飞机在空中的摩擦阻力越小,油耗就越低。以大自然为榜样,航空工业多年来一直在深入研究减少空气阻力的方法。现在,作为联合项目的一部分,汉莎技术公司和巴斯夫公司已经成功地实现了这一突破。AeroSHARK是一种模拟鲨鱼皮肤精细结构的表面薄膜,将从2022年初开始在汉莎货运公司的整个货轮上推出,使飞机更加经济并减少排放。

由约50微米的凹槽组成的表面结构模仿了鲨鱼皮的特性,因此优化了飞机与流动相关部件的空气动力学。这意味着总体上需要更少的燃料。对于汉莎货运公司的波音777F货机,汉莎技术公司估计阻力减少超过1%。对于10架飞机的整个机队来说,这意味着每年节省约3700吨煤油和近11700吨二氧化碳2这相当于从法兰克福到上海的48次货运航班的排放量。

德国汉莎航空公司负责可持续发展的执行董事会成员Christina Foerster表示:“对环境和社会的责任是我们的一个关键战略主题。他说:“我们一直在引进环保技术方面发挥主导作用。新的鲨鱼皮飞机技术表明,强大和高度创新的合作伙伴可以共同为环境取得什么样的成就。这将帮助我们在2050年实现气候中和的目标。”

“航空业面临着与化工行业类似的挑战:尽管能源需求很高,但必须在气候保护方面取得持续进展。通过密切合作并成功结合我们在表面设计和空气动力学方面的专业知识,我们现在成功地向前迈出了一大步。这是通过基于伙伴关系的合作和创新技术实现的可持续发展实践的一个很好的例子,”巴斯夫执行董事会成员Markus Kamieth博士说。

“我们感到自豪的是,由于鲨鱼皮技术,我们现在能够在未来更有效地运营我们的整个货轮船队,并进一步减少我们现代船队的碳足迹。汉莎航空货运公司首席执行官Dorothea von Boxberg解释说:“我们在推出AeroSHARK方面的投资,有意识地重申了我们对联合国气候行动可持续发展目标的承诺。”

在与巴斯夫的合作中,汉莎技术公司负责材料规格、航空当局的批准以及作为定期维护停留的一部分进行的飞机改装的性能。凭借作为认可航空设计机构数十年的经验,该公司将从欧盟航空安全局(EASA)获得777F飞机运营所需的补充型号合格证(STC)。

“作为全球技术飞机服务市场的领导者,我们一直利用我们丰富的专业知识,为减少我们行业的生态足迹做出贡献。汉莎航空技术股份公司首席执行官Johannes Bussmann博士解释说:“通过这样做,我们可以利用所有飞机代的巨大节省潜力。”“因此,我非常自豪,我们很快就能将验证阶段的积极结果转化为汉莎货运的系列应用。与巴斯夫极具建设性的合作也是跨部门合作、促进航空业可持续发展的最佳范例。”

巴斯夫的涂料部门正在其“超越涂料解决方案”部门开发创新的功能性薄膜,例如肋条表面。我们与汉莎技术公司一起实施了一个解决方案,以满足航空业的严格要求。航空中使用的外表面暴露在强紫外线辐射以及高海拔地区的温度和压力波动等因素下。因此,巴斯夫将其研发重点放在实现极端耐用性和耐候性上。在航空操作中使用的关键标准包括简单的应用和处理以及易于维修,为此已经开发了定制概念。

“作为表面专家,我们为客户提供定制的解决方案。创新的鲨鱼皮技术使我们能够支持汉莎航空实现其可持续发展目标,并使航空业更加环保,”巴斯夫涂料部门负责人Dirk Bremm说,他同时负责功能性薄膜。

航空工业多年来一直在研究鲨鱼皮在飞机上的使用,尽管通常只是小规模的。2019年底,汉莎技术公司和巴斯夫首次在汉莎波音747-400的几乎整个机身下半部分安装了500平方米的这种联合开发的鲨鱼皮表面,并获得了欧洲航空安全局的认证。这架飞机(注册为D-ABTK)随后验证了该技术在预定长途航班上的节省潜力,飞行时间超过1500小时。这提供了明确的证据,证明由于鲨鱼皮的改造,排放量减少了约0.8%。波音777F的节省估计更高,因为在这种情况下,由于货机上没有窗户排等原因,应用区域甚至更大。通过使用汉莎技术公司开发的燃油消耗分析软件进行验证,该软件可以根据综合数据可靠地展示各种不同飞机改装的有效性。

汉莎航空技术公司和巴斯夫计划继续持续开发新技术,以包括更多的飞机类型和更大的表面,以便在未来更全面地支持全球航空公司实现其可持续发展目标。最初的模型计算表明,在最高膨胀水平使用鲨鱼皮技术可以减少CO2排放量减少了百分之三。