2024 年 9 月 26 日

 

• 世界上首次對由合成、無芳烴電轉液 (PtL) 代理燃料驅動的渦輪螺旋槳飛機進行排放測量。
• 深入了解廢氣射流的擴散和成分以及氣溶膠的老化。
• 即將於 10 月進行的飛行測量將為渦輪螺旋槳飛機中合成燃料的使用和效率提供進一步的重要見解。
• 重點：航空、氣候友善飛行、永續燃料

 

德國航空航天中心 (DLR) 和德國飛機製造商德意志飛機公司首次使用 100% 合成燃料測試了 DLR 研究飛機 D328® UpLift 的兩台發動機，並在地面進行了排放測量。這是世界上首次對使用合成、無芳烴電轉液 (PtL) 代理燃料的渦輪螺旋槳飛機進行排放測量。 DLR 研究飛機 D328® UpLift 和 Falcon 20E 的空氣排放測量飛行測試正在準備於 10 月進行。

九月中旬，在奧伯普法芬霍芬機場對飛機廢氣進行了廣泛的排放測量。 「雖然包括我們 DLR 在內的多項研究已經對噴射機中替代燃料的使用進行了調查，但仍然缺乏有關渦輪螺旋槳飛機發動機排放行為的系統數據，」地面負責人解釋道測量活動由DLR 燃燒技術研究所的Nina Gaiser 負責。 “因此，研究使用不含芳香烴和不含硫的合成燃料與標準煤油相比污染物排放量如何變化具有特別的科學意義。”

 

所有引擎負載條件的詳細分析

為了進行測試，斯圖加特 DLR 燃燒技術研究所的團隊開發了一種測量探頭，並永久安裝在奧伯普法芬霍芬機場進行測試。當飛行員在飛機在地面上經歷 LTO 循環（著陸和起飛循環）的各個推力階段時，探測器會採集廢氣樣本並將其轉發到團隊位於安全距離的移動實驗室從飛機上。在移動實驗室中，研究人員可以確定廢氣的成分及其所含顆粒的數量、大小和分佈。與飛行中的測量相比，引擎的所有負載條件都可以在地面上進行專門控制和詳細分析。這可以深入了解極低負載條件（例如飛機在機場滑行時遇到的情況），以及了解非常高負載條件（例如起飛期間）。這些推力設定對地面空氣品質尤其有重大影響。除了直接在引擎出口處進行排放測量外，研究人員對與引擎的不同採樣距離特別感興趣，並為了解廢氣射流的擴散和氣溶膠的老化等提供了重要的見解。

在先前的一系列測試中，研究人員分析了雙模式配置，其中一台發動機使用 PtL 代理燃料運行，另一台發動機使用傳統煤油 (Jet A-1) 運行。初步的雙模式結果已經表明，使用 PtL Proxy 時顆粒排放量顯著減少。即將於 10 月進行的飛行測量將為合成燃料的應用和效率提供進一步的重要見解。

未來，電力燃料 (PtL) 將利用再生能源由 CO 2和水生產為 SAF（可持續航空燃料），從而有可能將CO 2平衡減少 95% 以上。 UpLift 使用的燃料是 100% 無芳烴的費托合成石蠟煤油 (FT-SPK)，在化學和製程技術上等同於未來可用的 PtL（「PtL 代理」）。燃料由沙索提供。

 

DLR 研究飛機 D328® UpLift

D328® UpLift 用作氣候友善航空技術的飛行測試實驗室，例如全合成燃料或氫氣作為未來可能的永續航空燃料。該飛行測試實驗室將供工業界、中小企業和新創公司以及研究機構使用，在真實條件下測試新的氣候友善系統、燃料和推進技術，並顯著加速其在航空領域的實際應用。該研究飛機去年才加入德國太空中心研究機隊，目前正用於第一個重大研究活動。

目前使用 D328® UpLift 進行的測量活動是 UpLift-CLIM0ART 研究計畫的一部分，該計畫由聯邦經濟事務和氣候保護部 (BMWK) 的航空研究計畫 (LuFo-Klima) 資助。

 

[照片]

(A) 上普法芬霍芬機場排放量測量期間的 D328® UpLift

奧伯普法芬霍芬機場永久安裝了一個測量探頭，用於排放測量。當飛行員在飛機站在地面的情況下經歷 LTO 循環（著陸和起飛循環）的各個推力階段時，探測器會採集廢氣樣本並將其轉發到 DLR 燃燒技術研究所的移動實驗室，與飛機保持安全距離（右）。

(B) UpLift 後面的測量探頭

為了進行測試，來自斯圖加特 DLR 燃燒技術研究所的團隊開發了一個測量探頭，將其放置在 UpLift 後面，作為地面排放測量的一部分。

(C) 使用合成燃料加油期間的 D328® UpLift

在測試中，D328® UpLift 使用合成、無芳烴的電轉液 (PtL) 代理燃料並在地面運行。

(D) 上普法芬霍芬機場的 D328® UpLift

德國航空航天中心 (DLR) 研究飛機 D328® UpLift 位於上普法芬霍芬機場的德意志飛機公司停機坪上。