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从“猎鹰”研究机上观察空客A321neo飞行排放物。

DLR使用其“猎鹰”研究机跟飞空客A321neo。

DLR使用其“猎鹰”研究机跟飞空客A321neo。

近期，德国航空航天研究中心（DLR）与赛峰、达索航空和法国航空航天实验室（ONERA），在ECLIF3和VOLCAN项目的支持下，使用空客A321neo共同开展双发使用100%替代燃料的飞行试验，深入研究可持续航空燃料（SAF）排放的气候影响。此次试验，DLR使用其“猎鹰”研究机跟飞，在大约100米的近场以及几千米远的远场轨迹中，对使用不同配方、采用HEFA工艺（加氢处理氢酯和脂肪酸）的SAF在发动机不同工况下的排放进行测量。研究飞行计划开展约15次，于2023年2月底至3月底在法国海岸特别预留的空域进行。此次试验的重点为CFM LEAP-1A发动机在贫油燃烧模式下（煤油粒子的排放已降低了几个数量级），飞机排放物的构成及原因。此前，DLR的ECLF项目和VOLCAN项目均就双发使用100%使用替代燃料的飞机开展了飞行试验，验证了使用纯替代燃料的飞机可有效满足发动机不同工况的运行要求。

航空业是“难减排”行业之一，但全球航空业已经制定了积极的目标，即提出到2050年实现净零排放。在研发飞机新技术及提高运营与基础设施效率之外，发展可持续航空燃料（SAF）将是实现净零目标最重要的措施。根据国际航空运输协会（IATA）的分析，到2050年，65%的减排将通过使用SAF来实现。SAF是一种液体燃料，用于商业航空。与目前主要在用的航空燃料（主要由石油炼制而成）相比，可减少80%甚至更多的二氧化碳排放，从而实现温室效应的降低。然而，除了发动机直接排放二氧化碳之外，发动机尾气中的烟尘颗粒会成为冰晶的附着体，在8~12千米高空产生可保持数小时的凝迹卷云，进而造成同直接排放二氧化碳一样的温室效应。此前，美国国家航空航天局（NASA）、德国航空航天研究中心（DLR）和加拿大国家研究委员会（NRC）开展的联合研究（ACCESS项目，主要目标是测量和描述NASA的DC-8飞机同时燃烧传统燃料与SAF燃料的尾气排放情况）表明，SAF可将飞机的烟尘颗粒排放量减少50%至70%。

除了参与NASA的ACCESS项目，DLR联合欧洲多个合作伙伴开展了三阶段的ECLIF项目。2014年，DLR启动了ECLIF项目（替代能源的排放和气候影响），研究不同种类和配比的SAF在飞行和地面滑行中的真实排放情况。ECLIF第一阶段（ECLIF1）项目于2015年完成，就多种混合配方的替代燃料和传统燃料开展飞行试验。ECLIF第二阶段（ECLIF2）项目于2018年由DLR和NASA合作完成，验证了包括ECLIF1项目一个重要成果（一种可以达到和含50%替代燃料同等减排效果的30%替代燃料配方）在内的多种配方，并研究煤油粒子与冰晶生成之间的关系。ECLIF第三阶段（ECLIF3）于2021年启动，是由DLR和空客、罗罗、耐世特公司、加拿大国家研究中心和曼彻斯特大学共同开展全球首个100%使用替代燃料的商用飞机飞行验证项目。2021年，该项目使用空客A350飞机开展了多轮双发使用100%替代燃料的飞行试验。

此外，基于法国政府的航空复苏计划，空客、赛峰、达索航空、ONERA和法国交通运输部在2021年底联合启动了VOLCAN（VOL avec Carburants Alternatifs Nouveaux，使用新型替代燃料飞行）项目，以分析100%可持续航空燃料与单通道飞机、商用飞机发动机和燃料系统以及直升机发动机的兼容性。VOLCAN项目于2021年10月使用A319neo 开展了双发使用100%使用替代燃料的飞行试验。空客的VOLCAN项目合作伙伴包括赛峰、达索以及ONERA航空研究实验室和法国交通部，该项目由法国民用航空研究委员会CORAC共同资助，VOLCAN评估的重点是未经处理的SAF的排放。

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