提到“鯊魚皮”,可能首先會想到的是曾經在2000-2008年間幫助許多游泳運動員打破世界紀錄的黑科技泳衣。“鯊魚皮”先進的仿生技術能顯著提高運動員的比賽成績,最終遭到國際泳聯的“封殺”。如今,這一“黑科技”被應用到了航空領域,正在成為飛機節能減排的秘密武器。
近日, 巴斯夫涂料公司(BASF)和漢莎集團旗下的漢莎技術(Lufthansa Technik)共同宣布:雙方成功合作研發出了一款新型表面貼膜—— AeroSHARK。AeroSHARK 采用仿生學原理,模仿鯊魚皮膚膜的精細結構,由大約50 微米的波紋組成的溝槽結構,將該薄膜應用于飛機表面,可以優化飛機空氣動力學,提高燃油效率。漢莎航空貨運公司于2021 年5 月成為AeroSHARK 的首批客戶,自今年起漢莎貨運所有波音777F 貨機機身都將貼上這款AeroSHARK“鯊魚皮”薄膜。以漢莎貨運的波音777F 貨機為例,漢莎技術預計該薄膜可以使飛機在空中的摩擦阻力減少 1%以上。 以整個機隊10 架飛機計算,每年可節省約 3700 噸燃油并降低約11700 噸的碳排放,相當于48班從法蘭克福到上海的全貨機航班。瑞士國際航空公司于今年2 月成為第一家采用該技術的客運航空公司。

MTU 維修公司和捷藍航空(JetBlue Airways)最近建立了合作關系,共同測試和收集可持續航空燃油(SAF)的使用數據。MTU 正在德國漢諾威捷藍航空機隊的IAE V2500 發動機上進行可持續航空燃油的使用測試,可持續航空燃油混合比從10%開始,并有可能擴大50%,50%的混合比已經達到了監管限制的最大允許值。
與此同時,MTU 最近也開始與拉丁美洲航空公司(LATAM)合作進行可持續航空燃油的發動機測試項目。該項目在一臺V2500發動機上進行了10%的可持續航空燃油混合比的測試,同樣也計劃在后續的測試中將可持續航空燃油混合比提高到50%。
因此MTU 也被認為是世界上第一家開展可持續航空燃油測試的MRO。當前MTU 也正在考慮將可持續航空燃油測試擴展到其他類型的發動機上,包括CFM56-7B 和GE90。此外MTU 計劃將這些測試作為服務提供給其他有興趣使用可持續航空燃油的MRO 客戶。

當前許多航空公司和OEM 與氫電類初創公司簽署協議,共同合作將他們的飛機動力系統改造為氫電動力系統。阿拉斯加航空公司、Connect 航空公司、冰島航空公司和聯合航空公司都已與Universal Hydrogen 和ZeroAvia 等氫電公司簽署了協議,由這些氫電公司對航空公司的渦輪螺旋槳飛機和支線飛機進行氫電推進系統的翻新改裝。例如,Connect 航空公司已經承諾購買24 個Universal Hydrogen 的綠色氫轉換套件,包括12 個Dash 8-300 套件的訂單和其他飛機類型的12 個額外套件訂單。對于這些飛機,Universal Hydrogen 的目標是在2025 年安裝其轉換套件,隨后將根據一項長期協議向Connect航空公司的機隊提供綠色氫燃料。
與此同時,包括加拿大德哈維蘭公司(De Havilland Canada)、德國飛機公司(Deutsche Aircraft) 和三菱(Mitsubishi)在內的OEM 也正在與氫電類初創公司合作,共同開發飛機的氫電轉換方案,并進行取證研究。

氫電類初創公司Fluxart公司正在與可持續航空實驗室(Sustainable Aero Lab)合作,共同研發用于航空推進系統的液態低溫氫技術。這種液態低溫氫技術一旦經過測試和取證,就能改裝應用在飛機上。
為了迎接這一波“席卷式”氫電改裝潮流,德國漢莎航空技術公司與其研究伙伴合作正在開發氫動力飛機的維護流程,他們利用一架空客A320 和數字孿生技術研發首批驗證機,以創建氫電動力飛機的地面維護流程。
福克技術公司正在研究如何利用自動化超聲無損檢測技術提高復合材料零部件的使用率。復合材料零部件由于可以減輕飛機重量、提高飛行效率和減少排放,被廣泛應用于新型飛機。
在歐洲清潔航空計劃下,福克技術公司研發的SonicScan項目最初專注于制造過程中復雜結構件的自動化無損檢測。現在福克技術公司及其項目合作伙伴正在研究如何將這項技術應用于包括MRO 在內的其他航空領域。

亞太地區的兩家MRO——香港飛機工程維修公司(HAECO)和新科工程(ST Engineering),正在通過開發太陽能以提升其運營的可持續性。
2021 年末,HAECO 開始在香港國際機場的機庫屋頂安裝約6000 塊太陽能電池板。該系統還配備傳感器和物聯網技術,以持續監測和測量電池板的性能。HAECO 預估該系統每年可減少約100 萬千克(約240 萬磅)的碳排放量。
2021 年,ST Engineering 在其位于新加坡東部的Paya Lebar 工廠增加了太陽能屋頂。同時ST Engineering 在其另外兩處維修設施上也安裝了太陽能電池板,并表示25000 塊太陽能電池板的電產量能夠滿足其電力年需求的30%,相當于減少5500 噸的二氧化碳排放量。

4 月15 日,空客公司與成都市雙流區政府及TARMAC Aerosave 公司、歐航航材公司(Satair)簽署飛機全生命周期服務中心項目投資協議,在中國建立了首個可持續飛機全生命周期服務中心項目。這一空客全生命周期服務中心位于成都雙流國際機場,將面向亞太地區和全球客戶。

空客表示,該飛機全生命周期服務中心項目是空客在中國建立的首個以可持續發展理念為主導的中老齡飛機一站式服務中心,業務范圍包括飛機停放與存儲、飛機轉租或恢復運營需要的升級改裝、機身維護、拆解回收、客改貨、二手可用航材管理和交易等。
Tarmac Aerosave 公司將為項目貢獻其15 年來在以環保方式拆解飛機的專業技術能力。空客子公司歐航航材負責收購老齡飛機,并進行拆解后的二手航材交易和分銷,以完成整個生命周期服務流程。該中心占地面積69 萬平方米,可存放125 架飛機。這些項目相關的公司計劃在獲得民航局監管部門的批準后,于2023 年底投入運行。
今年2 月,位于中東地區的MRO 企業VD Gulf 啟動了新的生態戰略,目標是到2030 年將廢物排放減少40%,能源消耗減少30%。為了達到這些目標,該公司計劃引入一些新流程以減少水、紙和能源的使用。此外VD Gulf 公司還計劃將部件包裝使用綠色包裝,使其工廠設施產生的廢物減少80%。

加拿大FLITE 材料科學公司正在研發表面工程技術,以降低飛機表面的阻力,減少冰和腐蝕的形成。
這項激光表面功能化技術能夠在材料表面創造一種無形的紋理,進而改變氣體、液體和表面流動模式。FLITE 表示,除了減少燃料消耗外,這些技術還可以減少除冰工作和噴漆工作過程中的消耗和污染。目前該公司的這項技術專注于航空航天和國防領域(這些領域不需要獲得監管部門的批準),但未來希望該項技術能夠應用于商用飛機領域。
