زمینه قوانین تغییرات آب و هوا

صنعت هوافضا مدت ها است که یک محرک حیاتی اتصال جهانی و رشد اقتصادی بوده است، اما همچنین به طور قابل توجهی به دی اکسید کربن و دیگر گازهای گلخانه ای کمک می کند.در طول دهه گذشته، نهادهای بین المللی و دولت های ملی سیاست های زیست محیطی را که ذرات حمل و نقل هوایی بین المللی (ICAO) را به طور مستقیم تنظیم می کند، سیستم حمل و نقل هوایی بین المللی را تقویت کرده اند.

اثرات طراحی موتور جت

فشار تنظیم کننده تقریباً هر جنبه ای از معماری موتور جت را تغییر داده است. طراحان در حال حاضر بهره وری سوخت و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای را به عنوان محدودیت های اولیه، اغلب در کنار معیارهای سنتی مانند نسبت به وزن، دوام و هزینه نگهداری، اولویت بندی های زیر، مناطق کلیدی تحول را بررسی می کنند.

پیشرفته مواد و سبک سازی

برای بهبود مصرف سوخت خاص، مهندسان به مواد پیشرفته سبک تبدیل شده اند که می توانند در برابر دما و تنش های شدید مقاومت کنند. کامپوزیت های ماتریس سرامیکی (CMCs) جایگزین سوپرکارهای مبتنی بر نیکل در اجزای گرم وزن مانند توربین و ون ها، ارائه 30٪ کاهش وزن و اجازه می دهد دمای عملیاتی بالاتر که بازدهی حرارتی را بهبود می بخشد. تیتانیوم (AlTi) آلیاژ در حال حاضر از موتور گاز طبیعی استفاده می کند (cforcer9)

تکنولوژی احتراق برای کاهش حذف

احتراق تمیز کننده مرکزی به انطباق قانونی است. صنعت از ثروتمندان معمولی، سریع، سوزش، شانه های نازک (RQL) به بهبود پیشرفته باریک و سیستم های پیشرفته سوخت گیری حرکت کرده است، NOALON X (تکنولوژی برای مخلوط پیشرفته NOx) و لیزرهای جلسه Twins آن Premixing (که قبلاً از این روش های کنترل سوخت استفاده می کنند) به حداقل رساندن این روش های کنترل دقیق سوخت، و NO60٪ استفاده می کنند.

معماری موتور: Geared Turbofans و Beyond

تقاضاهای تنظیم کننده یک تغییر پارادایم در معماری موتور را هدایت کرده اند. توربوفن چرخ دنده، که توسط سری PW1000G Pratt & Whitney مورد استفاده قرار گرفته است، فن را از توربین کم فشار از طریق گیربکس سیاره ای جدا می کند، این اجازه می دهد تا فن به سرعت پایین تر و کارآمد تر بچرخد در حالی که توربین با سرعت بالاتر بهینه شده برای عملکرد آئرودینامیک اجرا می شود.

نوآوری های رانندگی شده توسط مقررات

استانداردهای محیط زیست Stricter تحقیقات شتابزده در فن آوری هایی که فراتر از بهبود های افزایشی هستند، انجام شده است.تولید کنندگان و موسسات تحقیقاتی به طور فعال به دنبال راه حل های مخرب هستند.

2- تحریک الکتریکی و هیبریدی

سیستم های محرکه الکتریکی و هیبریدی برای هواپیماهای منطقه ای و کوتاه مدت برای از بین بردن انتشار مستقیم CO2 در طول پرواز توسعه یافته است. X-57 Maxwell و فوریت e-plane آلیس از Eviation نمونه های اولیه هستند در حالی که محدودیت های چگالی باتری فعلی، معماری های هیبریدی - ترکیب توربین گاز با موتورهای الکتریکی - می تواند مصرف سوخت را با 3040 کاهش دهد - ماموریت های کوتاه تر و فناوری های برق و NIR، همه چیز راند.

سوخت های پایدار هوایی (SAFs)

سوخت های حمل و نقل هوایی پایدار - از روغن های زباله، زباله های جامد شهری، بقایای کشاورزی، یا سنتز شده از هیدروژن سبز و CO2 - یک راه حل قطره ای که می تواند انتشار گازهای گلخانه ای را تا 80٪ در مقایسه با سیستم های سوخت جت معمولی، موتور های در حال حاضر گواهی برای کار بر روی 50٪ مخلوط SAF، و تولید کنندگان کار به سمت سازگاری 100٪ برای مثال مالیات بر روی موتور های احتراق موفق تر از جمله حمل و نقل هوایی SAF2، به عنوان سوخت های سوخت های SAFW سوخت های SAFx، سرعت SAFx، استفاده از سرعت SAFW سوخت های SAFx، به عنوان سوخت های SAFW سوخت های SAFx، سرعت SAFx، به سرعت SAFx، استفاده از سرعت SAFx، استفاده از سرعت SAFW سوخت های SAFW سوخت های SAFW سوخت های SAFW سوخت های SAFW سوخت های SAFx، سوخت های سوخت های سوخت های سوخت های SAFx، از طریق SAFW سوخت های SAF و سوخت های SAF و سوخت های SAFx، به سرعت 100٪ افزایش SAF و سوخت های سوخت های سوخت های SAFx، به عنوان سوخت های سوخت های SAFx

بهبود کارایی موتور از طریق Aerodynamics و Thermodynamics

فراتر از مواد و معماری، مقررات باعث بهبود آئرودینامیک و ترمودینامیکودینامیک نسبت دور زدن بالاتر (در حال حاضر تا 12:1 برای موتورهای مدرن) افزایش بهره وری محرک با حرکت هوای بیشتر در سرعت پایین تر، پیشرفته تر مایع محاسباتی بدون هدف کاهش سرعت، اهداف تیغه های بهینه شده با کاهش متغیرهای انگلی کشیدن متغیر در کمپرسور و توربین اجازه می دهد تا موتور به حداکثر بهره وری در طول عمر خنک کننده سوخت افزایش یابد.

چالش ها و چشم انداز آینده

علی رغم این نوآوری ها، مسیر انطباق قانونی با موانع فنی و اقتصادی همراه است.هزینه های توسعه برای برنامه های جدید موتور به میلیاردها دلار می رسد و زمان صدور گواهینامه شامل یک دهه یا بیشتر مواد با درجه حرارت بالا و CMCs همچنان گران قیمت هستند و مقیاس سازی تولید SAF برای پاسخگویی به تقاضا پیش بینی شده نیاز به سرمایه گذاری گسترده - عرضه فعلی SAF کمتر از 0.1٪ از سوخت های ذخیره سازی جهانی، و فن آوری های سوخت امیدوار کننده سوخت، در حالی که به سرعت حل می شوند و امیدوار کننده سوخت، و امیدوار کننده سوخت، و فن آوری های سوخت، و امیدوار کننده سوخت، و امیدوار کننده است.

با این وجود، حرکت نظارتی همچنان به تقویت CORSIA ICAO از یک داوطلبانه به یک مرحله اجباری انتقال می یابد و Fit اتحادیه اروپا برای 55 بسته استاندارد دی اکسید کربن محکم تر و ممنوعیت موثر بر بهبود جدید سوخت فسیلی تنها توسط 2035 تولید کنندگان موتور پیشرفته GT را پیشنهاد می کند: رولز-Royce هدف برای انتشار خالص کربن توسط یک موتور احتراق سوخت و سوخت های اضافی با استفاده از تکنولوژی فعلی RAF و تجهیزات سوخت الکتریکی و و تجهیزات سوخت های فنی ثابت است.

ادغام مقررات تغییرات آب و هوایی در توسعه موتور جت صرفا یک تمرین انطباق نیست؛ این یک کاتالیزور برای تحول تکنولوژیکی اساسی است، زیرا سیاست ها سخت تر می شوند، بخش هوافضا همچنان به نوآوری ادامه می دهد، به سمت آینده ای حرکت می کند که هواپیما به مراتب کمتر CO2 و NOx در هر کیلومتر مسافر منتشر می کند.این برای دستیابی به اهداف جهانی آب و هوایی که در توافقنامه پاریس مشخص شده و اطمینان از اینکه حمل و نقل هوایی می تواند در دهه های آینده رشد کند، ضروری است.

چارچوب نظارتی تنها قدرتمند ترین راننده برای تکنولوژی موتور تمیز است، بدون آن، انگیزه ها برای توجیه سرمایه گذاری در معماری ها و سوخت های جدید، هماهنگ نخواهد بود. - دکتر آلن اپستین، معاون سابق رئیس جمهور فناوری و محیط زیست در پرات ویتنر

برای مطالعه بیشتر، با ICAO CORSIA] صفحه ، ، و رولs-Royce] نقشه راه خالص صفر [ بینش اضافی در مورد استانداردهای انتشار گازهای گلخانه ای می تواند در صفحات امن محیط زیست یافت.