NASA创新性航空技术可大幅度降低能耗和污染

作者: 2016-03-06 21:20 来源:战略情报研究部
放大 缩小

美国国家航空航天局(NASA)1月7日发布新闻公告介绍了通过“符合环保要求的航空(ERA)”项目开发和完善的一系列重要绿色环保航空技术。这些技术可以减少航空公司50%的燃料使用量和75%的污染排放,并将飞行噪声降低至当前水平的1/8。利用上述技术,全美的航空公司有望实现在2025-2050年间节省超过2550亿美元的开支[1]

ERA项目为期6年(2009-2015),NASA的总投入超过4亿美元,项目的工业界合作伙伴则以实物形式投入了2.5亿美元。ERA项目旨在探索和研究创新性航空平台概念和相关使能技术的可行性、效益和技术风险,减少航空活动对环境的影响,致力于机体技术、推进技术和整机系统集成三大类、8项重大集成技术的演示验证,主要技术成果包括:

1、实验已经证实未来飞机的尾翼结构可以设计得更小,从而在保持安全性的前提下减轻重量、降低阻力。项目利用波音公司ecoDemonstrator757飞行实验室对该技术进行了测试,同时还测试了项目为尽量减少机翼前缘飞虫残留物的风阻而开发的特殊表面涂层技术。

2、项目开发出一种旨在打造损伤容限结构的轻质复合材料拼接大尺寸段件新工艺。未来基于该技术构建的特殊形状飞机,其质量可比同类全金属飞机减少20%。

3、NASA与空军研究实验室(AFRL)等合作成功测试了一种激进的全新变形翼技术,可使飞机无缝地扩展其襟翼,因此不会产生诱导阻力,空气流过也不会增强噪声值。NASA的航空合作伙伴宣布将商业化这项技术。

4、NASA与通用电气公司合作优化其涡轮发动机压气机级的设计,以提高其空气动力效率。测试结果表明,新技术可节省2.5%的燃料消耗。

5、NASA与普惠公司合作优化其齿轮传动涡轮风扇喷气发动机,以改进其风机设计,提高推进效率并降低噪音。该技术可以实现减少15%燃料消耗,并显著降低噪音。

6、NASA与普惠公司合作改进喷气发动机燃烧室的设计,以减少燃料燃烧时氮氧化物的生成量。测试结果表明采用新技术后污染物的排放量减少了近80%。

7、NASA开发的设计工具可以帮助工程师们在起飞和降落期间通过对襟翼和起落架布放来降低飞行噪声。风洞试验和基线飞行测试结果将帮助完善该设计工具。

8、NASA还对机翼与机身连续无缝连接和飞机后机身顶部的翼身融合概念进行了大量研究,以实现最大限度减少油耗和降低噪音的最佳发动机布局设计。

     (王海名)

[1] NASA Research Could Save Commercial Airlines Billions in New Era of Aviation. http://www.nasa.gov/press-release/nasa-research-could-save-commercial-airlines-billions-in-new-era-of-aviation

 

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