Файл: Воздушный транспорт и его воздействие на окружающую среду.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 7
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Воздушный транспорт и его воздействие на окружающую среду
В последние десятилетия, в связи со стремительным развитием авиации, существенно увеличилась доля выбросов, поступающих в атмосферу от данных подвижных источников. Вопрос о выбросе парниковых газов в контексте изменения климата становится более актуальным.
На фоне глобальной критики со стороны общественности, связанной с загрязнением окружающей среды, а также стремительного сокращения объемов невозобновляемых ресурсов происходит неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом. Повышаются требования к обеспечению безопасности и экологичности полетов, и это заставляет компании – производители воздушных судов менять свои подходы к работе, внедрять современную технику, совершенствовать производственные процессы, разрабатывать новые технологии, позволяющие снижать негативное воздействие на экосистемы.
Гражданская авиация вносит значительный вклад в загрязнение атмосферы. Так, в конце XX века, только на авиаперевозки в Европе и России тратилось около 200 млн. тонн топлива в год, т.е. почти 10% от всей нефтедобычи. Сжигание такого объема топлива приводит к поступлению в окружающую среду большого количества выхлопных газов, содержащих твердые частицы, углеводороды, окислы азота, серы и другие вредные примеси. Авиационный шум, выбросы вредных веществ, электромагнитные излучения – все это факторы отрицательного воздействующие как на здоровье населения, так и на окружающую природную среду.
Самым опасным считается то, что при осуществлении полета в стратосфере двигатель самолёта выделяет оксид азота, воздействие которого на человека приводит к нарушению функций легких и бронхов. Вторичная реакция проявляется в образовании в человеческом организме нитритов и всасывании их в кровь. Это вызывает превращение гемоглобина в метгемоглобин, что приводит к нарушению сердечной деятельности [1].
Также опасными загрязнителями окружающей среды являются оксиды углерода и несгоревшие углеводороды (бензол, пропан, этан, ацетилен, метан и др.). При большой концентрации первого вещества человек ощущает головокружение
, головную боль и усталость. В случае воздействия на организм углеводородов происходит нарушения функционального состояния центральной нервной системы [2].
В целом, вредные выбросы воздушных судов составляют около 3-5% от основного вклада в загрязнение атмосферы [3]. И всё бы было хорошо, за исключением одной серьёзной проблемы, которая заключается не в количестве, а в качестве воздействия на атмосферу.
Выбросы самолётов оказывают немаловажное влияние на озоновый слой Земли. По оценкам экспертов, при сохранении данной тенденции через 10-15 лет содержание озона в атмосфере уменьшится на 15-18% [4]. А ведь существуют большое количество других факторов, оказывающих вредоносное влияние на озоновый слой.
К тому же воздушный транспорт отличается наиболее высокой степенью шумового воздействия. Данный вид загрязнения вызывает нарушение естественного баланса в экосистемах. В определённых условиях может оказывать значительное влияние на здоровье и поведение человека, а также на близлежащие объекты окружающей среды.
Все эти факторы задают стимул к прогрессивным тенденциям в развитии авиастроения, и делают необходимым поиск новых подходов к конструированию летательных аппаратов и внедрению оптимальных технических решений. Цель создания экологичных самолетов достигается различными путями. Основной задачей является сокращение расхода авиатоплива, снижение выброса CO2 [5]. Но забота об окружающей среде не сводится только к производству самолетов с минимальными выбросами, здесь важна вся цепочка, начиная от проектирования и завершая утилизацией. Нельзя создавать экологически чистый самолет, загрязняя атмосферу и расходуя огромное количество энергии при его производстве [5].
Одно из прогрессивных решений экологической проблемы это создание самолетов без двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые являются самыми распространенными энергоустановками в авиации. Загрязнение окружающей среды парниковыми газами, происходит по причине больших объемов потребляемого топлива. Отказ от ДВС приведет к повышению экологичности самолетов.
Ученые предлагают заменить ДВС на двигатели, которые будут работать от энергии солнечных батарей или других видов возобновляемых источников. Для использования этой технологии необходимо уменьшить вес солнечных батарей
, что приведет к снижению взлетной массы воздушного транспорта. Самолеты на солнечных батареях позволят кардинально снизить количество выбросов парниковых газов в окружающую среду.
Вторым решением данной экологической проблемы является улучшение функциональных свойств летательных аппаратов. Для минимизирования эксплуатационных расходов, снижения веса самолета на 20-30%, необходимо использование конструкционных композиционных материалов (композитов) нового поколения. Современные металлические композиционные материалы, которые обладают высокой жаропрочностью, могут использоваться для создания деталей двигателей нового поколения: сопловых лопаток и створок регулируемого сопла. Керамические композиционные материалы применяются для изготовления теплонагруженных поверхностей носовой части фюзеляжа и передней части крыла высокоскоростных летательных аппаратов. Эта модернизация приведет к значительному сокращение веса самолетов и расхода топлива.
Еще одним значительным прорывом становятся самолеты с изменяемой геометрией (стреловидностью) крыла. Главная идея состоит в оптимизации динамики полета и распределении максимальной взлетной массы, что дает возможность повысить топливную эффективность воздушного судна. Крылья самолета адаптированы к условиям полета и это позволяет увеличить отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению крыльев, что способствует уменьшению расхода топлива.
В заключении хотелось бы отметить, что традиционный авиатранспорт представляет угрозу для стабильной экологической ситуации несмотря на то, что ущерб от воздушного транспорта, относительно наземного транспорта, намного меньше. Использование новейших разработок (технологий) в конструировании и разработке летательных аппаратов позволит значительно сократить вредные выбросы от авиатранспорта. Все это даст положительный импульс для дальнейшего стремительного развития авиационной промышленности.
