續(xù)性。
2021 年末,HAECO 開始在香港國際機(jī)場的機(jī)庫屋頂安裝約6000 塊太陽能電池板。該系統(tǒng)還配備傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),以持續(xù)監(jiān)測和測量電池板的性能。HAECO 預(yù)估該系統(tǒng)每年可減少約100 萬千克(約240 萬磅)的碳排放量。
2021 年,ST Engineering 在其位于新加坡東部的Paya Lebar 工廠增加了太陽能屋頂。同時ST Engineering 在其另外兩處維修設(shè)施上也安裝了太陽能電池板,并表示25000 塊太陽能電池板的電產(chǎn)量能夠滿足其電力年需求的30%,相當(dāng)于減少5500 噸的二氧化碳排放量。
4 月15 日,空客公司與成都市雙流區(qū)政府及TARMAC Aerosave 公司、歐航航材公司(Satair)簽署飛機(jī)全生命周期服務(wù)中心項目投資協(xié)議,在中國建立了首個可持續(xù)飛機(jī)全生命周期服務(wù)中心項目。這一空客全生命周期服務(wù)中心位于成都雙流國際機(jī)場,將面向亞太地區(qū)和全球客戶。
空客表示,該飛機(jī)全生命周期服務(wù)中心項目是空客在中國建立的首個以可持續(xù)發(fā)展理念為主導(dǎo)的中老齡飛機(jī)一站式服務(wù)中心,業(yè)務(wù)范圍包括飛機(jī)停放與存儲、飛機(jī)轉(zhuǎn)租或恢復(fù)運(yùn)營需要的升級改裝、機(jī)身維護(hù)、拆解回收、客改貨、二手可用航材管理和交易等。
Tarmac Aerosave 公司將為項目貢獻(xiàn)其15 年來在以環(huán)保方式拆解飛機(jī)的專業(yè)技術(shù)能力??湛妥庸練W航航材負(fù)責(zé)收購老齡飛機(jī),并進(jìn)行拆解后的二手航材交易和分銷,以完成整個生命周期服務(wù)流程。該中心占地面積69 萬平方米,可存放125 架飛機(jī)。這些項目相關(guān)的公司計劃在獲得民航局監(jiān)管部門的批準(zhǔn)后,于2023 年底投入運(yùn)行。
今年2 月,位于中東地區(qū)的MRO 企業(yè)VD Gulf 啟動了新的生態(tài)戰(zhàn)略,目標(biāo)是到2030 年將廢物排放減少40%,能源消耗減少30%。為了達(dá)到這些目標(biāo),該公司計劃引入一些新流程以減少水、紙和能源的使用。此外VD Gulf 公司還計劃將部件包裝使用綠色包裝,使其工廠設(shè)施產(chǎn)生的廢物減少80%。
加拿大FLITE 材料科學(xué)公司正在研發(fā)表面工程技術(shù),以降低飛機(jī)表面的阻力,減少冰和腐蝕的形成。
這項激光表面功能化技術(shù)能夠在材料表面創(chuàng)造一種無形的紋理,進(jìn)而改變氣體、液體和表面流動模式。FLITE 表示,除了減少燃料消耗外,這些技術(shù)還可以減少除冰工作和噴漆工作過程中的消耗和污染。目前該公司的這項技術(shù)專注于航空航天和國防領(lǐng)域(這些領(lǐng)域不需要獲得監(jiān)管部門的批準(zhǔn)),但未來希望該項技術(shù)能夠應(yīng)用于商用飛機(jī)領(lǐng)域。