«Зелёные друзья» авиации
Наверно, следует начать с того, что авиация и экология - изначально не друзья ни разу. Летит что-то там наперекор законам природы. Шумит, выхлопные газы, иногда падает, иногда теряет какие-то детали на головы обывателям.
При этом, количество выхлопа и загрязнения атмосферы от гражданских самолетов не идут ни в какое сравнение с даже одной угольной электростанцией, с другой - самолёты все время на виду. Поднимите голову - наверняка за день несколько самолетов увидите, в каком бы глухом углу планеты вы не находились.
А где там стоит и коптит угольная или мазутная электростанция - большинство даже не в курсе. Если точнее - вся современная гражданская авиация даёт порядка 2-3% выбросов CO2 человечества. Производство энергии - больше 50%, промышленность - около 25%, автомобили - чуть меньше 20%.
Здесь следует сделать отступление и рассказать, почему авиация и экологи долгое время шли в одном направлении. Дело в том, что в структуре расходов авиакомпаний топливо занимает в среднем треть.
30-50 процентов в зависимости от бизнес-модели. То есть все авиакомпании очень чувствительно реагируют на изменения цен на нефть ну и как следствие на авиационный керосин.
Соответственно, для крупных авиакомпаний, а авиация как любой другой бизнес склонен к укрупнению, чем ниже вес пустого воздушного судна, чем меньше расходы на топливо, тем больше возможность заработать.
Если сравнивать топливную эффективность на заре реактивной авиации и сейчас - то количество топлива, которое необходимо потратить для перевозки одного пассажира - с 1950-х годов до настоящего времени уменьшилось на 80%, двигатели эффективнее, планер и крыло легче.
Соответственно, производители самолетов шли навстречу требованиям авиакомпаний (попутно решая вопрос создания имиджа экологически ответственного бизнеса) и наряду с улучшением двигателей добавляли (меняли) все больше и больше композитных материалов в самолёты в погоне за уменьшением веса.
На протяжении последних наверно 50 лет гражданская авиация шла по пути
уменьшения расходов на топливо. Так сказать, параллельными курсами с экологами.
Если посмотреть на статистику увеличения использования композита в самолетах - она прекрасно накладывается на рост вляния зелёных партий в парламентах государств - членов Евросоюза, а затем и в Европарламенте.
Почему композит? Впервые фиберглас был использован Боингом в 1950-х, на Boeing 707, и с тех пор количество композитных материалов и их разнообразие неизменно росло. Ну и как я уже писал в треде про А350, авиапроизводители, сначала Боинг, за ним Airbus решились на использование композита более чем в 50% воздушного судна.
Основных типов композитов в современном авиастроении три: фиберглас, карбон разных видов и арамид. Плюсы композитов - в первую очередь вес. Они значительно легче алюминия. Минусы - сложность в ремонте и обслуживании, тянут в себя жидкости, защита защита от молний (уже писал об этом).
Ну и совсем не очевидный и мало кому известный, но очень важный факт. В классическом самолётостроении (алюминий+сталь+титан) до начала двухтысячных были распространены
средства для снижения коррозии металлов. В том числе очень токсичные.
Что хорошо для алюминиевого самолёта - то для человеческого здоровья и экологии очень плохо. А на композитных деталях применение этой вредной химии в разы ниже.
И вот пока Airbus и Boeing раскланивались с экологами и зелеными, эти самые зеленые протащили в законодательство сначала в 2006 году в США, а затем в 2017 году в Евросоюзе радикальный запрет на использование шестивалентного хрома (жуткая гадость, вызывает
рак, отравляет природу и т.д.) Сначала снизили максимально допустимую концентрацию до 0,005 мг на кубический метр.
![Genotoxicity
Effluent
Cr(VI)
Ci(V[) CrfH) c<(\T) Single/double strand DNA breakage
DNA protein crosslink DNA adducts
Dysfunctional transcription
[ ! industrie! s ]
Phosphate/Sulphate channels
Anthropogenic activities
Ct(VI)
Ci(VI)
Crfvn
Ci(VI)
Cr(VI) free soil
| • Primary](http://img1.reactor.cc/pics/post/full/%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F-%D0%A0%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9-sebullllba-8588631.jpeg "авиация,экология,Реактор познавательный,sebullllba,Не мое,разная политика")
При этом Нидерланды, Франция и Дания на национальном уровне уменьшили ПДК до 0,001 мг на кубический метр. В 2024 году ожидается полный запрет на применение шестивалентного хрома на территории Евросоюза.
Надо сказать, что процессы, требующие использования шестивалентного хрома в авиации - ВЕЗДЕ, поскольку это основное вещество для нанесения на металлические части с целью защиты от коррозии и в целом для получения заложенных инженерами характеристик работы агрегатов и механизмов (хромирование стоек шасси, актюаторов механизации крыла, любых механизмов, где есть шток).
Алюминиевая обшивка самолёта покрывается (в случае Airbus) так называемым грунтом горячей сушки для защиты от коррозии, где этого хрома полно. Видели наверно фото самолетов зеленоватого цвета. Так вот это оно самое.
При перекраске самолетов классической конструкции массово используется
так называемый протравной (антикоррозионный) грунт (очень ядовитый) для
этой же цели. Тысячи самолетов каждый год.
Итак, в 2006 году американские законодатели преподносят вот такой сурпрыз.
Следом в 2009 году появляется Boeing 787 Дримлайнер, более чем на 50% состоящий из материалов, не требующих применения запрещённой химии. Ну и про историю создания А350 я уже писал. Тоже в рамках того же тренда - но уже в русле действий европейских «зеленых».
Судьба классических лайнеров (из чугуния) в современных условиях в Европе и США незавидна.
Во-первых, в силу запрета на шестивалентный хром есть куча вопросов, как соблюдать техпроцесс. Ряд материалов, напрямую прописанный в инструкциях OEM - не выпускается и запрещён местными «зелёными» властями к применению. Например, Alodine или Bonderit. Если существует повреждение защитного слоя на алюминии, согласно руководству по структурным ремонтам того же Airbus необходимо выполнить clad penetration test и покрыть повреждение вот этой ядовитой какулей, после чего покрасить в течение 6 часов для того чтобы поврежденный алюминий не оксидировал. А ее больше нельзя применять и
негде купить.
Eсть данные, что это проблема даже для предприятий самого Airbus. При сборке семейства А320 - если что-то на обшивке поцарапали глубоко - просто красят и все. Нечем заменить.
Разработанные в срочном порядке в 2010-х годах chrome-free materials - не прошли еще испытания временем, сложны в применении, значительно дороже и откровенно - хуйня, не обеспечивающая даже 50% той защиты, что давали хроматные материалы.
Из этого вытекает во-вторых. Если даже производителям ВС сложно поддерживать необходимый технический уровень обслуживания металлов, что говорить об эксплуатации. Все сложно, дорого, требует новых специальных навыков. Тяжелее покупать химию.
Заявленные как супер-замена хроматам новые материалы в эксплуатации показывают себя как «вторая армия мира» в бою. Из чего следует вывод, что «зеленые» друзья, когда проталкивали в национальных парламентах, а затем на наднациональном уровне снижение использования вредных веществ и углеродного следа, не думали о последствиях для многих отраслей и не проводили соответствующие экспертизы. А просто поставили перед фактом.
Примерно как немецкие «зеленые», радостно закрывшие свои атомные электростанции, но использующие вместо них уголь и газ и покупающие атомную энергию у Франции.
То есть авиационную конструкторскую мысль, которая и так шла в направлении снижения веса воздушного судна, дополнительно законодательно подтолкнули в «нужном» направлении. Насколько это оправдано с точки зрения эксплуатации и безопасности полётов - говорить пока рано. С одной стороны, многочисленные проблемы с композитами на Airbus A350 (о которых я уже писал) и Boeing 787 (о которых буду писать отдельный тред) - имеют место. Это дорого, нет достаточного количества персонала, инструмента и технологий для ремонта. С другой стороны, река вспять не течёт и скорее всего композитное направление гражданской авиации продолжится. Просто вероятно самолёты станут так сказать «одноразовыми», с соответствующим снижением жизненного цикла.
Если самолёты в 70-80-е годы летали по 35-40 лет в активной эксплуатации, в 90-е и нулевые этот период уменьшился до 20 лет, то из развития тренда мы скоро увидим 10-15 летний срок эксплуатации, после которого самолёты будут просто списывать. Не только мое мнение, имел на эту тему беседы с одним VP Tech самого крупного лизингодателя и CEO крупного западного предприятия по ТО ВС. Оба склоняются к тому, что скоро кроме двигателей
ничего на самолётах менять не будут по крупному.
Да и ресурс современных новых двигателей вполне приближается к ожидаемому сроку эксплуатации планера (если птиц не ловить, но тут не угадаешь).
Спасибо, если осилили этот тред. Хороших Вам полётов и мягких посадок.
Подробнее
Man-made emissions and aviation Aviation accounts for about 2% of total man-made C02 emissions % 1 50 Energy f | Variation 1^1 between studies 40 ■ 30 20 industry Road traffic Other 10 Other means of sources ■ 0 . Aviation • Other aircraft emissions include NOx and Noise Emissions present issues that are complex both technically and socio-politically.
Depreciation^. Aircraft dry_ 3% leasing 3% Other costs______________ 6% Airports and ground handling 28%
Aircraft operating lease 4% User charges and other related 11% Maintenance and overhaul 3% Aircraft fuel 50% Depreciation of property, plant and equipment 14% Other operating Staff 14%
Restructuring and other items Aircraft Other 5% Passenger Prof't service sharinß 2% Passenger commissionsand other selling expenses 4% Landing fees and other rents 4% Depreciation and amortization 5% Contracted 4% Aircraft materials and outside repairs 5% Regional expense 14% fuel and related taxes 30% and related costs 21%
А380 - innovations for fuel efficiency State-of-the-art aerodynamics Drag ^ Weight New flight controls architecture: dual Hydraulic / Electric (2H/2E) Weight Composite materials (25% by weight) Weight ^ Laser beam welding Variable Frequency electrical power generation Weight New generation ^(’ high bypass j engines Fuel burn Automated fuel transfer Weight Weight A380: ultra efficient widebody
Aviation consistently reduces fuel burned Fuel burn reduced by 70% since jet airliner’s birth
60 0 I I t t i i i i 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Year of First Flight
Carbon Fiber Composites Usage in Military & Commercial Aircraft
Sharklets. e® New engines: Bypass ratio 9 to 12 Up to 81 inch fan diameter Lower SFC Lower noise levels Fuel burn saving on long sectors 15% Fuel Burn reduction - Minimum change aircraft
A350 XWB - 25% lower fuel burn Fuel burn per seat A350 XWB - A step change in eco-efficiency
Genotoxicity Effluent Cr(VI) Ci(V[) CrfH) c<(\T) Single/double strand DNA breakage DNA protein crosslink DNA adducts Dysfunctional transcription [ ! industrie! s ] Phosphate/Sulphate channels Anthropogenic activities Ct(VI) Ci(VI) Crfvn Ci(VI) Cr(VI) free soil | • Primary root length and development || • Number and length of secondary and lateral roots | • Initiation of adventitious roots | • Ultrastructure changes / \ Î Phytohormones TEM Chromosomal • Aberration • Breakage • Fragmentation • Bridging • Increase in % tail DNA. tail moment and tail length • Méthylation changes/mutation • micronuclei Leaf'shoot: • Inhibition in growth/biomass production | • Reduction in chlorophyll contents J • Alteration in leaf size/shape | Leaf ultrastmcture changes |
1 14 1 * i 1 i ял гШикШ 1 Рг^Ч ■Др j • Ji ! L> l li , w л яч '■■»■' v^K¡ ■ . 1 к. в ||| ir ч 1
/У Adhesion А,ш"'чт Suit»«* $&S5KKsr
^ BONDER/TE „ M-CR 1001 AER° Brush-On Conversion Coating rovides Long-Lasting Paint Adhesion ^°tects Against Corrosion tmically Stabilizes Aluminum Surfaces 311 and Approved to MIL-DTL-81706B, ^n9 MIL-DTL-5541F applications
Смотри, вон тому алюминиевому Надо побольше налог за выбросы впердохать
Spirit of Australia '006 6 6 6 8 8 1 I I I I
авиация,экология,Реактор познавательный,sebullllba,Не мое,разная политика
Летим в Нигерию, там про шестивалентный хром не слыхали. Чистим, красим - потом летим в ЕС.
Да и к дюпонту претензия была не к тефлону, а к тому, из чего его полимеризуют.
И начиналось всё с выплавки посуды и водопровода ещё у римлян, добавления в вино в качестве подсластителя!, продолжалось в роли пайки для консервных банок, и завершилось всё грандиозным выбросом миллионов тонн из-за сжигания тетраэтилсвинца, который и есть Ethyl. И ведь оно бьет в первую очередь по головному мозгу, и любит накапливаться с годами...
Благо хоть человечество одумалось, и уже виден отличный положительный результат после ухода от свинца. Т.к. сегодня кроме аккумуляторной промышленности он особо и не используется. Даже свинцовый припой запрещен почти везде
причём новые из-за ебанутых ограничений станут сильно дороже старых в том числе и по СО2 и NO и тд.
при этом все продолжать срать в природу производя каждый год новый айфончик - на производство каждого чипа (а их там под сотню) загрязняется от 10 до 100 тон воды очень активной химией но ой как удобно что этого активисты не видят...
а ещё эти невежественные макаки уже который раз собираются запретить свинец в припоях для аэроспейс. чтоб спустя 10 лет точно всё сыпалось. Без свинца припои не стабильные, развивается оловянная чума которая усами коротит всё вокруг, безсвинцовые это дело не решают, а только оттягивают срок деградации до 5, макс 10 лет. Поэтому в ответственных решениях используют свинец и свинцовый припой есть в продаже.
>Не представляю насколько автору свербит
Судя по тому, как ты триггернулся - свербит, как раз таки, тебе.
Лично я в том углу планеты, где если что-то летит в небе то это последнее, что я увижу в жизни
странно что на фото винглеты а подписано шарклеты. Может у эирбаса свой бренд на это улучшение. Но реально эта штука позволяет снизить расход топлива, а это не только экономия но и улучшение в плане навигации для всяких дозаправок и пересадок. Занятно что Боинк относительно недавно придумал удвоение винглета, так называемый split-tip winglet, который делает свое дело еще лучше изначальной детали.