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NASA研究证实生物燃料减少喷气发动机污染

时间：2017年03月30日 18:10 来源：国防科技信息网

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　　一项最新的研究表明,使用生物燃料可帮助喷气发动机将废气中的颗粒物排放减少多达50%至70%,这可以使飞机的经济性和环境保护性受益。

　　该研究是由NASA领导的一个国际合作研究项目的成果,涉及来自德国和加拿大的机构,详细的内容已经发表在《自然》杂志上。

　　在2013年和2014年飞行测试期间,NASA在位于加利福尼亚州爱德华兹的阿姆斯特朗飞行研究中心附近,收集了关于“替代燃料对商用飞机高空飞行时对发动机性能,排放和飞机产生的凝结尾迹的影响”的数据。这一系列测试是“替代燃料对凝结尾迹和巡航排放的影响研究”(ACCESS)项目的一部分。

　　凝结尾迹是由飞机发动机排放的热尾气与冷空气混合产生的,这种尾迹通常在地球表面以上几英里的巡航高度出现,主要由冰晶形式的水组成。

　　研究人员最感兴趣的是持续的凝结尾迹,因为它们产生了持久的,有时是大量的云雾,这些云雾通常不会在大气中形成,它被认为是影响地球环境的因素。

　　NASA在弗吉尼亚州汉普顿的兰利研究中心的ACCESS项目科学家布鲁斯•安德森说:“烟尘排放也是尾迹的主要成分和形成尾迹的主要驱动因素。因此,我们在ACCESS项目期间测量到的颗粒减少,将直接转化为凝结物中的冰晶体浓度降低,这反过来应该有助于减少它们对环境的影响。

　　这是项测试是重要的,因为从莱特兄弟创造出的第一架喷气式动力飞机开始,凝结尾迹和它包含的卷云对地球大气层的影响比所有与航空相关的二氧化碳排放影响更大。

　　测试利用NASA的DC-8飞机进行。该机在40000英尺高空飞行的同时,其四个引擎燃烧的是1:1混合的航空燃料和利用亚麻植物油中酯和脂肪酸氢化加工得到的可再生替代燃料。三架研究飞机轮流在DC-8后飞行,距离在300英尺到20多英里之间,以测量排放物并研究因不同燃料下形成的凝结尾迹。

　　Nature报告的第一作者Rich Moore说:“这是我们第一次在飞机使用1:1混合生物燃料飞行时量化喷气发动机排放的烟雾颗粒数量。”

　　尾随的三架研究飞机型号分别为美国航空航天局(NASA)位于兰利的HU-25C Guardian(护卫者)喷气式飞机,德国航空航天中心(DLR)所有的“猎鹰”(Falcon)20-E5喷气式飞机和加拿大国家研究委员会提供的CT-133喷气式飞机。

　　来自DLR大气物理研究所的论文联合作者Hans Schlager说,“飞机后的测量需要经验丰富的机组成员和经过验证的测量设备,这方面DLR已经有了很多经验。自2000年以来,DLR猎鹰已被用于众多的测量运动,以调查商用飞机的排放物和凝结尾迹。”

　　研究人员计划继续这些研究,以了解和展示用生物燃料替代飞机上现有燃料的潜在好处。NASA的最终目标是在其提出的超音速X飞机上使用生物燃料。