波音“生态演示验证机”计划采用787-10作为最新飞行平台

原标题：波音“生态演示验证机”计划采用787-10作为最新飞行平台 来源：看航空

中国航空报讯：今年7月，美国波音公司宣布：虽然疫情对航空业影响严重，但2020年其仍继续推进“生态演示验证机”（ecoDemonstrator）计划，将采用阿提哈德航空公司的787-10作为第7架飞行测试平台。该计划今年主要完成两项飞行测试任务：飞机的降噪技术和先进的空中交通管制（ATC）技术。波音计划在8月和9月在蒙大拿州格拉斯哥工厂进行787 ecoDemonstrator飞行测试。

计划概况和回顾

波音ecoDemonstrator计划于2010年启动，通过与行业和政府合作，采用客运和货运喷气机平台，评估了与安全性和效率有关的飞机新技术。波音“生态演示验证机”计划的目标是瞄准整个航空生态系统的进步，对可提高效率、降低噪声、改善体验的新技术进行试验、改进和应用，促进商用飞机及民航运营商提高效率，降低油耗、排放和噪声。

自2012年该计划首次飞行测试以来，波音已使用6架飞机作为验证平台评估了165多种技术。其中，包括2019年使用的777-200飞机，2018年使用的FedEx 777货机，2016年使用的巴航E170，2015年由投资公司Stifel拥有的757飞机，2014年为波音787-8，2012年美国航空公司的737-800。2019年，该计划采用B777客机作为第6架飞行平台，对50多项航空创新技术进行试验，以提高飞行的安全性、可持续性并改善乘客体验，同时进一步提升新技术的可靠性。过去所评估的技术产品包括小翼、涡流发生器、空气湍流探测器、机舱设备、驾驶舱触摸屏、无线传感器、避免表面碰撞系统和机翼涂层等，大量新技术已由波音或其合作伙伴转化为可使用的技术成果。

波音公司的ecoDemonstrator计划首席工程师Rae Lutters表示：“我们从实验室中选取出有前途的一些技术，然后将它们放到飞机上，在真实的环境中对其进行了飞行测试。”波音的经验表明：使用现役商用飞机作为试验平台，广泛开展各种先进技术的试验与评价工作，是探索发展民机新技术行之有效的重要途径。

接下来，波音第7架演示验证平台将闪亮登场——波音采用即将交付阿提哈德航空公司的新型787-10飞机。

2020年测试任务

阿提哈德航空对改进飞机航线特别感兴趣，3月份，该公司使用“优化的航线”运行了一次往返都柏林的航班，节省了40分钟的飞行时间和800千克的燃油。这一努力反映了阿提哈德即使在疫情期间仍致力于提高飞机效率和降低飞机噪音的奉献精神。

ecoDemonstrator计划技术负责人表示，受疫情影响的航空业状况不佳，2020年该计划的规模将比前几年有所减少，测试将持续数天。但波音2020年仍持续投资该计划的事实表明了其致力于使航空更安全，更清洁的承诺。波音已经在计划2021年和2022年的环保演示验证机计划。尽管该公司没有透露细节，但项目负责人表示可能包括评估“轻量化、增材制造部件”和有助于该行业向“更电动”飞机发展的技术。

波音公司预计，这架787-10飞机将在未来几周内离开南卡罗来纳州北查尔斯顿的总装厂，8月中旬飞往蒙大拿州，预计于8月26日至30日进行飞行测试。9月，这架飞机将飞回南卡罗来纳州，并在该月底交付给阿提哈德。

一是噪声技术测试和缓解噪声的方法。2020年，ecoDemonstrator计划的最主要测试任务将涉及飞机噪声和缓解噪声的整流罩。首先，项目团队与NASA密切合作，通过飞机执飞获取数据，绘制出波音787的噪声特征图。波音表示，787飞机上将配备222个“动态压力传感器”，其中214个安装在机身上，8个安装在赛峰的起落架上。项目团队将使用这些传感器以及地面上的1006个附加听声器阵列，检测飞行过程中787的噪声，从而提供了飞机上噪声源的映射图，由此将能够准确指出飞机上噪声的来源。波音项目负责人表示，这些测试与NASA的航空噪声研究非常接近，将有助于改进用于预测飞机噪声的模型。

其次，在工程师测量了787的基准声音之后，波音将与赛峰起落架系统合作，评估赛峰的低噪声起落架整流罩。787将在其主起落架上装“简单的翼形整流罩”，并在其前起落架上装“多孔且坚固的网状整流罩”，项目工程师将在飞机降落时评估整流罩对飞行中飞机噪声的影响。赛峰集团表示，大多数起落架噪声是通过钝体上涡流脱落而产生的，而音调噪声是由开放腔体中的共振而产生的。较小的组件和尖锐的边缘会导致高频噪声，从而可能导致听众的烦恼。赛峰集团的主起落架整流罩旨在减少侧面的“涡旋脱落”并拖动支撑。前起落架整流罩降低在几何形状复杂且包含许多尖锐边缘的区域周围的局部空气流速。

赛峰集团解释，这种防护罩由多孔筛网的坚固框架组成，紧密安装在转向阀和执行器周围，并且必须为转向执行器提供间隙。多孔结构会引起局部压降，降低了防护罩后面的流场速度，尤其降低了在防护区域内前起落架的复杂几何形状所产生的噪声。赛峰集团面临的挑战是确保整流罩不影响起落架的收回或使用，也不需要大量维护。

ecoDemonstrator计划今年的测试将帮助确定整流罩在波音787和其他飞机上使用的可行性。项目负责人表示，飞机的发动机和机身非常安静，但是在进近时，起落架是造成噪声的最大因素之一。预计赛峰将找到一种解决方法，将整流罩安装到飞机上。除了减少噪声，这种整流罩还可以帮助航空公司支付较低的机场着陆费，这个收费标准是基于飞机的噪音。

二是下一代ATC技术测试。除了噪音研究外，波音和FAA还将使用787环保验证机测试ATC数字数据传输技术，旨在通过提高飞机航路效率来节省燃油。

波音表示，这项技术取代了语音通信，使飞行路线和相关数据能够以数字方式从ATC系统传输到飞机（甚至直接传送到飞机飞行管理计算机）和航空公司的运营中心。根据FAA文件，数据传输技术是FAA下一代ATC现代化工作的一部分，它可以提高路由效率，并帮助管制员在纬度、经度、高度和时间四个维度上更好地管理空中交通。波音补充，这样的系统还可以帮助减少机组人员的工作量，并防止出错。

项目团队将在飞机从南卡罗来纳州飞到蒙大拿州的往返过程中测试ATC技术。在进行演示验证飞行中，787将使用可持续的混合燃料。

启示建议

一是绿色航空越来越成为航空发展的新理念和新要求。波音“生态演示验证机”计划重点演示验证与减排、降噪相关的新技术，切合了当今商用飞机向更环保方向发展的大趋势。从技术布局来看，多种可降低油耗、提高航线和飞行效率的技术，既可以带来更好的环保效果，同时又能有效降低商用飞机的运营成本。因此，绿色环保、降本增效是提高商用飞机产品和服务竞争力的两个重要方向。

二是民机技术创新的范围非常宽泛，而演示验证平台对于促进新技术的发展具有重要作用。从波音“生态演示验证机”计划试验与评价的新技术来看，民机技术创新远不止于平台、动力装置、关键机载系统的优化，而是应该着眼整个航空生态系统，立足增强安全性、提高运营效率、降低运营成本、改善乘坐体验等目标，开发多种改善性（如机外摄像头等）、局部颠覆性（如主动流动控制等）技术，形成全面技术储备，使现有产品可通过改进或提供更丰富的配置、未来产品可通过选用更优化的技术方案提高竞争力。

三是建议我国可采用已投入使用的商用飞机作为演示验证平台，加速我国绿色航空等一系列创新技术的研发，从而依托自主创新发展，有力提升我国当前和未来民机产品的竞争力。

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