中国民航大学航空工程学院副教授 杨晓军（白家臣/摄）

主持人：谢谢杨经理，可以看出机场的节能减排用能点比较多，管理运行可能相对更复杂一些，那么首都机场作为中国最大的机场也是全球第二大的机场通过杨经理的介绍可以看到这个系统性的节能减排的理念已经越来越凸现，所以这个可能是整个中国民航未来节能减排的绿色发展当中应该所遵循、努力的方向。

今天的最后一位专家是民航大学的杨晓军博士，杨老师是2007年毕业于北京航空航天大学工程热物理专业博士生。2007年至今，在中国民航大学航空工程学院院校并是副教授，2014年至今杨老师担任国际民航组织环境保护委员会的专家，专注于航空系二氧化碳和发动机排放标准，燃油全球市场等方面的研究，下面我们欢迎杨老师的演讲，谢谢！

杨晓军老师：谢谢主持人，也谢谢此次论坛给我们的这个机会，那么借此机会我们介绍一下航空器排放标准的进展，那么这些长期排放技术也是属于刚才各位专家提到的能够体现绿色发展的很重要的一个环节，从技术的角度上促进航空器和发动机创建的一些改进，能够提高人效率的检查，那么接下我主要是从几个方面跟大家介绍一下。因为我是负责航空器排放的组织主要是IQ的那个CAEP，所以这样的话我介绍一下CAEP，然后我在介绍一下相关的一些航空器排放的标准，包括二氧化碳、氮氧化物然后nvPM，那么首先给大家介绍一下航空器排放的由来，因为大家都是 航空业内的人士我就简单说一下，因为这个航空器二氧化碳当他在空中运行或机电运行的时候他的发动机经过燃烧的时候会向外产生一切排放物。

氮氧化物的0.5%到92.5%的那个排放物是属于氧气和氮气，最近是不会从根本上改变大气浓度的变化，所以说对环境也好，对人的身体健康也好，都不会有太大影响，所以目前对于氮气和氧气是没有控制的。但是还有其他主要的，比如说像有7%-8%二氧化碳和水蒸气，二氧化碳和水蒸气从根上来讲，它们都会影响到全球气候的问题，但是由于水蒸气在大气中存量的时间比较短，所以基本上两到三天的话，重新排放的水蒸气都会落到地面，

所以目前来讲对于水蒸气是没有控制的。

但是目前还在开展一些研究，对航空器中排放出的水蒸气形成的尾迹云和卷积云的气垫影响，在科学上还正在开展研究，只是因为这方面机理还不算很清楚，但是从最终的影响效果来讲，水蒸气的影响目前可以忽略，只要是因为他的存量时间比较短，尽管它也有温室效应。所以目前主要控制的温室效应是之前大家谈到的二氧化碳，二氧化碳又是根燃油消耗直接挂钩在一起的，这样的话我们谈节能减排，主要还是在说减少二氧化碳的排放。

除了二氧化碳、水蒸气之外，还有0.5%的氮氧化物和一氧化碳、硫央化物和颗粒物，这是航空排放的主要排放物组成，还有一个硫氧化物。对于硫氧化物目前我们的控制是这样的，对硫氧化物我们认为主要的减排责任不在航空业，应该在石化行业。因为石化行业在生产航空煤油的时候，可以将硫的含量缩减为零，所以这样的话，硫氧化物目前是不考虑设定相应的技术标准的，而一氧化碳、碳氢化物和氮氧化物是相应的排放标准，而颗粒物目前来讲我们正在制定相应的颗粒物排放标准。

从整体上看，二氧化碳现在已经有排放标准，然后一氧化碳、氮氧化物也有排放标准，颗粒物也有排放标准，所以这样的话我们基本上实现了航空排放物的技术标准的全覆盖。

这个技术标准的制定就是刚才那几位专家提到IQ的那个nvPM，也称为环境保护委员会。这个委员会通常是三年一次正式会议，每三年会向外发布一系列的最主要的报告和文件，其中最重要的就是国际民航公约的附件16，也就是所谓的环境保护方面的建议措施。最重要的是有三卷，一个是卷1，成为航空制造商，航空制造商对应的国内的CCR36部，是航空器取证的时候，是要取噪声证的。单机试航的时候，会有一个单机的噪声证。对于卷2和卷3都是与航空器排放连接在一起的，其中卷2是飞机发动机排放，对应国内的规章是CPR34部，美国是ICR34，还有EPEP80，都是关于发动机排放的。

卷2最主要的目的是限制或降低航空排放对本地空气质量的影响，说白了就是需要限制和降低航空器排放对机场周围环境的一个影响。

卷3是从气垫的角度上设定的一个航空器二氧化碳的排放标准。它的目标是为了见证和降低航空温室气体排放对全球气变的影响。CAPE的工作现在是第11工作周期，因为三年开一次会，它里面有几个相应的工作组负责制定相应的标准建议措施。现在工作是第11周期的工作，因为是三年开一次会，第11周期中央工作会议，她里面的是由几个相应的工作组，来负责制订相应的标准设施，其中的第一工作组是制定卷1的标准，G3是为了制定相应的排放标准。还有一个WTR的工作组，是负责机场运营方面的评估。还有一个GMPF，就是市场措施方面的专家专门制订附件16卷4的制定。还有一个是替代燃油的工作组。基本上相当于IQ将所有环境事物分析工作放到CAPE里边。之所以放到CAPE里，是因为制定CAPE相应的技术标准时，遵循CAPE的是相关标准。第一是技术可行，第二是经济合理，第三是要起到环境收益。

这样的话，它为了证明技术标准是技术可行、经济合理和取得环境收益，它有自己相应的模型和数据库的工作小组，对未来标准制定之后，对环境收益也好，环境总量的影响也好，都会进行相应方面的数据评估和预测，甚至对成本方面的预测也会进行相应的分析。这样的话，在IQ启动方面，还有市场措施制定的时候，分析工作放到CAPE里面了。

它的成员是最高是有24个成员组成，目前还没有满，主要是现在有投票权的成员国家大概有24个，中国是其中一个成员。还有相应的15个观察员，来自于各个国家和行业组织。这些组织是有发言权，但是没有投票权，最终投票由24个成员共同决定相关的卷1、卷2、卷3的相关技术细节和标准的制定。

包括今年即将要完成的卷4的制定，也是要由CAPE批准一下。

CAPE这是的简介。接下来给大家介绍几个航空器排放标准。第一是航空器二氧化碳的排放标准。这个标准从2009年IQ高级别会议就要求制定标准。2010年时初步明确该标准是起飞重量是大于5700公斤的亚音速喷气式飞机，和大于8618公斤的螺旋桨飞机。在2012年的时候，CAPE通过了二氧化碳的度量标准。这是在评价一个航空器二氧化碳排放的度量指标。它的相应参数是MTOM，就是最大起飞质量。对于不同的最大起飞质量，度量之标准设定是不一样的。SAR是单位空中航程，它是指飞机阶段单位燃油消耗行使的历程，而RGF代表了飞机的横截面积。单位公里情况下所消耗的燃油量。

为了得到SAR，通常对航空器的评估要选取巡航阶段的三个点，分别代表了巡航的初始阶段、中间阶段、最终阶段来评估航空器的性能。这样的话，三个阶段分别采样采出来的燃油量之后，求一个平均值。这样就得到了航空器二氧化碳标准中所规定的度量值了。可以拿这个度量值评估航空器的燃油经济系数和它的二氧化碳排放量的大小。

在2013年的时候，我们就完成了标准的度量体系方面的制定。后来想标准设在什么范围下。之后我们做的主要工作就是讲设定了几个严格度的选项。值越高，它的标准就会越来越严格。2016CAPE年的会议上，通过了航空器二氧化碳排放标准，今年IQ批准之后，正式对外发布。在今年的1月份，EASA正式颁布了CS-CO2的NPA。也就意味这欧盟已经是引入二氧化碳排放标准了。

最终的排放标准的结果，对于非飞机和在产飞机使用了不同的严格选项。如果现在的产飞机，要适应新的二氧化碳排放标准需要一定时间，但是为了保证一定的环境完整期，所有的民航飞机最终都能够达到二氧化碳的排放要求，它设立了一个成为截至的日期。在2028年1月1日之后，所有新生产的航空器都必须要取得二氧化碳排放的证书。对于新飞机，2020年之后，新申请PC证的航空器都必须做二氧化碳排放的认证。当然如果你要做重大改装，本身已经不是说在产飞机的时候，也需要完成二氧化碳排放的认证工作。

最终，如果划出一个曲线图，随着MTOM的增加，二氧化碳排放相应增加，度量值相应增长，相当于人为画出这样一根线出来。这样的标准确定之后，对航空公司也好对公众也好，有机会能够得到评判航空器性能的指标。

尽管OEM一直在强调该标准只是审定方面的标准，但是相关的数据最终用于评估航空器燃油经济型的指标。这个是二氧化碳排放标准。

接下来再介绍一下涡轮发动机氮氧化物的排放标准。这个标准国内规章就是34部，主要是为了减少航空排放对本地飞机质量的影响，主要是减少机场周围环境的影响。

而对机场周围航空器的运运行分析之后，发现它主要的影响区域，涵盖在机场周围的大气运行的编辑层范围之内，而机场周围的平均大气层编辑层的厚度是3000英尺，最终我们确定了一个标准，是发生在地面以上30英尺的区域内，对航空器的活动进行分析之后发现，最终我们规划了一个航空器的运行循环，我们把这个循环称为LQ循环，是由4个级别构成。分别26分钟的滑行阶段，还有4分钟的亲近阶段，和0.7分钟的起飞阶段，和2.2分钟的爬飞阶段。

所有的发动机在按照这四个功率点运行之后，所排放的污染物气体进行采样，设立了一个相应的排放标准。其中最主要的标准是氮氧化物标准。因为相对于未燃烧烃也好，周围空气质量比较高一点。氮氧化物的标准变化也是随着发动机设计技术的进展，目前不断地在严格化。最近的一次严格化是在2010年的会议上，将氮氧化物标准更严格了15%。

结合这个图可以看出来，在过去的20多年之内，氮氧化物标准一直是不断在严格化在降低的。所有新生产的发动机都要符合最新的氮氧化物含量的标准。在2010年之后，氮氧化物排放上，我们只是在一些技术细节上进行了更新。主要包括燃油排放要求方面指南性的资料。目前将涡轮发动机的排放标准审定基础的确定依据由发动机的生产日期改成了申请日期。

除了氮氧化物标准，目前我们正在做的另外一项工作就是涡轮发动机的nvPM排放标准。nvPM排放标准来源也是因为人们对发动机排放物的分析之后，发现在发动机最早期是有相应的颗粒物，是肉眼可见得，我们当初设立了一个烟雾排放标准。限制住了一些大的颗粒物，但是一些比较小细的颗粒物的排放，没有很严格的排放规章和标准区限定的。根据实际的试验和实测数据发现，他们排放出来的颗粒物尺寸在40纳米左右。根据在洛杉矶机场进行的实测试验发现，在下风口处，单位立方厘米空间之内，颗粒物的落数大概是在5万个。在飞机起降阶段，峰值浓度可以达到四五百万个颗粒物的量值。这些颗粒物吸入人体之后，会对人体的肺和健康产生很大的影响。从2010年开始，我们研究制定nvPM的标准。该标准的适用范围是在2013年的会议上确定推力是大于26千牛的涡轮涡喷发动机，基本都涵盖进去了。

标准的适用日期是2020年开始。当然这个2020年只是一个过渡性的标准。当时的过渡性标准，是因为它的颗粒物排放比较大，短期之内我们要设定一个完全大的颗粒物排放标准很难。所以它先提出过渡标准，就是要取代过去的烟雾排放标准。这个过渡标准目前已经完成制定了，它的相应要求比较松，因为过渡标准的原因就是所有过去能够满足烟雾排放标准的发动机都会自然满足过渡性的nvPM排放标准。但是，除此之外，它有一个比较格外的要求，就是在2020年之后所有新生产的涡轮发动机，都比较上报相应的nvPM排放数据。相当于对制造商而言，它在今后新生产的发动机证件上必须带上一些nvPM排放值出来。这是一个过渡性的排放标准。

在过渡性标准之后，我们目前正在做的就是正式标准的制定。因为过渡标准是所有过去满足烟雾标准的发动机都会满足nvPM标准。目前正式标准的进展也很快。我们已经初步明确看到的不良体系跟过去的氮氧化物的标准是一样的，他的排放总量除以它的排放威力，这样的一个不良体系来评估他的nvPM的排放。目前的话已经有世界主要的制造商都参与了nvPM的制订中上报了相应排放的数据。

有26个擎后的nvPM发动机正确进行的nvPM的测试，今年年底就会全部完成，有这些数据之后，就可以形成nvPM的标准，目前已经完成了颗粒物排放的模型。有关通行之后，就可以完成对航空公司也好，地区也好，他的整个航空业的颗粒物排放来进行相应的评估，那么具体的一个计划就是nvPM标准是在明年的会议上讨论通过之后，在后年就会对nvPM进行发布，具体的时间大概这样的，nvPM的排放标准。也就在1999年CAEP11的会议上nvPM的标准排会正式出来，这是相应的排放标准，这些排放标准的一个制定最主要的依据是相关的一些工业标准是当地的设计技术之后，来提高相应的工业标准，制定排放标准，所以相关的工业标准最主要的SAE的委员会，他们来发布一些相应的工业标准，但这些工业标准来制订好了之后由银行部门主要是CAEP来采纳相关标准。刚才谈到的卷1、卷2和卷3的过程中，相应的像nvPM的标准，目前工业标准也比较完善了，这样的话，基于这样一个标准，我们完成对发动机一些数模的评估，完成对机场周期环境总量的评估，这是我简单的一些介绍。谢谢大家！