​樊会涛院士:发动机和燃料的变革,或将深刻改变未来航空

 
近日,《航空学报》2024年第5期“西北工业大学建校85周年总师专刊”刊出了樊会涛院士团队的文章《航空颠覆性技术初探》。该论文的前沿性和创新性迅速吸引了业界的目光,不仅深化了读者对航空领域颠覆性技术的认识,更激发了人们对未来航空科技的无限想象。
在航空颠覆性技术预判上,文章预判了以下四个领域的九项航空颠覆性技术及潜在影响:材料制造是航空发展的基础,能源动力对飞行器有决定性影响,信息电子将全方位变革传统航空形态,跨学科跨领域交叉融合是航空的重要特征。
航空颠覆性技术最可能出现的领域
提及能源动力,从历史角度看,动力装置的发明创造是引发历次工业革命的重要因素。发动机和燃料可看作飞机的心脏和血液,该领域的颠覆性发展将深刻变革未来航空形态。
全球民航业正为实现2050年航空零碳排放目标而开展积极行动,可持续航空燃料(SAF)的应用被认为是最具潜力的技术。SAF是指可再生、使用过程中对环境影响较小的航空燃料,具有碳排放少、降低对石油等不可再生能源的依赖,促进经济发展等优点,主要分为生物质燃料、合成燃料、电能和氢燃料四种。限于生产成本高、生产规模小、存储运输困难等问题,目前可持续航空燃料尚未得到广泛应用。
英国在2022年4月发布的《零排放目标》报告中,预计氢动力飞机最早可在2030年前投入运营(城际级别),并在2050年前逐步实现支线、窄体和宽体氢动力飞机投入运营(如图12所示)。
英国《零排放目标》绿色航空路线图
可持续航空燃料技术对助力碳达峰碳中和目标、增强能源安全具有不可替代的作用,对航空领域可能产生如下颠覆性影响:可实现航空动力系统的重大变革。未来民用航空动力系统通过使用可持续燃料作为涡轮发动机燃料,或直接使用燃料电池为飞机提供动力,将大幅降低航空业碳排放。
文章最后还对航空颠覆性技术发展提出了以下建议:加强航空颠覆性技术扫描、识别与预测;研究制定航空颠覆性技术发展战略规划;持续推进基础研究,培育颠覆性技术幼苗;以技术验证平台推动单项/多项技术综合验证;打造航空颠覆性技术创新环境。
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来源:航空学报

 

创建时间:2024-03-25 10:37
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