C919總設(shè)計師吳光輝:C929碳排放將降低60%

文章來源:科技日報都芃2023-10-23 10:38

“C919相比老款的同類機型能夠降低碳排放12%-15%,C929則提出更高的設(shè)計目標,要降低碳排放60%。”10月22日,第二十五屆中國科協(xié)年會在安徽合肥開幕,在同期舉行的國際綠色航空發(fā)展論壇上,中國商飛C919總設(shè)計師、中國工程院院士吳光輝分享了我國首架國產(chǎn)大飛機C919在綠色航空領(lǐng)域的實踐成果,以及正在進行初步設(shè)計的C929飛機的綠色設(shè)計理念。
 
航空業(yè)一直是減排降碳的“困難戶”。國際能源署數(shù)據(jù)顯示,2022年航空業(yè)碳排放約占全球碳排放總量的2%。總量雖然不大,但增長迅速。按照目前全球航空運輸量約4%-5%的年均增長率,聯(lián)合國相關(guān)報告預計,到2050年航空業(yè)碳排放將占全球碳排放總量的25%,減排降碳形勢嚴峻。
 
目前,歐洲、美國等均發(fā)布了各自的綠色航空計劃。我國也于不久前發(fā)布了《綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要(2023-2035年)》,提出四大任務,即構(gòu)建協(xié)同高效的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系、構(gòu)建開放融合的綠色航空產(chǎn)業(yè)體系、構(gòu)建市場導向的綠色示范應用體系、構(gòu)建安全有效的服務保障體系。
 
中國商飛在目前開發(fā)的ARJ21、C919等機型中,已應用多項減排技術(shù)。減重是飛機節(jié)省油耗、降低碳排放的重要手段。“在ARJ21-700機型上,我們持續(xù)減重600多公斤,現(xiàn)在最輕的座椅只有7公斤重,國際上的平均水平為12-14公斤。”吳光輝介紹,ARJ21-700的整體碳排放已降低5.9%。而在C919設(shè)計初期,吳光輝和團隊便提出減重、減阻、減排的設(shè)計理念,采用先進氣動設(shè)計提升氣動效率,廣泛應用先進復合材料降低機身重量,采購新一代航空發(fā)動機等。“可以說C919是全球第一架將減排理念納入頂層設(shè)計的大飛機。”吳光輝說道。
 
目前,C929飛機已進入初步設(shè)計階段。吳光輝介紹,C929采用低油耗、低噪聲、低排放的綠色設(shè)計理念,將采取一系列手段降低碳排放。例如,采用綜合模塊化航電技術(shù)減輕機載設(shè)備重量;采用新一代超臨界機翼、變彎度機翼等先進氣動技術(shù),提升氣動效率;將先進復合材料用量提升至50%以上,減小飛機結(jié)構(gòu)重量;采用高涵道比低噪音的渦扇發(fā)動機以及廣泛應用生物燃料,來實現(xiàn)更低巡航段的油耗等。
 
推廣可持續(xù)航空燃料(SAF)是當前航空業(yè)實現(xiàn)減排降碳見效最快的技術(shù)途徑。吳光輝提到,中國商飛已與波音展開合作,針對可再生航空燃料開展研究,探索出的基于“地溝油”等廢棄油脂的生物燃料已在多次試驗中取得良好效果。
 
但同時他也表示,SAF的探索范圍還需進一步擴大,不應僅局限于生物燃料。“即使所有人都不吃油了,節(jié)省下來的生物油料也只能滿足航空業(yè)50%的需求。”他建議,應重視如甲醇、氨-氫等在內(nèi)的多種可再生燃料,加大技術(shù)研發(fā)力度,為航空業(yè)減排降碳開拓更多可能性。
 
此外,吳光輝還大膽設(shè)想,除了混合動力推進、電動推進、氫能源推進等技術(shù)外,隨著可控核聚變技術(shù)的逐步成熟,小型核聚變反應堆未來或許也有望應用于航空飛行。
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