綠色航空:飛機技術和替代性燃料降低對環(huán)境的影響
定 價:138 元
- 作者:[美]艾米莉·S.納爾遜(EmilyS.Nelson)著,中國航空研究院譯
- 出版時間:2021/11/1
- ISBN:9787516527740
- 出 版 社:航空工業(yè)出版社
- 中圖法分類:V31
- 頁碼:361
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
綠色、高效、可靠和安全的航空運輸被認為對全球經(jīng)濟穩(wěn)定增長和安全至關重要。如何確保航空運輸?shù)募夹g進步不會對環(huán)境造成不利影響,已成為技術創(chuàng)新部門和政策制定部門公認的挑戰(zhàn)。
《綠色航空:飛機技術和替代性燃料降低對環(huán)境的影響》從噪聲、發(fā)動機效率、能源的可利用性、污染物排放、可靠性和安全性等方面,較為全面地介紹了美國在綠色航空相關領域的新研究進展,介紹并討論了多項前沿技術,對綠色航空未來的發(fā)展進行了分析和展望。
《綠色航空:飛機技術和替代性燃料降低對環(huán)境的影響》適合從事和關注綠色航空的科研和管理人員,以及對綠色航空技術感興趣的人員參考。
2007年,國際氣候變化專門委員會(IPCC)發(fā)布的第四次評估報告引發(fā)了公眾對未來航空研究挑戰(zhàn)和政策的關注與討論,并促使國際航空運輸協(xié)會(IATA)確立了“2050年實現(xiàn)航空排放減半”的長期目標。2010年,國際民航組織(ICAO)重申ICAO及其成員國的責任是在民用航空的安全有序發(fā)展與環(huán)境質(zhì)量間取得最大的兼容性,并因此確定了ICAO的總體目標是將全球民航活動(主要是航空器噪聲和排放)對環(huán)境的不利影響降低到最小,并宣布了氣候變化目標是2020碳中性增長和年均燃油效率改進2%。我國積極參與全球環(huán)境與氣候治理,作出力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和的莊嚴承諾,體現(xiàn)了負責任大國的擔當。
2021年,中共中央、國務院印發(fā)了《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,國務院印發(fā)了《2030年前碳達峰行動方案》,對碳達峰與碳中和有關工作進行了總體部署。當前,中國民航已成為全球第二大航空運輸系統(tǒng),且相比歐美等國面臨更緊迫的碳中和時間表。應對氣候變化,大力發(fā)展綠色航空,實現(xiàn)碳達峰、碳中和,已成為順應全球發(fā)展趨勢和落實國家戰(zhàn)略和政策的必然選擇。
綠色航空,主要是指在民用航空領域的各個環(huán)節(jié),包括空中運輸平臺在研制、運營、維修、回收等全壽命過程中,降低航空運輸一切活動對環(huán)境和人類所產(chǎn)生的不利影響,其主要內(nèi)容就是環(huán)境友好、節(jié)能減排和降碳降噪。發(fā)展綠色航空產(chǎn)業(yè)需要采取能源技術和減排技術創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)結構和制度創(chuàng)新,以及發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變等多種措施。自2000年起,國際組織和航空發(fā)達國家就開始紛紛出臺綠色航空戰(zhàn)略規(guī)劃以搶占未來航空科技的制高點,持續(xù)推進創(chuàng)新研發(fā),并爭取民機市場競爭的主動權。
中國航空研究院作為航空領域國家戰(zhàn)略科技力量和在政府間科技框架下從事航空科技國際合作的國家科研機構,秉承探索、創(chuàng)新、開放、共享的發(fā)展理念,通過雙邊、多邊、政府間科技合作和學術交流,搭建航空科技開放交流合作平臺,促進航空科技進步和創(chuàng)新,服務國家發(fā)展戰(zhàn)略。在綠色航空這一全球民用航空的關切領域,中國航空研究院于2020年組織編寫并出版了《綠色航空技術創(chuàng)新與發(fā)展——中歐攜手應對未來挑戰(zhàn)》和《綠色航空技術研究與進展》,分別介紹了中歐航空科技合作技術研究項目的主要研究成果和國內(nèi)在綠色航空領域取得的研究進展。在編寫過程中,發(fā)現(xiàn)由美國國家航空航天局牽頭編寫的《綠色航空——飛機技術和替代性燃料降低對環(huán)境的影響》一書,該書較全面地介紹了美國在飛機技術和替代燃料兩方面的研究進展情況,對綠色航空領域的科研和管理人員具有很好的參考價值。
本書共計14章,第1章商用飛機噪聲排放;第2章飛機排放:氣體和顆粒物;第3章通過發(fā)動機設計提高航空推進的燃油效率;第4章噪聲緩解策略;第5章綠色航空的先進材料;第6章清潔燃燒和排放控制;第7章空域系統(tǒng)技術;第8章替代燃料與綠色航空;第9章替代燃料的驅(qū)動因素,技術選擇和需求滿足概述;第10章生物質(zhì)燃料原料和供應鏈:生態(tài)模型如何幫助設計和擴大規(guī)模;第11章用于航空燃料的微藻原料;第12章可替代燃油審定;第13章可替代航空燃油的環(huán)境性能;第14章綠色航空的未來展望。
第1章 商用飛機噪聲排放
1.1 引言
1.2 飛機噪聲源
1.2.1 發(fā)動機噪聲源
1.2.2 機體噪聲源
1.3 飛機部件噪聲級(示例)
1.4 總結
第2章 飛機排放:氣體和顆粒物
2.1 引言
2.2 氣體排放
2.2.1 二氧化碳
2.2.2 氮氧化物
2.2.3 一氧化碳
2.2.4 未燃碳氫化合物
2.2.5 水蒸氣
2.2.6 硫氧化物
2.2.7 甲烷和一氧化二氮
2.3 顆粒物排放
2.4 替代燃料
2.5 總結
第3章 通過發(fā)動機設計提高航空推進的燃油效率
3.1 引言
3.2 NASAGRC航空推進燃油效率早期成果(1943-1958年)
3.3 渦扇發(fā)動機的研制和發(fā)動機推進效率的提高
3.4 20世紀70年代的能源危機及NASA航空對策
3.5 NASA在部件測試和計算流體力學發(fā)展中的作用
3.6 目前NASA在降低油耗方面的研究
3.6.1 開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機
3.6.2 超高涵道比發(fā)動機總體研究
3.6.3 邊界層吸入發(fā)動機
3.6.4 發(fā)動機核心機研究
3.7 總結
第4章 噪聲緩解策略
4.1 引言
4.2 降噪方法
4.2.1 發(fā)動機部件
4.2.2 機體噪聲
4.3 未來的降噪技術
4.3.1 發(fā)動機降噪
4.3.2 機體降噪
4.3.3 飛機降噪目標
4.4 總結
第5章 綠色航空的先進材料
5.1 引言
5.2 輕質(zhì)材料
5.2.1 聚合物基復合材料
5.2.2 應用于結構方面的碳納米管
5.2.3 多功能材料
5.2.4 夾層結構的蜂窩狀材料
5.3 智能材料
5.3.1 形狀記憶合金
5.3.2 壓電材料
5.4 高溫材料
5.4.1 鎳基高溫合金
5.4.2 陶瓷基復合材料
5.4.3 渦輪工作溫度升高對環(huán)境退化的挑戰(zhàn)
……
第6章 清潔燃燒和排放控制
第7章 空域系統(tǒng)技術
第8章 替代燃料與綠色航空
第9章 替代燃料的驅(qū)動因素,技術選擇和需求滿足概述
第10章 生物質(zhì)燃料原料和供應鏈:生態(tài)模型如何幫助設計和擴大規(guī)模
第11章 用于航空燃料的微藻原料
第12章 可替代燃油審定
第13章 可替代航空燃油的環(huán)境性能
第14章 綠色航空的未來展望