MRO领域的可持续创新举措
2022-08-27
1.“鲨鱼皮”仿生黑科技技术
提到“鲨鱼皮”,可能首先会想到的是曾经在2000-2008年间帮助许多游泳运动员打破世界纪录的黑科技泳衣。“鲨鱼皮”先进的仿生技术能显著提高运动员的比赛成绩,最终遭到国际泳联的“封杀”。如今,这一“黑科技”被应用到了航空领域,正在成为飞机节能减排的秘密武器。
近日, 巴斯夫涂料公司(BASF)和汉莎集团旗下的汉莎技术(Lufthansa Technik)共同宣布:双方成功合作研发出了一款新型表面贴膜—— AeroSHARK。AeroSHARK 采用仿生学原理,模仿鲨鱼皮肤膜的精细结构,由大约50 微米的波纹组成的沟槽结构,将该薄膜应用于飞机表面,可以优化飞机空气动力学,提高燃油效率。汉莎航空货运公司于2021 年5 月成为AeroSHARK 的首批客户,自今年起汉莎货运所有波音777F 货机机身都将贴上这款AeroSHARK“鲨鱼皮”薄膜。以汉莎货运的波音777F 货机为例,汉莎技术预计该薄膜可以使飞机在空中的摩擦阻力减少 1%以上。 以整个机队10 架飞机计算,每年可节省约 3700 吨燃油并降低约11700 吨的碳排放,相当于48班从法兰克福到上海的全货机航班。瑞士国际航空公司于今年2 月成为第一家采用该技术的客运航空公司。
2.可持续航空燃油测试
MTU 维修公司和捷蓝航空(JetBlue Airways)最近建立了合作关系,共同测试和收集可持续航空燃油(SAF)的使用数据。MTU 正在德国汉诺威捷蓝航空机队的IAE V2500 发动机上进行可持续航空燃油的使用测试,可持续航空燃油混合比从10%开始,并有可能扩大50%,50%的混合比已经达到了监管限制的最大允许值。
与此同时,MTU 最近也开始与拉丁美洲航空公司(LATAM)合作进行可持续航空燃油的发动机测试项目。该项目在一台V2500发动机上进行了10%的可持续航空燃油混合比的测试,同样也计划在后续的测试中将可持续航空燃油混合比提高到50%。
因此MTU 也被认为是世界上第一家开展可持续航空燃油测试的MRO。当前MTU 也正在考虑将可持续航空燃油测试扩展到其他类型的发动机上,包括CFM56-7B 和GE90。此外MTU 计划将这些测试作为服务提供给其他有兴趣使用可持续航空燃油的MRO 客户。
3.氢电动力改装项目
当前许多航空公司和OEM 与氢电类初创公司签署协议,共同合作将他们的飞机动力系统改造为氢电动力系统。阿拉斯加航空公司、Connect 航空公司、冰岛航空公司和联合航空公司都已与Universal Hydrogen 和ZeroAvia 等氢电公司签署了协议,由这些氢电公司对航空公司的涡轮螺旋桨飞机和支线飞机进行氢电推进系统的翻新改装。例如,Connect 航空公司已经承诺购买24 个Universal Hydrogen 的绿色氢转换套件,包括12 个Dash 8-300 套件的订单和其他飞机类型的12 个额外套件订单。对于这些飞机,Universal Hydrogen 的目标是在2025 年安装其转换套件,随后将根据一项长期协议向Connect航空公司的机队提供绿色氢燃料。
与此同时,包括加拿大德哈维兰公司(De Havilland Canada)、德国飞机公司(Deutsche Aircraft) 和三菱(Mitsubishi)在内的OEM 也正在与氢电类初创公司合作,共同开发飞机的氢电转换方案,并进行取证研究。
氢电类初创公司Fluxart公司正在与可持续航空实验室(Sustainable Aero Lab)合作,共同研发用于航空推进系统的液态低温氢技术。这种液态低温氢技术一旦经过测试和取证,就能改装应用在飞机上。
为了迎接这一波“席卷式”氢电改装潮流,德国汉莎航空技术公司与其研究伙伴合作正在开发氢动力飞机的维护流程,他们利用一架空客A320 和数字孪生技术研发首批验证机,以创建氢电动力飞机的地面维护流程。
4.复合材料自动化检测技术
福克技术公司正在研究如何利用自动化超声无损检测技术提高复合材料零部件的使用率。复合材料零部件由于可以减轻飞机重量、提高飞行效率和减少排放,被广泛应用于新型飞机。
在欧洲清洁航空计划下,福克技术公司研发的SonicScan项目最初专注于制造过程中复杂结构件的自动化无损检测。现在福克技术公司及其项目合作伙伴正在研究如何将这项技术应用于包括MRO 在内的其他航空领域。
5.在机库上安装太阳能电池板
亚太地区的两家MRO——香港飞机工程维修公司(HAECO)和新科工程(ST Engineering),正在通过开发太阳能以提升其运营的可持续性。
2021 年末,HAECO 开始在香港国际机场的机库屋顶安装约6000 块太阳能电池板。该系统还配备传感器和物联网技术,以持续监测和测量电池板的性能。HAECO 预估该系统每年可减少约100 万千克(约240 万磅)的碳排放量。
2021 年,ST Engineering 在其位于新加坡东部的Paya Lebar 工厂增加了太阳能屋顶。同时ST Engineering 在其另外两处维修设施上也安装了太阳能电池板,并表示25000 块太阳能电池板的电产量能够满足其电力年需求的30%,相当于减少5500 吨的二氧化碳排放量。
6.飞机回收再利用举措持续推进
4 月15 日,空客公司与成都市双流区政府及TARMAC Aerosave 公司、欧航航材公司(Satair)签署飞机全生命周期服务中心项目投资协议,在中国建立了首个可持续飞机全生命周期服务中心项目。这一空客全生命周期服务中心位于成都双流国际机场,将面向亚太地区和全球客户。
空客表示,该飞机全生命周期服务中心项目是空客在中国建立的首个以可持续发展理念为主导的中老龄飞机一站式服务中心,业务范围包括飞机停放与存储、飞机转租或恢复运营需要的升级改装、机身维护、拆解回收、客改货、二手可用航材管理和交易等。
Tarmac Aerosave 公司将为项目贡献其15 年来在以环保方式拆解飞机的专业技术能力。空客子公司欧航航材负责收购老龄飞机,并进行拆解后的二手航材交易和分销,以完成整个生命周期服务流程。该中心占地面积69 万平方米,可存放125 架飞机。这些项目相关的公司计划在获得民航局监管部门的批准后,于2023 年底投入运行。
7.VD Gulf 的生态战略
今年2 月,位于中东地区的MRO 企业VD Gulf 启动了新的生态战略,目标是到2030 年将废物排放减少40%,能源消耗减少30%。为了达到这些目标,该公司计划引入一些新流程以减少水、纸和能源的使用。此外VD Gulf 公司还计划将部件包装使用绿色包装,使其工厂设施产生的废物减少80%。
8.减少燃料、冰和腐蚀
加拿大FLITE 材料科学公司正在研发表面工程技术,以降低飞机表面的阻力,减少冰和腐蚀的形成。
这项激光表面功能化技术能够在材料表面创造一种无形的纹理,进而改变气体、液体和表面流动模式。FLITE 表示,除了减少燃料消耗外,这些技术还可以减少除冰工作和喷漆工作过程中的消耗和污染。目前该公司的这项技术专注于航空航天和国防领域(这些领域不需要获得监管部门的批准),但未来希望该项技术能够应用于商用飞机领域。