論減推力起飛對(duì)環(huán)境的影響

時(shí)間:2022-07-26 03:00:56

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論減推力起飛對(duì)環(huán)境的影響

1研究與方法

為研究減推力起飛對(duì)環(huán)境影響,可以采用對(duì)照試驗(yàn)的方法進(jìn)行研究分析,即在其他條件都相同的條件下,飛機(jī)分別使用全推力起飛和減推力起飛,然后對(duì)所得的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)照分析,以得到減推力起飛對(duì)環(huán)境的影響。在對(duì)照試驗(yàn)中,全推力起飛作為對(duì)照組而減推力起飛則作為試驗(yàn)組,最大爬升推力作為對(duì)照組而單發(fā)最小爬升推力作為試驗(yàn)組。本文選取了環(huán)境保護(hù)委員會(huì)(CAEP)做的關(guān)于8種商業(yè)民用客機(jī)機(jī)型的對(duì)照試驗(yàn)及其試驗(yàn)結(jié)果來(lái)進(jìn)行分析。設(shè)置的對(duì)照試驗(yàn)類(lèi)型及代碼如表1所示。試驗(yàn)通過(guò)設(shè)置不同的參照組,并對(duì)每組的噪聲以及排放情況進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)測(cè)量結(jié)果的分析處理來(lái)分析減推力起飛對(duì)噪聲以及排放的影響。

2試驗(yàn)結(jié)果的處理方法

試驗(yàn)需要收集的主要數(shù)據(jù)包括不同起飛程序?qū)υ肼暎òń嚯x噪聲和遠(yuǎn)距離噪聲)以及排放所產(chǎn)生的差值,所以通過(guò)坐標(biāo)圖的方式表現(xiàn)噪聲比較結(jié)果形式,如圖1所示,而對(duì)排放的影響可用每個(gè)階段的總值通過(guò)統(tǒng)計(jì)比較的方式表現(xiàn)出來(lái),如圖2所示。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)以上兩種方法處理就可得到噪聲曲線的交叉點(diǎn)距離松剎車(chē)位置的距離、最大近距離噪聲聲壓級(jí)的差值、最大遠(yuǎn)距離噪聲聲壓級(jí)的差值、1000ftNOx排放總量的比較、3000ftNOx排放總量的比較以及巡航前CO2排放量總量的比較情況,其中排放部分多以百分比的形式進(jìn)行量化比較。通過(guò)以上方法的整理,得到8種商業(yè)客機(jī)的各對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

3分析對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本試驗(yàn)采用的是對(duì)照試驗(yàn)的方法,所以對(duì)實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行比較分析即可得到減推力起飛對(duì)于噪聲和排放所帶來(lái)的影響。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到以下結(jié)論:1)對(duì)照組為減推力起飛和全推力起飛的情況當(dāng)對(duì)照因素為減推力起飛與最大推力起飛時(shí),近距離噪聲差值都為負(fù)值,這表明減推力起飛造成了近距離噪聲的升高;但遠(yuǎn)距離噪聲差值正負(fù)不統(tǒng)一,這說(shuō)明減推力起飛對(duì)遠(yuǎn)距離噪聲的影響是非確定的,而是跟具體的機(jī)型有關(guān)。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)1000ftNOx排放總量差均為正值,且數(shù)值較大,這說(shuō)明減推力起飛帶來(lái)了NOx排放的明顯降低;3000ftNOx排放總量差也是正值,但都略小于1000ft的排放總量差值。而巡航前CO2排放量差值都集中在0%左右??梢缘贸鼋Y(jié)論,減推力起飛通常會(huì)帶來(lái)NOx排放量的明顯減少,而對(duì)CO2的排放影響可以忽略不計(jì)。2)當(dāng)對(duì)照組為最大爬升推力爬升和最小爬升推力時(shí)的情況當(dāng)對(duì)照因素是最大爬升推力和最小爬升推力時(shí),觀察所得對(duì)比結(jié)果可以看出使用最小爬升推力對(duì)于噪聲都有一定差值的,這說(shuō)明最小爬升推力的使用對(duì)于噪聲有影響,但從差值呈現(xiàn)出的情況可以看出這種影響跟機(jī)型以及重量的不同都有所不同。而NOx和CO2排放量的差值正負(fù)不確定且數(shù)值不大,說(shuō)明最小爬升推力的使用對(duì)排放的影響并不顯著。

4結(jié)語(yǔ)

減推力起飛是對(duì)飛機(jī)起飛能力的優(yōu)化,也是目前眾多航空公司和機(jī)場(chǎng)采取的節(jié)能減排措施,非常具有可研究的價(jià)值[6]。通過(guò)本文的分析可以看出,減推力起飛通常會(huì)導(dǎo)致近距離噪聲值的小幅升高,并伴有氮氧化物排放量的下降,但是對(duì)于遠(yuǎn)距離噪聲的影響取決于飛機(jī)的類(lèi)型以及飛機(jī)的重量,而對(duì)于CO2排放量沒(méi)有顯著的影響。而使用最小爬升推力爬升,對(duì)于噪聲排放的影響更多的取決于飛機(jī)的型號(hào)以及飛機(jī)的重量等因素,而對(duì)于氮氧化物和CO2排放量有一定的影響,而且具體的影響與機(jī)型等有關(guān)且影響作用并不顯著。

本文作者:閆國(guó)華王玉臣任升工作單位:中國(guó)民航大學(xué)航空工程學(xué)院