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空中客車新一代A350XWB寬體飛機的綠色環保設計理念闡述

2019-08-21

  提起空中客車(Airbus;簡稱“空客”)生産的最新一代A350XWB寬體飛機,很多人最先想到的都是時尚流線的設計、寬敞明亮的客艙空間和現代感十足的機上設施,殊不知它也是如今全球最環保并從生産設計到實際運行的全生命周期每個階段都努力秉承綠色航空理念的航空器典範之一。今天,就帶大家一同開啟A350XWB寬體飛機的環保之旅。

  既然之前提到了這一系列飛機的綠色環保理念貫穿始終,那就不得不先從它的設計研發和生産組裝說起。

  據外媒于2013年發布的報道,時任空客研究與科技方面的一位高管曾把A350XWB寬體飛機視為将高效與環保銘記于心的産品。事實上,從項目研發設計伊始,空客就在努力将産品效能和對環境可能産生的影響加以充分考慮,這些也都折射在後期從材料選擇、新技術應用、供應鍊管理、生産總裝、噴漆交付到投入運營等方方面面的細微之處。

  比如說,A350XWB從設計之初就在努力考慮應用利于環保、可生物降解或可回收的材料。還有,空客在飛機噴漆階段努力避免使用有害物質并優選更高效的噴塗系統,甚至還将部分應用于汽車行業的創新實踐在飛機制造領域。這些都是整個A350XWB全生命周期中為環保做出的一些努力,類似的例子還有很多。

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  正如上述高管所言,空客自己也在努力做到更為綠色。據民航資源網記者獲得的信息顯示,空客本身就是航空工業領域的環保先行者,它是全球第一家獲得ISO14001環境認證的航空器制造企業,該認證涵蓋公司所有工廠和産品,并貫穿飛機生産和運營的整個生命周期。

  同時,空客也很重視在供應鍊管理中加強對于供應商環保責任的要求與約束。空客相關人士向民航資源網記者表示,公司本身建有完善的供應商行為準則制度,要求所有供應商必須認同、滿足和遵守空客列出的各種核心價值觀和條例規定,其中就包括對于環境影響及環境保護方面的責任與義務。同時,空客在日常的采購及供應鍊管理工作中,亦會确認所有供應商都能遵從與符合涉及環境方面的各種外部法律法規及相關标準等。

  再說回A350XWB寬體飛機這一具體項目,其總裝線總面積11公頃并于2012年10月正式啟用,位置鄰近法國圖盧茲(Toulouse)的A330總裝線,如此布局亦是為了優化工業流程,充分利用空客現有的遠程飛機總裝設施,減少非必要的中轉和運輸耗能,從而盡量将效率和環境影響做到最良性。

  特别值得一提的是,以空客先驅羅傑·貝泰耶(Roger Béteille)名字命名的A350XWB寬體飛機總裝線也在公司内部被稱為最環保總裝線,因其不但使用了高效的能源管理系統,同時還在節能方面做足努力,包括盡可能采用了自然光照明和加裝覆蓋于屋頂的太陽能電池闆。據空客提供的官方數據,僅總裝線的太陽能電池闆就可滿足整個建築物約55%的用電需求。

  當然,A350XWB寬體飛機從初始設計就期望在提升效率和節能減排方面做到更多,因此其采用了受大自然啟發的先進氣動設計理念,獨特的可變形機翼擁有可持續優化的機翼載荷,從而減少阻力并降低燃油消耗。

  至于機體選材,就不得不說到A350XWB寬體飛機采用了由較高比例的碳纖維增強塑料(CFRP)所制成的部件。這種複合材料本身非常堅固,同時與鋁或其它金屬相比,還具有更高的穩定性、更易于加工,其最突出的優點則是要比傳統材料重量輕不少,因此對于飛機自身重量和油耗方面都更有優勢。空客官方數據顯示,A350XWB寬體飛機超過70%的機體都由先進材料構成,其中包括了碳纖維複合材料、钛金屬(替代了部分傳統鋼鐵材料)和新一代鋁合金。

  據德國漢莎航空出品的“漢莎雜志”(Lufthansa magazin)之前刊文,碳纖維增強塑料正得益于其重量輕和穩定性高等特點而日益成為航空航天工業的理想用材之一,并在較新研發的遠程噴氣式飛機上取代了大量的鋁材。譬如,于2005年首飛的A380雙層寬體飛機的碳纖維複合材料占比約22%,而2013年首飛的A350 XWB寬體飛機就将這一比例大幅提升至53%。

  一位航空制造業專家也告訴民航資源網記者,使用碳纖維增強塑料要比使用傳統鋁材生産制造的飛機部件重量減輕20%左右,而且複合材料也更易于打造和調整部件形狀等,這些對于飛機制造業而言無疑都是巨大的優勢。畢竟,如今運營商對于航空器的要求也是越來越看重性能、效能、排放、成本、通用性和可靠性等多方位因素,随着碳纖維複合材料的技術及應用越來越成熟與廣泛,勢必會助力采用了更多可靠新型材料的新一代飛機提升其市場競争力和認可度。

  再譬如飛機噴漆環節,總裝後的A350XWB寬體飛機在圖盧茲所使用的噴漆機庫也采用了行業領先的環保标準。其中,噴塗所用油漆本身就完全符合最新和最嚴苛的環保規定,采用了低聚氨酯油漆和低揮發性有機物(VOC)溶劑,而噴漆時使用帶靜電噴塗系統的噴槍,也能夠使噴塗更均勻并減少用漆量,相應不光減輕了飛機重量,更顯著降低了可能存在的有害物質用量與揮發。

  此外,不得不提的還包括A350XWB寬體飛機所選用的羅爾斯·羅伊斯(Rolls-Royce,簡稱“羅羅”)全新遄達XWB發動機。一直以來,羅羅都自稱遄達XWB是當今全球最高效的現役大型航空發動機,也是全球銷售最快的寬體飛機發動機之一,并且投入商用數年來都保持着非常高的簽派可靠性。簡而言之,遄達XWB發動機對于A350XWB寬體飛機在油耗節省和排放減少等方面都提供了強有力的貢獻。

  飛機在生産總裝并經過測試後,接着就是正式交付步驟,而空客也一直在和A350XWB寬體飛機的客戶共同努力使得這一步能夠更環保。據了解,已有多家客戶在A350XWB交付調機航班時選擇使用由傳統燃料和生物燃料組成的混合燃料,從而減少二氧化碳的排放。這都得益于空客與全球最大的石油、天然氣及化工企業之一的道達爾公司(Total)于2016年開啟的一項合作計劃,旨在圖盧茲空客工廠向A350XWB寬體飛機的交付調機航班提供由可再生原料制成的生物燃料。

  通過公開渠道收集的資料顯示,至今已有包括日本航空(Japan Airlines)、國泰航空(Cathay Pacific)、中華航空(China Airlines)和西班牙國家航空(Iberia,亦稱“伊比利亞航空”)等多家航空公司都曾在A350XWB寬體飛機的交付調機航班采用了上述方式。

  當然,生物燃料的使用并不僅限于交付調機航班,一些運營商也同樣會将A350XWB寬體飛機投入使用生物燃料的商業航班。譬如,A350-900機型就曾被新加坡航空(Singapore Airlines)用于2017年進行的往返于新加坡和舊金山之間的不經停跨太平洋“綠色航班”項目。

  經過多年商用實踐,憑借A350XWB寬體飛機項目在全生命周期都以可持續發展等環境擔當為核心理念和發展方向之一,此航空器着實降低了飛行對于環境的負面影響,并為旅客和社會帶去更安靜與清潔的環境。

  據空客今年7月更新的官方數據,A350XWB寬體飛機是同級别最安靜的飛機,與上一代機型相比噪聲影響面積減少40%,其中A350-900的外部可感噪聲水平比國際民航組織第4章的要求低21EPNdB(有效可察覺噪聲分貝)。此外,平均每名乘客的二氧化碳排放相比同級别現役飛機低25%,氮氧化物(NOx)排放則比國際民航組織(ICAO)航空環境保護委員會CAEP/6的規定要低28%。

  對此,空客市場部産品經理Claire Thomas告訴民航資源網記者:“我們收到了大量積極的反饋,飛行員和空勤人員都很喜歡A350XWB寬體飛機,操控更簡單輕松、機艙空間很大、機組休息環境更好。航空公司也覺得很棒,運營效率、燃油消耗都遠遠好于預期。廣大旅客對于這一機型同樣很愛,尤其是無與倫比的安靜客艙。實際上,A350XWB寬體飛機的客艙噪聲要比競争機型低5分貝,而客艙前部的噪聲甚至最多能低9分貝。未來,我們還會持續優化A350XWB寬體飛機,要讓它變得更高效、更适用和更環保。”

  随着全社會共同面對的環境污染問題越來越嚴重,整個航空業所面臨的質疑與壓力也越來越大。因此,我們看到全行業近年來都極度重視,不管是很多監管部門和行業組織倡導的綠色航空,還是很多業内人士常提的節能減排,大家對航空工業和航空器在環境方面的影響愈發關注。對于飛機制造商而言,承擔起更多的環境保護責任,研發和生産更為綠色高效且更少污染排放的産品,提供更具可持續發展元素與能力的服務與解決方案,也都是大勢所趨。希望未來的新機型也都能像A350XWB寬體飛機這般堅持綠色航空之理念。