国外航空业“绿色着陆”五重奏

环境、健康和安全已经成为新技术、产品和流程开发过程中优先考虑的重要因素，一场“绿色航空”革命已势在必行，一系列航空新技术正在萌芽、增长，引发整个航空产业链的变革。

数据显示，在全部人为产生的二氧化碳排放中，航空业占2％。航空业产生的二氧化碳排放中，80％与航程超过1500km的客运飞行有关，而对于这样的远程飞行，尚无其他更便捷的交通方式可以替代。随着低碳、环保的呼声越来越高，纵观国外航空企业，生物燃料、低噪音、执行全球统一环保准则等一系列措施和技术正在逐步进入实践，环境、健康和安全已经成为新技术、产品和流程开发过程中优先考虑的重要因素，一场“绿色航空”革命已势在必行，一系列航空新技术正在萌芽、增长，引发整个航空产业链的变革。

在范堡罗国际航空展上，空中客车公司发布了面向未来的概念飞机——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环保性能的理念。近日，NASA宣布正在着手研制未来概念“绿色飞机”，突出精简、绿色的特征，预计2025年问世，波音、洛克希德·马丁和诺斯罗普格鲁曼公司都参与了设计，虽然方案各自不同，却在设计中无一例外地采用了先进复合材料、涡轮风扇发动机及后流层控制技术。可见欧美政府正在与航空企业巨头联手，以绿色环保和可持续理念为引导，不断完善和开发新技术，推进“绿色航空”的实践。

统一环境标准　承诺减排目标

2007年1月，空中客车公司成为航空制造业首家获得ISO14001环境认证的企业，这一认证覆盖了空中客车公司的全部制造工厂，并贯穿产品整个生命周期和与产品有关的所有活动，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境标准。此后，在国际民航组织(ICAO)的领导下，航空业承诺，2020年开始实现碳排放零增长；到2050年将二氧化碳净排放量在2005年的基础上减半。

此外，各大航空企业分别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(EADS)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)。

“绿色”贯穿全生命周期

飞机集成了几十万个部件，从原材料的选择、整体航空动力学设计、到发动机排放、燃料消耗，乃至供应链中各个部件的可靠和安全都是需要考虑的关键因素。除了优化推进系统和整体的航空动力学效率外，各大航空公司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消耗和发动机排放。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，与铝合金相比，可减重1.5吨。因此，A380的油耗非常低，每位乘客每百公里还不到3升。

在异地协同研发并不新鲜的今天，整个供应链的协作是确保各子部件的可靠性、按时交付产品并在预算内达到最高环境和质量标准的关键。例如，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，对交付产品提供可靠的环境数据。到2026年，将约有6400架飞机达到使用寿命终结期。为此，空中客车公司与合作伙伴在法国塔布机场建立了专门的中心，以安全和环保的方式对飞机进行退役、拆除和循环利用。

革新能源技术

目前来看，加强研发和引进节能燃料、改善机型、优化航线是航空公司可以施行或正在施行的几大减排措施。在2011年的巴黎航展中，Pike Research调研公司高级分析师DaveHurst表示，“生物能源将在不久的将来替代传统燃料，生物能源是能够应对我们现有问题的最好解决方法。”结合近年来全球航空巨头的发展走向和巴黎航展“创新与环保”主题的变化，不难发现生物燃料已经成为很多企业的业务增长点。2010年，由空中客车公司制造的全球首架纯生物燃料飞机在柏林国际航空航天展览会上完成首飞；2011年，汉莎航空公司宣布在汉堡—法兰克福航线上推出全球首个使用生物燃料的民航旅客航班；同年10月，国航一架加注混合生物燃料的波音747-400型客机试飞成功。该生物燃料由非粮作物小桐子油脂和航空煤油按照1：1的比例混合制成，可替代传统航空煤油，减少二氧化碳排放量60％-70％。

此外，在上海世博会“汉堡之家”展馆，一架比例为1：20的安装燃料电池的空客A320飞机模型引起参观者的关注。燃料电池技术的研发是空中客车公司致力环保型航空业建设总体规划中的一个重要组成部分。2008年，空中客车公司在一架由德国宇航中心(DLR)拥有的空中客车A320试验飞机上采用无排放燃料电池系统为飞机的备用液压和电力系统提供动力，这是燃料电池系统第一次成功应用于民用飞机进行飞行测试。

然而，“绿色环保”技术与其他任何新技术一样，都有先行者和观望者，无论怎样，至少航空业已经迈出了一步。

新型航空技术

Worldwatch Institute的报告显示，全球航空产业每年会消耗2亿500万吨燃油，花费占到航空公司运营成本的20％。当日益增长的石油价格成为该产业不得不面临的问题时，如何开发新的节能技术并大规模量产日益受到关注。

绿色航空技术涉及航空领域的方方面面。包括先进飞行器设计概念和技术、绿色气动技术、绿色推进／燃烧技术、绿色燃料技术、绿色多电技术、绿色材料技术、绿色制造技术、绿色维修技术等。此外，开发和改善空中交通管制技术对提高燃油效率也具有很大的作用。波音、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。

作为飞机心脏的航空发动机是飞机排放污染的直接部件，改善发动机的性能、提高燃烧效率对降低飞机的油耗和温室气体排放效果最为明显。美国和欧洲都在积极研究高效、清洁的发动机，实施绿色民用发动机技术发展计划，如美国NASA的极高效发动机技术(UEET)计划、欧洲的先进高效环保型发动机(EEFAE)计划和CFM国际公司的TECH56和LEAP56计划。它们的目标是：耗油率下降8％～20％，噪声下降6～20分贝，NOX污染物排放减少40％～80％，运行成本降低15％～30％。

传统民用飞机发动机技术的发展只能使发动机耗油率(SFC)减少几个百分点，要想获得SFC的巨大改进，必须在发动机结构上做重大技术创新。

提升新型信息技术的利用率

信息化除了在全生命周期和供应链级别当中发挥作用外，还能够在驾驶舱智能化、无纸化方面发挥巨大作用，进而降低“碳足迹”。作为首家从美国联邦航空管理局(FAA)获得授权的公司，美国航空已率先将平板电脑iPad用作飞行员的电子飞行包，在创建“无纸化”驾驶舱方面迈出了重要一步。IPad的应用使得飞行员无需像过去一样携带重达16kg的飞行包；其次，在燃油消耗一项中，由于使用IPad，每年可节约120万美元的燃油；同时，电子数据可以更为便捷地实现实时更新，帮助飞行员作出更加精确的操作决策，这些都将极大地改善飞行员的工作环境，提高燃料效率并减少美国航空的“碳足迹”。

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