美国科学院提出航空低碳推进动力与能源系统优先研究议程

作者: 2016-07-05 19:37 来源:战略情报研究部
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5月24日,美国国家科学院发布《商业航空推进动力与能源系统研究:减少全球碳排放》[1]报告指出,为减少航空业碳排放,需要在国家层面制定一份研究议程,在4个主题领域开展12项优先研究项目,以使未来10-30年内能够将航空低碳推进动力与能源系统技术投入实际应用。该报告由美国国家科学院受美国国家航空航天局委托完成。报告提出的4个主题领域及核心内容如下:

1、航空推进动力系统集成。需要推进航空推进动力系统集成创新,包括:开发轻量化、高效机舱以提高常规航空飞行器的推进效率,以及集成边界层吸入技术为非常规航空飞行器配置提供更高的推进动力。建议优先研究项目包括两个:超高涵道比喷气发动机机舱;边界层吸入技术(BLI)。

2、涡轮喷气发动机。涡轮喷气发动机有巨大的改进空间,有潜力实现将整体效率在现有最佳发动机的基础上提高30%,需要投资于下列技术开发,包括:先进轻量化材料,改进发动机性能,设计更小型、更高效的发动机核心等。建议优先研究项目包括3个:低压比涡扇推进器;发动机材料与涂层;小型发动机核心。

3、涡轮电力推进系统。在未来30年这一系统有可能是唯一能够实用化的大型客机电力推进系统,相比于在役飞机有潜力将燃耗减少20%,需要资助的研究方向包括:增进对电力推进航空飞行器关键系统效益和设计权衡的认知,建立系统研究设施更好地开发兆瓦级涡轮电力推进系统的核心技术。建议优先研究项目包括3个:涡轮电力航空系统研究;涡轮电力系统核心技术;兆瓦级研究设施。

4、可持续替代航空燃料。非石油基即用型替代航空燃料能够与现有航空飞行器和基础设施相兼容,需要重点研究的方向包括:详细评估可持续替代航空燃料的效益,开发可持续和低成本原料,确定最具成本效益的大规模转化技术,开展燃料测试和商业化认证。建议优先研究项目包括4个:工业建模与分析;低成本原料;转化工艺、燃料生产与规模化;燃料测试与认证。                                

(陈伟)



[1] Commercial Aircraft Propulsion and Energy Systems Research: Reducing Global Carbon Emissions (2016). http://www.nap.edu/catalog/23490/commercial-aircraft-propulsion-and-energy-systems-research-reducing-global-carbon

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