תעשיית התעופה עומדת על צו ביקורתי שבו יש צורך בקיום שינוי יסודי בטכנולוגיה הנעה. מטוסים היברידיים-חשמליים - מכונות שצמדות טורבינות קונבנציונלית או מנועי פיסטון עם מערכות הנעה חשמלית - מעבר לגשר פרגמטי בין הצי המאובנים של ימינו של הסוכנות לניהול דלק נוזלי ועתיד של טיסות חשמליות לחלוטין.

מסגרת ה-Equiting Regulatory

רגולציה אווירית בינלאומית היא מערכת שכבתית.בפסגה היא ICAO, סוכנות המתמחה באו"ם שמציבה סטנדרטים גלובליים ושיטות ממליצות (SARPs) המכסה את כל מה ששווה אווירי להגנה סביבתית.מדינות החברות ואז תרגם את SARPs אלה לתקנות לאומיות, מאוכפים על ידי הרשויות כמו FAA בארצות הברית ו-EASA באירופה.

הוועדה של ICAO להגנה סביבתית תעופה (CAEP) ממלאת תפקיד מרכזי בעיצוב תקני פליטות ורעש, הנעה ללא הרף פיתוח היברידי-אלקטרי על ידי הצבת גבולות מחמירים יותר המעדיפים טכנולוגיות בעלות נמוכה יותר, העבודה של מועצת ICAO על דלקים תעופה בר קיימא (SAF) ופחמן-פחמן-פחמן (CORSIA) יוצרת תמריצים למניעה היברידית חשמל, אשר יכולה להפחית את צריכת הדלק התקני התקני התקני התקני התקני התקני התקני התקני התקני התקני ה- 50-50 לרמה התקני חשמל מסורתיים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת 20.5%, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת קונבנציונאליים מיוחדים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת תקנים מיוחדים, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, לעומת זאת, התקני חשמל מסורתיים של רשויות ההסטוריים סטנדרטיים סטנדרטיים של רשויות ההסטוריים סטנדרטיים סטנדרטיים של ICAL.

FAA ו-EASA לקחו את ההובלה בפיתוח נתיבי הסמכה עבור מערכות הנעה חדשניות. בשנת 2020, הארגון פרסם חוק סופי על תקני Airworthness עבור מטוסים קטנים קונבנציונליים (חלק 23), אשר הציג מסגרת המבוססת על ביצועים יותר accommodating של עיצובים חשמליים היברידיים.EASA ואחריו מצב מיוחד שלה עבור מטוסים קטנים ו- VTOL (SC-VTO), אשר דורשות במפורש הגנה היברידית, כולל אווירית מלאה, אך ורקמות כלי הגנה חשמלית.

נתיבי הסמכה ל Novel Propulsion

סוללות ואנרגיה אחסון בטיחות

אחד האזורים הרגולטוריים המסוכנים ביותר הוא בטיחות סוללות ליתיום-יון, הכימיה הנוכחית של בחירה עבור יישומים תעופה, מציבה סיכונים של מפלט תרמי, אש, ורשויות הסמכה מחוץ לגזימה דורשות שכל מערכת סוללות מותקנת על מטוס היברידי-חשמלי לעמוד בתנאי התעללות מוגדרים - יתר על כן, מעגל קצר חיצוני, מחץ וחשיפה לשריפה - מבלי להעצים כשלים לתאים הסמוכים או למבנים.

אמצעי ההסגרה של EASA ל-SC-VTOL, למשל, מחייבים מערכת המכילה אש סוללות אשר מבטיחה כי לא רעילים להיכנס לתא המטוס יכול להמשיך לטוס לתקופה מסוימת לאחר כשל סוללה.מדיניות FAA בתנאי מיוחדים להנעה היברידית-חשמלית כוללת דרישות דומות, לעתים קרובות מתייחס RTCA/DO-3 (מינימום פעולות עבור תקנים סטנדרטיים של סטנדרטיים) לתקני בקרה מתקדמים, אך החל מ-Reph סטנדרטיים, החל מ-500 ק"ג'רגולטורפות, החל מ-R.

תאימות אלקטרומגנטית ומערכות High-Voltage

מטוסים היברידיים חשמליים מציגים מערכות הפצה כוח גבוהות (בדרך כלל 800-1000 V DC) שאינן נדירות בתעופה המסורתית.הרשות דורשת להוכיח כי התערבות אלקטרומגנטית (EMI) ממערכות אלה אינה משפיעה על שולי טיסה קריטיים, ניווט, או תקשורת.FLT:0 regulatory חייב לכלול התאמות אלקטרומגנטיות מפורטות (EMC) תוכניות LTFrated, אשר ערכו כיסוי 1 ושילוב של חומרים משפטיים חשמליים, אך הם לעתים קרובות, כמו גם דרישות עתירות חשמליות, כמו גם דרישות עתירות לאימון חשמליות, אך הן לשיטות הפעלה.

שילוב מבני ו Redundancy

הסמכה של מטוסים היברידיים חשמליים גם כרוך שינויים מבניים כדי להכיל משקל ועומס תרמי. תוספת של מנועים חשמליים, סוללות, ואלקטרוניקה כוח לשנות את מרכז כוח הכבידה של המטוס, לכפות עומסים סטטיים ודינמיים חדשים. Regulators דורש בדיקות סטטיות ועייפות בקנה מידה מלא של מסגרת האוויר עם מערכת היברידית-חשמלית מותקנת יותר, דרישות ונדמנטליות - במיוחד עבור מטענים - תובעניים יותר מאשר כלי טיס קונבנציונליים עבור כלי טיס, אשר לעתים קרובות יכול להמשיך סוללת חשמלית, אשר יכול להמשיך את זה יכול להמשיך את זה יכול להמשיך סוללת בטיחות, כי הוא יכול להמשיך סוללת מנוע יחיד, לאחר ההתקנה, כי הוא עדיין למנוע כלי רכב חשמלי, כי הוא יכול להמשיך סוללת מנועים, כי הוא יכול להמשיך סוללת מנוע יחיד, אשר לעתים קרובות.

תקנות סביבתיות נהיגה בחדשנות

אישורים ותיקון

תקנות סביבתיות בינלאומיות הן הנהג העיקרי לפיתוח היברידי-חשמלי.הההה של ICAO עבור פליטות NOx (CAEP/10 וסטנדרטים מאוחר יותר) דוחף יצרנים לעבר כוויות צרבות ומחזורים חלופיים, אך מערכות היברידיות-חשמליות מייצרות באופן טבעי פליטות נמוכות יותר מכיוון שהמנוע החשמלי משתף את העומס, צמצום אספקת הדלק באופן קבוע ל-30 אחוזים בלבד.

(FLT:0) האיחוד האירופי הלך רחוק יותר עם טיסות ה-FLT:1 (Fit for 5503FLT:2 חבילה, הכוללת הצעה להרחיב את מערכת המסחר של האיחוד האירופי (ETS) לכל הטיסות הלא-אירופאיות ולשלב קצבאות חינם עד 2026.FLT:3 ל הלחץ הרגולטורי הזה הופך את הגמישות ביותר עבור פעולות קצרות-הול.

תקנים רעש

הסמכה רעש היא אזור אחר שבו כלי טיס היברידיים חשמליים יכולים להשיג יתרון רגולטורי. ICAO's נספח 16, נפח I קובע גבולות רעש עבור מטוסים המבוססים על מסה מקסימלית של ההמראה ומספר המנועים.פרק 14, התקן הנוכחי עבור עיצובים מסוג חדש, הוביל לירידה משמעותית ברעש סילון-מנועי היברידית, אשר משתמשים בהנעה חשמלית מבוזרת אנרגיה - הצבת מספר מנועים קטנים יותר לאורך הזרועות - יכול להפחית את החתימות על ידי 15-20n-ידי קיצוץ של טכנולוגיות נמוכות יותר מאשר .

Lifecycle Greenhouse Gas חשבונאות

רגולציה סביבתית מחפשת יותר ויותר מעבר לפליטות גזי חממה למעגל חיים (GHG) השפעות של הארגון הבינלאומי של ארגון התעופה התעופה התעופה התעופה (ICAO) על הגנת הסביבה האווירית מפתחת מתודולוגיה להערכת טביעת הרגל המלאה של מטוסים חדשים, כולל ייצור סוללות, ייצור חשמל עבור טעינה, וסיום של מטוסים היברידיים המופעלים על ידי חשמל ממקורות מתחדשים יכול להפגין פליטות חיים נמוכות משמעותית, אך הרגולטורים, חייבים להבטיח הטבות אבטחה ירוקות אבטחה או סטנדרטיות.

שיקולים תפעוליים ותשתיות

שילוב אווירי וניווט מבוסס ביצועים

מטוסים היברידיים חשמליים נועדו לפעול מנמלי תעופה קיימים, אך הביצועים שלהם, מהירויות השייט ופרופילי הירידה עשויים להיות שונים ממטוסים קונבנציונליים.FLT:0) תקנות בינלאומיות תחת הניווט מבוסס ביצועים של ICAO (PBN) מסגרת המאפשר גמישות בעיצוב נתיב קווי קווית FLT:1 כל עוד המטוס מוגדר לעמוד דיוק ניווט, יושרה ודרישות המשכיות.

טייס רישוי ואימון

הרומן התפעולי של טיסה היברידית-חשמלית משתרע על ה-Kuckpit.פיילוטים יצטרכו לנהל עתודות אנרגיה, בריאות מערכת חשמלית ומעבר בין מצבי חשמל - משימות שאינן חלק מאימון מנוע טורבינות קונבנציונלי.הוראות של ICAO של ICAO (PEL) דורשות שכל סוג חדש עם תכונות טיפול או מערכת ייחודיות להיות מכוסה על ידי דירוג נוסף מסוג זה כבר פירסם מושג על בסיס מערכת ההפעלה עבור נהלי חירום ומערכת ההפעלה של ניהול אנרגיה היברידית.

תחזוקה והמשך Airworthness

ההנעה ההיברידית מציגה משימות תחזוקה חדשות: בידוד מערכת גבוהה של מערכת הבריאות, ניטור סוללות, מערכת ניהול תרמיה servicing. תקנות בינלאומיות דורשות כי ארגוני תחזוקה (חלק 145 בתנאים FAA, חלק 145 ב-EASA) אישרו הליכים ואנשי צוות מוסמך עבור משימות אלה. Regulators עובד עם התעשייה כדי לפתח תוכניות הכשרה סטנדרטיות וכלי רכב.

אתגרים שסופחים על ידי Regulatory Gaps

למרות ההתקדמות, אתגרים משמעותיים נשארים.העדר תקן הסמכה גלובלית מזיקה עבור יצרני הנעה היברידית-חשמלית כדי להמשיך אישורים נפרדים מה- FAA, EASA ורשויות לאומיות אחרות - תהליך יקר וארוך טווח זמן של תהליך הפחתת דרישות בטיחות סוללות יכול להוביל לפשרות עיצוב אשר להפחית ביצועים.לדוגמה, הגישה של FAA להכיל התנגדות על ידי מערכת סוללות קרמיקה (SA) עשויה להוביל לשילוב של מערכת קירור פעילה.

האתגר השני הוא קצב ההאטה של הכללה ביחס לקידום הטכנולוגיה.FLT:1 אבטיפוס היברידי-חשמלי כבר טס (למשל, הלב Aerospace ES-30, Ampaire 337), אך התקנות אשר ישלטו את ההקדמה המסחרית שלהם עדיין מנסחות.חוסר ודאות זו מרתיעה השקעות ועיכובים בפריסה של ICAO עובד בדרך כלל על ארבע שנים, אשר משפרות את רמת הדחיסות של תעשיית האנרגיה שלהם היא איטיה של 5 אחוזים לשנה.

הסחת סיכונים בין הרגולטורים מציבה גם את המכשולים.הכישלון בעל פרופיל גבוה של סוללות ליתיום-יון באלקטרוניקה לצרכנים ותאונות קרקע תעופה (למשל, אש המטען של UPS 2010) עשה הרשויות זהירות במיוחד.זהירות זו, תוך מובנים, עלולה לגרום בשוליים ביטחוניים שמרניים מדי שמוסיפים משקל ועלויות, מקטין את המקרה הכלכלי עבור מטוסים היברידיים.

אפשרויות לReulatory Incentives

מסגרות רגולטוריות יכולות גם להאיץ אימוץ היברידי-חשמלי.כמה ממשלות הציגו זיכויים מס, מענק תוכניות, ומימון R&D הקשור למטרות קיימות.חוק ניכוי האינפלציה של ארצות הברית מספק זיכוי מס עבור דלק תעופה בר קיימא (אשר מטוסים היברידיים חשמליים-אלקטריים יכולים להשתמש במנוע ההבעירה), כמו גם מימון למחקר הנעה חשמלית היברידית באמצעות תוכנית CEN ו- Airs מתקדם של נאס"א, כולל החידושים האזוריים של חברות תעופה גדולות.

תמריצים רגולטוריים באים גם בצורת קצבאות תפעוליות.חלק מנמלי התעופה כבר מבדילים את דמי הנחיתה המבוססים על רמות רעש ופליטה.מטוסים היברידיים-חשמליים שיכולים לפעול עם שלבים חשמליים-רקים משמעותיים יכולים להיות זכאים לתשלומים מופחתים או גישה לשדה התעופה הרגיש רעש בלילה.הפרלמנט האירופי דנו באחוזים מינימליים של טיסות אפס פליטה בשדה התעופה הראשי עד 2030, אשר ייווצרו ישירות עבור מטוסים חשמליים קצרים.

שוקי פחמן מתחת ל-CorSIA מתגמלים באופן עקיף מטוסים היברידיים חשמליים על ידי הורדת בסיס פליטות לחברות תעופה.AsFLT:0offset המחירים עולים ליותר מ-100 דולר לטון של CO2 בחלק מהתחזיותFLT:1, היתרון הכספי של ירידה של 50% בדלק הופך משמעותי - עלייה של עד מיליוני דולרים לכלי מטוסים על פני חיי השירות שלה.

נוף לרישום אזורי

צפון אמריקה: מנהיגות ויוזמה ברמה המדינה

ה-FAA לקח גישה פרגמטית, תוך מינוף הכלל החדש שלה חלק 23 ותנאים מיוחדים לפרויקטים ספציפיים.הסוכנות גם שותפים עם נאס"א בהפגנות טיסה המודיעות על הכללה עתידית.עם זאת, יוזמות ברמה ממשלתית מציגות פיצול. California, למשל, יש תוכנית Cap-and-trade משלה לתעופה הכוללת טיסות במדינה, יצירת תיקון רגולטורי שאנשי מערכת היברידית חייבים לנווט.

אירופה: תפקידה של EASA

(EASA כבר פעיל יותר בעיצוב תקנות במיוחד עבור מטוסים חשמליים היברידיים.ה-SC-VTOL של הסוכנות ותנאי מיוחדים המוצעים שלה עבור מטוסים היברידיים אזוריים חשמליים (העברה >19 מושבים) מספקים מטרות ברורות עבור יצרנים.FLT:0EASA אסטרטגיית הסביבה של תעופה כוללת מפת דרכים להבאת FLT:1cli-NutralF:2 טיסה עם מטרות בינלאומיות מחייבות, אשר יאפשרו טכנולוגיות בינלאומיות של אירופה, אשר יאפשרו-F2, עד 2050, כולל תוכנית משולבת.

אסיה-פסיפיק: מסגרות מתפתחות

יפן ודרום קוריאה מפתחים מסגרות הסמכה משלהם, לעתים קרובות המשקפת תקני EASA ו- FAA כדי להקל על יבוא.המינהל האזרחי של סין (CAAC) הודיעה על תוכניות לאשר את המטוס האזורי היברידי החשמלי הראשון עד 2028, תוך התבססות רבות על טכנולוגיית סוללות מקומית.חוסר פגיעה בין הרגולטורים באסיה עלול לפגוע בפעילות חוצה גבולות, אך ההרכבה הבאה של ICAO עשויה להתכנסות.

הדרך לקראת תעופה היברידית-חשמלית

הממשק בין טכנולוגיה ותקנה יגדיר את יכולת המסחר של מטוסים היברידיים חשמליים.התפתחויות מספריות נועדו לעצב את העשור הבא:

  • (FLT:0) â € â € â € ¢ â € ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) קידום של סוללות ותצורה היברידית של תאי דלק.FLT (FLT) 1 תאי דלק הידרוגן בשילוב עם סוללות מציעים אתגר רגולטורי אחר - אחסון הידרוגן וטיפול מוסדרים במידה רבה.EASA כבר פרסמה מסגרת הסמכה מימן בטיוטה צורה, אשר יכול לחפוף עם תקנות היברידיות.
  • (FLT:0) הטמעת תמריצים מבצעיים בשדות תעופה עסוקים.FLT ( 1:1 London Heathrow, אמסטרדם Schiphol, ורכזים אחרים חוקרים האשמות שונות עבור מטוסים בעלי מוגבלויות נמוכות.אם יישמו באופן רחב, תמריצים אלה יכולים להטות את הכלכלה לכיוון היברידית-חשמלית עבור מסלולים אזוריים עד 2035.

הרגולטורים עומדים בפני פעולה של איזון עדין: להבטיח בטיחות ללא חידושים ממריצים.המסגרות המוצלחות ביותר יהיו אלה שקבעו מטרות ביצועים ברורות (למשל, מקסימום CO2 ל-Klometre או מדד כישלונות סוללות מבוסס טמפרטורה) תוך מתן גמישות של יצרנים כיצד הם עומדים ביעדים אלה.שיתוף פעולה ישיר בין סוכנויות - באמצעות פורומים קיימים כמו ועדת ייצור התעופה (ARAC) ב-EAC) ודרישות הגוף החיוניות של EA כדי לנטרל את הנאות.

מסקנה

התקנות הבינלאומיות מעצבות פיתוח מטוסים היברידי-אלקטרי בדרכים עמוקות, מהסמכת סוללות ומגבלות רעש לתמריצים בשוק פחמן ושילוב אווירי. בעוד שפעולת המסגרות הנוכחית מציגה אי ודאות, המגמה היא לקראת תיאום חזק יותר וסף פליטה נמוך יותר, אשר מעדיף הנעה היברידית-חשמלית.עבור יצרנים וחברות תעופה, להישאר לפני האבולוציה - על ידי השתתפות בוועדות חוקה והשקעה באסטרטגיות ציות חזקות - יהיה חשוב כמו גם מקודמת חשמל, אך לא רק לקצב הייצור התקני הניהולי של מערכת רגולטורית, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, ולא לקצב הייצור הרגולטורי של מערכת רגולטורית, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, ולא לקצב הייצור התקני בקרה גלובלית, ולא יהיה צורך במדד, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, אלא גם כן, על ידי השתתפות באסטרטגיה של מערכת רגולטורית, אלא גם כן, כדי להבטיח את קצב רגולציה נקייה יותר, אלא גם