1、航空器排放技术标准的最新进展,杨晓军2018年10月9日天津,1,报告提纲,CAEP简介航空器CO2排放标准进展涡轮发动机氮氧化物排放标准进展涡轮发动机nvPM排放标准进展相关工业标准进展,2,报告提纲,CAEP简介航空器CO2排放标准进展涡轮发动机氮氧化物排放标准进展涡轮发动机nvPM排放标准进展相关工业标准进展,3,航空器排放,4,2018-10-09,飞机发动机排气组成7%-8%的二氧化碳和水蒸气；0.5%的氮氧化物，UHC（未燃烧烃），一氧化碳和硫氧化物，颗粒物等；91.5%到92.5的飞机发动机排气是大气中的氧气和氮气,CAEP（航空环境保护委员会）,CAEP是国际民航组织理事会（C
2、ouncil）的一个技术委员会CAEP创建于1983年12月5日，进行与航空器噪声和发动机排放相关的技术支持工作，CAEP由成员（最多25个）和观察员组成CAEP正式会议由理事会召集召开，通常3年举行一次，第9届CAEP会议于2013年在迪拜召开，第10届CAEP会议于2016年在加拿大召开；CAEP向理事会提交的报告会由空中航行委员会（ANC）和空中运输委员会（ATC）进行初步的审查，并在征求各国意见后由理事会批准出版发行，主要技术标准为国际民航公约附件16 - 环境保护：卷I 航空器噪声 卷II 飞机发动机排放 限制或降低航空排放对本地空气质量的影响卷III 航空器二氧化碳排放 限制或降低
3、航空温室气体排放对全球气变的影响,第11工作周期（2016-2019）CAEP的组织结构,噪声,机场和运行,排放,替代燃油,全球市场措施,ICAO 大会,理事会,航空碳计算器支持小组,影响和科学小组,预测和经济分析支持小组,建模和数据库小组,目前的CAEP成员和观察员,成员（24个，有投票权）：阿根廷；澳大利亚；巴西；加拿大；中国；埃及；法国；德国；印度；印度尼西亚；意大利；日本；荷兰；波兰；俄罗斯；新加坡；南非；西班牙；瑞典；瑞士；乌克兰；阿拉伯联合酋长国；英国；美国；观察员（5个国家，10个组织）：希腊、挪威、秘鲁、沙特阿拉伯、土耳其、阿拉伯民用航空委员会（ACAC）、国际机场理事会（AC
4、I ）、民用空中航行服务组织（CANSO） 、欧盟（EU） 、国际航空运输协会（IATA）、国际商业航空委员会（IBAC）、宇航工业协会国际协调理事会（ICCAIA）、可持续航空国际联盟（ICSA) 、航空公司驾驶员协会国际联合会（IFALPA）、联合国气候变化框架公约（UNFCCC）秘书处等,2018-10-09,7,报告提纲,CAEP简介航空器CO2排放标准进展涡轮发动机氮氧化物排放标准进展涡轮发动机nvPM排放标准进展相关工业标准进展,8,航空器二氧化碳排放标准背景,2009年12月，ICAO高级别会议批准制定航空器二氧化碳标准；2010年11月，CAEP明确标准适用范围为最大起飞重量（
5、MTOM）大于5700公斤的亚音速喷气式飞机和MTOM大于8618公斤的螺旋桨飞机；2012年7月，CAEP通过航空器二氧化碳标准度量值是 修正参数为MTOM， SAR称为单位空中航程，即飞机巡航阶段单位燃油消耗行使的里程，基准几何因子RGF是对机身尺寸的度量,9,2018-10-09,单位空中航程SAR = TAS/Wf通过飞行试验或经试验验证的性能模型得出,高总质量：92% MTOM中等总质量：高总质量和低总质量的平均值低总质量： (0.45 MTOM) + (0.63 (MTOM0.924),10,2018-10-09,航空器二氧化碳标准背景续,2013年2月，CAEP批准附件16卷II
6、I建议稿，包括度量体系、确定SAR的方法、试验和测量条件、试验后修正、结果有效性、数据报告要求等；2013年11月，CAEP的SG会议批准二氧化碳标准的10个严格度选项；2014年9月，SG会议要求在数 据分析结果未出来之前不对严格 度进行选择；并对在产飞机实行 强制性的适航审定要求；2016年2月CAEP通过附件16 卷III“航空器二氧化碳排放”；2017年1月EASA颁布CS-CO2的 NPA。,2018-10-09,11,MTOM60t的航空器NT，SO8.5，适用于2020年1月1日后申请TC的航空器；InP，SO7，适用于2023年1月1日后申请设计更改的航空器以及2028年1月1
7、日后新生产的航空器。MTOM60t的航空器NT，座位数大于19座，SO5，适用于2020年1月1日后申请TC的航空器；NT，座位数小于等于19座的客机，SO5，适用于2023年1月1日后申请TC的航空器；InP，SO3，适用于2023年1月1日后申请设计更改的航空器以及2028年1月1日后新生产的航空器。注：若InP改装为重大改装，将适用NT标准。,2018-10-09,12,最终结果,报告提纲,CAEP简介航空器CO2排放标准进展涡轮发动机氮氧化物排放标准进展涡轮发动机nvPM排放标准进展相关工业标准进展,13,国际民航组织设定的一个环境目标是限制或减少航空排放的对当地空气质量（LAQ）的影
8、响。当地空气质量的环境问题往往涉及到着陆和起飞（LTO）循环过程中飞机排放产生的影响。这些排放通常发生地面以上高达3000英尺（或915米）的区域。,本地空气质量（LAQ）和LTO循环,涡轮发动机NOx排放标准,CCAR 34，涡轮发动机飞机燃油排泄和排气排出物规定，生效时间2002年4月19日；限制值为（321.6（rPR）克/千牛额定输出，适用于额定输出等于或大于26.7 千牛的亚音速涡喷涡扇发动机；在2010年的CAEP/8会议上修订了国际民航公约附件16第II卷，将氮氧化物（NOx）标准比CAEP/6 的要求提高了15%，并定于2014 年1月1日生效，对于不符合 CAEP/6要求的发
9、动机停产日期 设定为2012年12月31日,15,涡轮发动机NOx排放标准进展,16,涡轮发动机NOx排放标准,CAEP/9更新碳氢化合物（HC）分析仪箱室温度的量程;允许利用现代湿度测量仪，并更新湿度仪在排放认证测试时的位置；CAEP/10对附件16卷II的更改包括（语言文字错误修订除外）：采样管的稳定温度与工业标准进行了统一，即正负15度；明确碳平衡检查可以用FAR，也可以用AFR；删除审定燃油标准中萘含量的下限；增加燃油放泄要求的指南性文字；允许制造商自愿符合最新的环保要求；增加了型号合格证定义；适用日期问题：审定基础确定依据由“发动机生产日期”更改为“发动机TC证的申请日期”,17,报
10、告提纲,CAEP简介航空器CO2排放标准进展涡轮发动机氮氧化物排放标准进展涡轮发动机nvPM排放标准进展相关工业标准进展,18,涡轮发动机nvPM标准背景,2010年CAEP会议同意在WG3下设立颗粒物工作组（PMTG），研究制定发动机颗粒物标准；2013年CAEP会议同意在第10工作周期（2013-2016）内完成涡轮发动机nvPM标准的过渡性标准，意在取代过去的烟雾标准，适用范围为推力大于26.7kN的涡扇/涡喷发动机，适用日期为2020年1月1日；2014年SG会议同意在第11工作周期（2016-2019）完成完整的涡轮发动机nvPM标准制定工作，并着手其他类发动机的nvPM标准制定，包
11、括：推力小于等于26.7kN的涡扇/涡喷发动机；涡桨发动机；直升机发动机，即涡轴发动机；APU,2018-10-09,19,过渡性nvPM标准,2020年1月1日后生产的额定推力大于26.7kN的所有涡扇和涡喷发动机都应满足监管要求，并向适航当局上报：最大nvPM质量浓度（g/m3）的特征水平；LTO循环每个推力设定值下的燃油流量（kg/s）;LTO循环每个推力设定值下的质量排放指数EImass（mg/kg 燃油）；LTO循环每个推力设定值下的数量排放指数EInum（个数/kg 燃油）；最大的EImass；最大的EInum。,2018-10-09,20,nvPM正式标准进展,已完成附件16卷I
12、I第4章（颗粒物排放）、附录7（nvPM仪表和测试技术）和附录8（系统损失修正）的编制；确定nvPM的度量体系与NOx标准的度量体系一致，即无论是nvPM质量还是数量都采用Dp/Foo vs. Foo的度量体系；2017年完成严格度选项的确认，2018年完成nvPM标准的影响分析；预期会有26个发动机型号的nvPM数据用于标准制定，涵盖了主要的发动机制造商；其他类发动机正在向发动机制造商要数据；已完成巡航阶段颗粒物计算模型的编制；,2018-10-09,21,报告提纲,CAEP简介航空器CO2排放标准进展涡轮发动机氮氧化物排放标准进展涡轮发动机nvPM排放标准进展相关工业标准进展,22,SAE
13、 E-31气态排出物相关标准,AIR 4068B，燃气涡轮排放探头因子；ARP 1256D，飞机涡轮发动机气态排出物持续采样和测试程序；ARP 1533C，飞机发动机气体排放分析和评估程序AIR 5715，飞机排放计算程序；SAE PAPER 2006-01-1987，用于评估航空器排放的燃油流量方法2。,23,2018-10-09,nvPM相关工业标准,AIR 6241，飞机涡轮发动机非挥发性颗粒物排放持续采样和测试程序；AIR 5892B，非挥发性排气颗粒物测试技术；AIR 6037，飞机非挥发性排气颗粒物测试方法制定；AIR 6504，采样管穿透函数和管路损失修正系数计算程序；ARP 1179D，飞机燃气涡轮发动机排气烟雾测试；ARP 6320，飞机涡轮发动机非挥发性颗粒物排放持续采样和测试程序。,2018-10-09,24,谢谢您的关注！,
