为未来的飞行开发减少二氧化碳排放的技术

英亚体育App官方下载对创新的承诺是实现可持续发展的北极星. 探索更多的.

影响

  • 自20世纪70年代以来,商用发动机产品燃烧的燃料减少了40%
  • 到2030年实现碳中和

未来的飞行

未来的飞行将取决于航空业如何通过创新来降低排放和提高燃油效率.

发动机结构研究进展, 空气动力学, 通用电气和赛峰飞机发动机公司通过CFM国际公司开发的材料1 与20世纪70年代制造的发动机相比,今天的飞机发动机消耗的燃料减少了40%,排放的二氧化碳也减少了40%2 和1980年代. 然而,英亚体育App官方下载不能满足于过去的进步步伐.

英亚体育App官方下载目前正在开发下一套发动机技术,包括开放式风扇架构, 混合电力和电力推进概念, 此外,先进的热管理理念——与目前最先进的单通道飞机发动机相比,该技术有潜力实现至少20%的燃油效率额外提高. 英亚体育App官方下载公司也在支持行业倡议,批准并采用100%可持续航空燃料(SAF),并研究将氢作为未来的零碳燃料.

更多地探讨英亚体育App官方下载的集体可持续性 & 创新发展:

CFM国际的标志 航空公司的标志

产品介绍:世界上最大、最强大的飞机发动机, 的GE9X, 这也是英亚体育App官方下载在每磅推力的基础上制造的效率最高的引擎吗. GE9X发动机的设计目标是将燃油效率提高10%, 氮氧化物(NOx)的排放量比目前的监管要求低55%.

可持续发展关注的焦点

CFM RISE计划

2021年6月,GE航空和赛峰集团推出了一项大胆的技术开发计划. CFM上升3 (可持续发动机的革命性创新)计划将展示和成熟一系列新的, 未来发动机的颠覆性技术可能在21世纪30年代中期投入使用.

该计划的目标包括与当今最高效的发动机相比,将燃料消耗和二氧化碳排放减少20%以上, 以及确保与可再生航空燃料和氢等替代能源100%兼容.

该计划的核心是实现最先进的发动机推进效率, 包括开发一种开放的风扇架构,这是实现显著提高燃油效率的关键因素,同时提供与目前单通道飞机相同的速度和客舱体验. 该计划还将使用混合电力能力,以优化发动机效率,同时实现许多飞机系统的电气化.

了解更多 看公告

CFM RISE程序-开启风机

英亚体育App官方下载的合作

通用电气长期以来一直致力于与航空业的合作,以应对可持续发展的挑战. 英亚体育App官方下载与国际民用航空组织(ICAO)就航空和环境问题密切合作, 联合国大会. GE航空是国际民航组织航空环境保护委员会(CAEP)的活跃成员。, 协助国际民航组织理事会制定有关飞机噪音、废气及其他航空环境影响的新标准. 国际民航组织(ICAO)建立了飞机二氧化碳排放的认证标准,并通过被称为国际航空碳抵消和减少计划(CORSIA)的框架建立了实现碳中性增长的机制。. 国际民航组织继续讨论进一步制定更可持续的航空业的长期目标.

应对气候变化的全球性挑战, ATAG成员, 包括英亚体育App官方下载, 已通过下列文件 减少航空运输的二氧化碳排放:

  • 通过实施国际民用航空组织(ICAO)的国际航空碳抵消和减少计划(CORSIA),从2020年起实现碳中性增长, 这是一个必须抵消2019年水平以上国际航空二氧化碳排放的项目.
  • 到2050年实现净零碳排放. 为了实现长期的净零排放目标,汽车行业需要部署革命性的技术来减少排放,并提倡增加替代燃料的使用和可用性, 例如可持续航空燃料(SAF)和氢.

欧盟委员会(European Commission)也在雄心勃勃的轨道上减少飞行产生的二氧化碳排放. 当政府忙于立法提案时, 欧洲航空业发布了《英亚体育App官方下载》, 一份由英亚体育App官方下载公司支持的报告, 宣布了到2050年实现二氧化碳净零排放的途径,到2030年在1990年的水平上减少55%.

GE航空参与了这些努力,并全力支持全球统一的航空环境标准和政策. 英亚体育App官方下载正与航空公司客户合作,以实现他们的减排目标.

支持技术

体系结构

A 高旁路比(BPR) 通过绕过发动机核心的空气产生更多的推力,从而减少燃料消耗和排放,提高发动机的推进效率. 例如,CFM实质上是CFM56-5B的两倍(5.5 BPR)到飞跃-1A引擎(11 BPR).

空气动力学

风扇叶片空气动力学的进步 减少了风扇叶片的数量 从GE90的22台增加到GE9X的16台,提高了效率,减轻了重量.

更高的总压力比(OPR) 通过提高燃烧室的压力来减少燃料消耗和排放,从而提高发动机的热效率. 1995年,波音777的GE90发动机的OPR达到了前所未有的40:1. 今天,GE9X为波音777X提供动力,其OPR为60:1.

稀薄燃烧技术 通过使用双环形预混合旋流器优化空气和燃料混合物,可适应与这些压力比相关的较高温度,同时减少氧化亚氮(NOx)的排放.

材料

碳纤维复合材料风扇叶片 1995年开始用GE90取代传统的钛风扇叶片, 发动机重量减少180公斤(400磅).).

A 碳纤维风机外壳 GEnx引擎和CFM 飞跃引擎也使用了. 当与复合风扇叶片相结合时,每台发动机的重量减少了400公斤(880磅).).

钛铝化物(TiAl)低压涡轮叶片 取代了genx驱动的波音787飞机上的镍基高温合金叶片, 每台发动机的重量减少了180公斤(400磅).). TiAl刀片节省45.4公斤(100磅).).

陶瓷基复合材料 有三分之一的重量和500华氏度)额外的温度能力比最先进的金属合金. cmc使发动机在更高的温度下运行,有助于提高燃油效率.

加法制造(AM)3D打印技术已经彻底改变了通用电气设计和制造发动机部件的方式. AM零件减轻了重量,使传统制造技术无法产生的高效设计成为可能.

这些,以及其他的技术进步,使通用电气和它的合作伙伴能够

单通道飞机

英亚体育App官方下载公司的CFM56-7B发动机

 
15%
减少
在燃料燃烧从 CFM56-7B to 飞跃 引擎

CFM的跳跃引擎

双通道飞机

英亚体育App官方下载公司的公司cf6 - 80 c2发动机


15%
减少
在燃料燃烧从 公司cf6 - 80 c2 to GEnx 引擎

英亚体育App官方下载公司的GEnx发动机

双通道飞机

GE航空公司的生产的ge90 - 115 b。发动机


10%
减少
在燃料燃烧从 生产的ge90 - 115 b。 to GE9X 引擎

英亚体育App官方下载公司的GE9X发动机

涡轮螺旋桨飞机

GE航空的H-80发动机


20%
减少
在燃料燃烧从竞争,传统涡轮螺旋桨发动机可得到今天 通用电气的催化剂™ 引擎

催化剂ATPv2
卡梅里先进添加剂技术中心. 意大利诺瓦拉

卡梅里先进添加剂技术中心. 意大利诺瓦拉

开发新一代突破性技术

影响

  • 所有商用发动机都可以使用经批准的可持续航空燃料
  • 通用电气投资1美元.每年80亿美元用于加速技术创新

推动技术进步

通用电气和赛峰航空发动机公司通过CFM已经在开发下一套发动机技术,包括开式风扇架构, 混合动力功能, 此外,先进的热管理理念——与目前最先进的单通道飞机发动机相比,该技术有潜力实现至少20%的燃油效率额外提高. CFM RISE(可持续发动机的革命性创新)计划将展示和成熟一系列新的, 未来发动机的颠覆性技术可能在21世纪30年代中期投入使用.

碳化硅混合电力逆变器与NASA合作

混合动力电动

电力技术将在未来的推进体系结构中发挥作用. 通用电气正在加速技术的发展,以提高混合动力电力和电力推进概念的技术水平, 包括发电, 配电, 能量储存, 电动马达, 和推进器技术. GE已经成功演示了混合动力推进系统关键部件的主要进展, 包括:

  • 发电-发电1兆瓦的电力,而运行一个改进的F110军事发动机在海拔条件高达15,545米(51,000英尺).
  • 高功率器件。兆瓦级高功率密度的演示, 高效率的电机/发电机用于转换电能为机械动力,以驱动一个3.35米(11英尺)直径的螺旋桨在试验台上.
  • 高电压/高开关频率设备-演示在可变负载下实现高性能和卓越电能质量的设备中的功率转换峰值效率和功率密度.

株式会社航空的开放式转子发动机伙伴关系 & 赛峰集团

先进打开风扇

通用电气一直采用先进的开式风扇系统, 它们可以通过提高推进效率来提供环境效益. 在1980年代, GE成功试飞了GE36发动机, 一款开式风扇喷气发动机与相同尺寸级别的传统管状前风扇发动机相比,显著节省了30%以上的燃料. 从那时起,

  • GE与美国联邦航空局和美国国家航空航天局合作,通过“清洁计划”进行了小规模风洞测试活动,结果表明,与CFM56-7B发动机相比,通用电气的燃油效率更高,噪声要求也更低.
  • 通用电气的意大利实体, 株式会社航空, 为欧洲清洁天空研究项目下的反向旋转开式风扇结构的开发和测试做出了贡献.
  • 在《英亚体育App官方下载》节目中, 株式会社航空通过与机身制造商进行设计和集成研究,支持开放式风扇架构的优化.

超越引擎的创新

通用电气的技术开发不仅限于发动机本身.

可持续航空燃料(SAF)

自2007年以来,通用电气一直积极参与SAF的评估和资格认证,并与SAF生产商密切合作, 监管机构, 及营办商,以确保高空加油机可广泛应用于航空领域. 超过300,自2011年以来,已有000架次商用航班使用南非空军, 根据航空运输行动组的说法. 英亚体育App官方下载认为,广泛使用SAF对于大幅减少航空碳排放至关重要.

增加SAF的使用有可能在不依赖其他行动的情况下大幅减少燃料生命周期中高达80%的碳排放. GE航空已经进行了广泛的测试, 包括2008年该行业的首次商用生物燃料演示飞行, 以及2018年首架100%南非空军商用客机的飞行. 所有通用电气和通用电气的合作伙伴在今天和将来都可以使用经批准的SAF.

作为航空燃料的液氢(LH2)

氢燃料为航空业实现零碳排放飞行提供了一个独特的机会. 氢中无碳导致燃烧副产物仅限于水蒸气和氮氧化物(NOx). 除SAF提供的减少量之外,消除二氧化碳为减少温室气体排放提供了巨大的潜力.

用于航空, 氢将以液态(LH2)的形式储存,需要在-253°C(-487°F)或以下的低温燃料罐中储存。. 通用电气认为,氢动力飞行在技术上是可行的,并正在努力开发技术解决方案,以解决与低温燃料燃烧相关的产品设计和认证障碍.

通用电气正积极与通用电气研究中心开展密切的跨业务合作, 通用电气可再生能源, 和GE Power来推进支持LH2使用的研究和开发.

数字飞行效率的工具

可以帮助立即实现碳减排的软件解决方案目前已经存在,并且已经在使用中. 与长期客户澳航合作开发, FlightPulse®是一款飞行分析工具,帮助航空公司飞行员提高安全性和操作决策. 在使用的第一年,澳航没有使用.7100万公斤的碳排放加上燃油节约程序的试点,实现了15%的增长.

通用电气(GE)的360泡沫洗剂

通用电气专有的360 Foam Wash是一种先进的机翼清洁技术,可以帮助确保发动机继续高效运行. 在中东, 人们发现,通用电气的360 Foam Wash可以通过减少发动机内沉积物的堆积来改善发动机性能, 降低发动机排气温度, 并提高发动机压缩机效率. 这些改进导致了燃料消耗的减少, 降低二氧化碳排放, 增加了发动机在机翼上的使用时间.

通用电气专有的360 Foam Wash

业务可持续性

碳中和操作

GE的目标是在2030年之前使英亚体育App官方下载的设施和运营达到碳中和. 计划将通过以下途径实现直接排放和能源使用的绝对减少,从而实现2030年目标的大部分进展:

  • 节能基础设施投资;
  • 审查采购战略对可持续发展的影响;
  • 评估智能能源和绿色能源的设备能源合同;
  • Using lean practices to identify 和 eliminate waste; 和
  • 探讨SAF在发动机试验单元中的应用.

了解更多

英亚体育App官方下载在全球100多个站点开展可持续运营工作, 包括英亚体育App官方下载Lynn的太阳能发电技术, 马的网站.

脚注

  1. CFM国际公司是通用电气和赛峰飞机发动机公司各持股50%的合资公司,生产飞跃和CFM56发动机. CFM于2016年8月将飞跃-1A发动机引入收入服务. 这款发动机的油耗比上世纪90年代推出的CFM56发动机低15%,比1984年推出的CFM56-3发动机低22%.
  2. 英亚体育App官方下载公司于1971年将CF6发动机引入收入服务, 与当时市场上现有的商用发动机相比,哪种发动机提高了燃料效率. 1995年推出的GE90和2011年推出的GEnx提供了额外的燃料燃烧改进. 与CF6发动机相比,GEnx发动机的燃油燃烧效率可提高15%. GE90发动机帮助开创了双引擎远程飞行的先河, 与四引擎飞机的改型相比. 从1971年到今天, 的飞机, GEnx和GE90发动机技术已经使商用宽体飞机的燃油消耗降低了40%.
  3. RISE (revolution Innovation for Sustainable 引擎)是CFM International的注册商标.