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“C919相比老款的同类机型能够降低碳排放12%-15%，C929则提出更高的设计目标，要降低碳排放60%。”10月22日，第二十五届中国科协年会在安徽合肥开幕，在同期举行的国际绿色航空发展论坛上，中国商飞C919总设计师、中国工程院院士吴光辉分享了我国首架国产大飞机C919在绿色航空领域的实践成果，以及正在进行初步设计的C929飞机的绿色设计理念。
航空业一直是减排降碳的“困难户”。国际能源署数据显示，2022年航空业碳排放约占全球碳排放总量的2%。总量虽然不大，但增长迅速。按照目前全球航空运输量约4%-5%的年均增长率，联合国相关报告预计，到2050年航空业碳排放将占全球碳排放总量的25%，减排降碳形势严峻。
目前，欧洲、美国等均发布了各自的绿色航空计划。我国也于不久前发布了《绿色航空制造业发展纲要（2023-2035年）》，提出四大任务，即构建协同高效的绿色技术创新体系、构建开放融合的绿色航空产业体系、构建市场导向的绿色示范应用体系、构建安全有效的服务保障体系。
中国商飞在目前开发的ARJ21、C919等机型中，已应用多项减排技术。减重是飞机节省油耗、降低碳排放的重要手段。“在ARJ21-700机型上，我们持续减重600多公斤，现在最轻的座椅只有7公斤重，国际上的平均水平为12-14公斤。”吴光辉介绍，ARJ21-700的整体碳排放已降低5.9%。而在C919设计初期，吴光辉和团队便提出减重、减阻、减排的设计理念，采用先进气动设计提升气动效率，广泛应用先进复合材料降低机身重量，采购新一代航空发动机等。“可以说C919是全球第一架将减排理念纳入顶层设计的大飞机。”吴光辉说道。
目前，C929飞机已进入初步设计阶段。吴光辉介绍，C929采用低油耗、低噪声、低排放的绿色设计理念，将采取一系列手段降低碳排放。例如，采用综合模块化航电技术减轻机载设备重量；采用新一代超临界机翼、变弯度机翼等先进气动技术，提升气动效率；将先进复合材料用量提升至50%以上，减小飞机结构重量；采用高涵道比低噪音的涡扇发动机以及广泛应用生物燃料，来实现更低巡航段的油耗等。
推广可持续航空燃料（SAF）是当前航空业实现减排降碳见效最快的技术途径。吴光辉提到，中国商飞已与波音展开合作，针对可再生航空燃料开展研究，探索出的基于“地沟油”等废弃油脂的生物燃料已在多次试验中取得良好效果。
但同时他也表示，SAF的探索范围还需进一步扩大，不应仅局限于生物燃料。“即使所有人都不吃油了，节省下来的生物油料也只能满足航空业50%的需求。”他建议，应重视如甲醇、氨-氢等在内的多种可再生燃料，加大技术研发力度，为航空业减排降碳开拓更多可能性。
此外，吴光辉还大胆设想，除了混合动力推进、电动推进、氢能源推进等技术外，随着可控核聚变技术的逐步成熟，小型核聚变反应堆未来或许也有望应用于航空飞行。
消息来源：科技日报 记者： 都芃
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发表于 2023-10-23 07:53
