https://bodybydarwin.com
Slider Image

لماذا لا يزال غاز الطائرات يؤدي فيه؟

2021

نشرت هذه القصة في الأصل على FlyingMag.com.

جون ويتل التصوير الفوتوغرافي

إن الأخطار التي تسببها سمية الرصاص المسببة للسرطان ، سواء تم استنشاقها أو امتصاصها في مجرى الدم ، معروفة منذ عقود. الرصاص ضار بشكل خاص بالأطفال خلال سنوات نموهم. بدأت وكالة حماية البيئة الأمريكية في مناقشة فرض حظر كامل على الرصاص في بنزين السيارات مرة أخرى في منتصف الثمانينات وحظرت المعدن الثقيل في جميع الوقود الذي بيع في الولايات المتحدة منذ ما يقرب من 25 عامًا ، مع استثناء واحد: بنزين الطيران أو avgas.

احتياج الطيران العام إلى وقود عالي الأوكتان لتشغيل محركات مكبس ذات ضغط عالٍ ، تطلب من صانعي avgas إضافة الرصاص رباعي الإيثيل قبل التسليم لمنع تلف المحرك أو تفجيره ، مما قد يؤدي إلى تلف المحرك. كلما زاد معدل الأوكتان ، كلما كانت فرص ضغط الوقود أفضل بدون تفجير. قدرت FAA مؤخرًا أن ما يقرب من 170،000 طائرة تعمل اليوم على 100 وقود منخفض الرصاص (LL) ، يحرق ما بين 150 و 175 مليون جالون سنويًا.

يقول تيم روهيل ، رئيس شركة آدا GAMI ومقرها أوكلاهوما ، وهي شركة تعمل على إنتاج وقود طيران خالٍ من الرصاص ، إن هذا يمثل "عُشر واحد في المائة من ما تبيعه شركات الوقود للسيارات ، وهو جزء ضئيل من إيراداتها" ، إنه يبرز السبب في أن شركات الوقود الكبيرة قد يكون لديها دافع ضئيل لتغيير أعمالها لحل المشكلة.

تدرك FAA بوضوح أن انبعاثات avgas أصبحت أكبر مساهم في المستويات المنخفضة نسبيًا لانبعاثات الرصاص الناتجة في الولايات المتحدة. وجدت لجنة وضع قواعد الطيران التي تمر بمرحلة انتقالية من إدارة الطيران الفيدرالية (UAT ARC) في عام 2012 أن "الالتماسات والتقاضي المحتمل من المنظمات البيئية بخصوص avgas المحتوية على الرصاص قد دعت وكالة حماية البيئة الأمريكية إلى النظر في الإجراءات التنظيمية لإزالة أو تقليل انبعاثات الرصاص من الطائرات." في عام 2010 ، نشرت وكالة حماية البيئة إخطارًا متقدمًا عن وضع القواعد المقترحة ضد محطات توليد الطاقة ذات المحرك المكبس باستخدام متوسطات الرصاص المحتوية على الرصاص ، على الرغم من عدم اتخاذ أي إجراء على الفور. يبدو أن فترة الاستراحة المؤقتة لـ 100 LL حدثت بعد موافقة إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) على بدء البحث عن وقود بديل ، على الرغم من إقرار الوكالة بوجود عقبة أمام هذه العملية. "لا يوجد سبب يحركه السوق للانتقال إلى وقود بديل بسبب الحجم المحدود لسوق avgas ، وتناقص الطلب ، والطبيعة الخاصة لـ avgas ، [والسلامة ، والمسؤولية ، ومصروفات الاستثمار التي تنطوي على موافقة شاملة ونشر معالجة."

يقول كريس داكوستا ، الرئيس التنفيذي لشركة سويفت فيول ، إن الشركة أدخلت بنزين الطيران UL94 "لأننا كنا ، كقادة في السعي للتوصل إلى حل خالي من الرصاص من 100 أوكتان ، نعلم أن الأمر سيكون صعبًا ، ونحن نعرف أيضًا أن العديد من الطيارين كانوا تحت التصور كانت وكالة حماية البيئة تجبرهم على التغيير ، ولا تحتاج جميعًا إلى الانصياع لتكليف حكومي ، فنحن نريد تثقيف الطيارين بشأن مزايا قاذورات الوقود الخالي من الرصاص الخالي من الرصاص ، لا تآكل الرصاص في نظام النفط. ، صيانة أقل تواترا وسمية أقل ".

يشير GAMI s Roehl إلى أن حرق الوقود الخالي من الرصاص أسهل بكثير على المحرك. إن تأثير الرصاص وعامل التنظيف في الوقود هما السببان اللذان يسببان مشاكل مع الصمامات أيضًا. يوضح سبب مشاركة GAMI لسنوات في البحث عن تركيبة الوقود الخالي من الرصاص الصحيحة. do نقوم بالكثير من الأشياء لصالح GA. هذه فقط طبيعة شركتنا. لكن لدينا أيضًا القدرة على اختبار أداء الأوكتان في المحركات في الموقع. لدينا بعض المعرفة الفريدة في الصناعة حول كيفية استخدام وقود عالي الأوكتان الخالي من الرصاص ، ونريد أن نجعل الصناعة تدرك تأثير المشكلة. "عندما تنقل السيارات عن الوقود المحتوي على الرصاص ، كما يقول ، الفاصل الزمني لضبط التوليبات" زاد من كل 15000 ميل إلى كل 60،000 ميل أو أكثر ، ناهيك عن فترات زمنية أطول بين التغيرات الزيتية. ويتوقع GA أن يستفيد من تلك المزايا نفسها.

جون ويتل التصوير الفوتوغرافي

بدأت جهود استبدال 100LL بإنشاء UAT ARC والتي أدت في النهاية إلى تشكيل مبادرة تعاونية لوقود الطيران في المكبس (PAFI) في عام 2014. مهمة PAFI هي لتقييم أنواع الوقود البديلة المرشحة للرصاص وتحديد تلك أفضل قدرة على تلبية احتياجات أسطول الطائرات الحالي تقنيًا ، مع الأخذ في الاعتبار أيضًا الإنتاج والتوزيع والتكلفة والتوافر [و] التأثيرات البيئية والصحية لتلك الأنواع من الوقود. believes تعتقد FAA أن PAFI هو المسار الأكثر قابلية للتطبيق إلى جميع أساطيل الطيران الموافقة على تركيبة جديدة للوقود ، واحدة من شأنها أن تسبب أقل قدر من الخراب على أسطول المحركات المكبس الحالي ، وقبل كل شيء ، ستكون بديلاً آمناً عن avgas المحتوي على الرصاص. بمجرد اختيار الوقود ، ستحتاج الطائرات الفردية إلى شهادة نوع إضافي (STC) لإكمال عملية النقل.

يشمل أعضاء PAFI FAA بالإضافة إلى AOPA و EAA والرابطة الوطنية للطيران التجاري والرابطة الوطنية للنقل الجوي والرابطة العامة لمصنعي الطيران ، تاركًا مصنعي وقود ومحركات الطيران متورطين إلى حد ما. تتدفق الأخبار القليلة حول عملية الانتقال من إدارة الطيران الفيدرالية لأن الوكالة ملزمة باتفاقيات الملكية التي تربط أيدي الجميع. عندما تم سؤال شركة شل عن التقدم الذي أحرزته في صيغة جديدة للوقود ، على سبيل المثال ، قام متحدث باسم الشركة بإحالة شركة Flying إلى موقع FAA على الويب على مبادرة avgas حيث تنشر الوكالة جميع التحديثات. تبحث شركات أخرى خارج PAFI أيضًا عن وقود بديل ، بما في ذلك Phillips 66 و GAMI. حتى الآن لم يتم بعد تحديد الوقود البديل الذي يمكن لـ FAA اعتماده لأسطول GA بأكمله.

انتهى البحث الأولي الذي أجرته PAFI عن وقود بديل خالٍ من الرصاص بـ 17 احتمالًا خفضت المجموعة في النهاية إلى اثنتين فقط ، واحدة من Shell والأخرى من Swift Fuels. في الخريف الماضي ، اكتشف مكتب الوقود البديل التابع لوكالة الطيران الفيدرالية (FAA) مشكلات غير محددة في كلا الوقودين ، وخطط لاستراحة بحثية لمنح الشركتين فرصة لإعادة النظر في صيغهما.

عند هذه النقطة ، قامت سويفت بإبعاد نفسها طوعًا عن مسابقة PAFI ، مفضّلة الاستمرار في الجهود الرامية إلى التصديق على الوقود الخالي من الرصاص UL102 من خلال العمل بشكل خاص مع FAA و OEMs. تبيع Swift بالفعل UL94 في بعض مناطق البلد ، وقد أكملت حتى الآن مجموعة متنوعة من اختبارات أداء المحرك على تركيبة البنزين UL102 بالتعاون مع الشركات المصنعة للمحركات وفي منشأة FAA لوقود الطائرات واختبار المحرك في المركز الفني في أتلانتيك سيتي ، نيو جيرسي.

يقول Swift's D'Acosta: "نحن نقوم بصناعة وبيع وتسويق avgas UL94 الخاصة بنا والتي يمكنها تشغيل ثلثي أسطول المكبس الحالي في الولايات المتحدة ، على بعد حوالي 110،000 طائرة. نبيع UL94 لأننا نسعى لتحقيق الحل عالي الأوكتان ، ونريد من الناس أن يعلموا أن Swift تبحث عن بديل على مستوى الصناعة عن 100LL ، الانتشل بأكمله. نرى UL94 كخطوة انطلاق لهذا الحل. "

يقول تيم روهل إن GAMI "كانت تطير تحت الرادار لسنوات" بجهود بدأت قبل PAFI ، لكن الشركة الآن "تتسلل إلى أول شهادة وقود خالي من الرصاص لدينا". تحظى GAMI بقدرات اختبار داخلية كبيرة قابلة للمقارنة إلى مرفق FAA في أتلانتيك سيتي. يقول كل من Swift و GAMI إنهما يعتقدان أن العمل دون عائق من قبل PAFI سيجلب الوقود الخالي من الرصاص إلى السوق بشكل أسرع.

ذكر نائب الرئيس المشارك في شركة كونتيننتال أيروسبيس تكنولوجيز (سابقًا كونتيننتال موتورز) ، كريس بوليت ، المهندس عقبة أخرى أمام إنشاء صيغة جديدة للوقود الخالي من الرصاص: "يجب أن يوفر الوقود الجديد نفس الأداء تمامًا مثل 100LL مع تعديلات صفرية." لاستيعاب التغييرات في خصائص الوقود أو حدود الأداء ، وهذا يعني أن الغالبية العظمى من المحركات يمكن تكييفها بسهولة لتعمل على وقود بخصائص مختلفة قليلاً. يقول بوليت: "إن شرط التوافق مع الإصدارات السابقة بنسبة 100 في المائة مع تعديلات صفرية هو قيد هام ، وهو في صميم مأزق PAFI".

Srdjanov

بدون الرصاص ، يكون معدل الأوكتان في أوجاس طبيعيًا 94 ، مما يعني أنه يجب مزج نوع من الإضافات غير السامة لزيادة الأوكتان إلى 100 على الأقل. وتقول فيليبس 66 إنها تخطط لاستخدام مادة مضافة تعتمد على المنجنيز في في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي عرفت أنها توفر فوائد المحرك مثل زيادة الأوكتان ، وحماية التفجير ، وانحسار مقعد الصمام وتحسين الاحتراق. يقول فيليبس 66 إن المنغنيز لا يمثل أي تهديد للبشر لأنه "عنصر أساسي للجسم ويتم تنظيمه من خلال عمليات طبيعية. كما أنه يحدث بشكل طبيعي في البيئة ، وهو وفير في التربة ، والطعام الذي نأكله والمياه التي نشربها. "

قضى سويفت ست سنوات في تطوير الوقود الخالي من الرصاص. يقول D'Acosta: "في تطوير UL94 ، استخدمنا وقودًا هيدروكربونيًا بالكامل بدون أي معززات خاصة بالأوكتان. انها 100LL دون الرصاص. كان لدينا حوالي عشرة تركيبات للوقود تم اختبارها في مركز FAA Tech Center على مدار السنوات العشر الماضية ، ونعمل عن كثب مع الشركات المصنعة للمحركات في اختبار الوقود الخاص بنا وفقًا للمواصفات الدولية ASTM. "إن القلق لدى جميع طياري GA ، بطبيعة الحال ، هو حل البيئة مشكلة الرصاص قد تخلق 15 دولار للغالون من الوقود. يقول D 'Acosta: "لا أحد سينتج حلاً غير قادر على المنافسة تجاريًا بشكل عام مع 100LL". "لا أحد سيشتريها."

يتم ضبط عدد قليل من الشركات في التآكل الإضافي الذي تم إنشاؤه على محطات توليد الطاقة أكثر من الشركات المصنعة. المدير الهندسي لتطبيق كونتيننتال تيم كيني يأمل في التوصل إلى حل. "نحن 98 في المئة من الطريق إلى حيث نحن بحاجة إلى أن نكون في هذه المرحلة ،" يقول.

وبالطبع ، هناك حاجة لإنشاء الحد الأدنى من الخراب عبر أسطول GA. تقول كونتيننتال إنها ملتزمة ببذل قصارى جهدها للحفاظ على تشغيل جميع المحركات. ولكن ماذا لو وجد اختبار PAFI الحالي ، في النهاية ، أن خدمة ثلاثة أرباع الأسطول الحالي هو أفضل إجابة ممكنة؟

يعتقد Lycoming ترك بعض مالكي الطائرات عالية وجافة ليست سوى مشكلة واحدة وفقا لتقرير على موقع الشركة. "إذا تلاشى طلبنا على الطائرات العاملة ، فسوف نعاني جميعًا من ارتفاع التكاليف وانخفاض مستويات خدمة FBO. لكن ليست كل الطائرات والمحركات بحاجة إلى 100 أوكتان. إنها المعلمات التي تتجاوز الأوكتان التي تمكننا من تحقيق صلاحية الطائرات للطيران للمغلفات المحددة التي تشغلها الطائرات اليوم. الأسطول الذي نطير إليه اليوم أكبر بحوالي 50 مرة من الإنتاج السنوي للطائرات ويستند إلى تقنية مصممة حول avgas. لا يمكننا التخلي عن الأسطول الحالي. "

إنتاج وتوزيع الوقود الخالي من الرصاص الجديد يمكن أن يشكل تحديا أيضا.

يقول Roehl إنه يعتقد أن GAMI قد وجدت طريقة للتغلب على هذه المشكلة. "يتم إنتاج G100UL الذي يتم استدعاؤه للوقود لدينا من قبل منتجي الوقود الحاليين في الصناعة أو صناعة معالجة كيميائية متخصصة. للمساعدة في ضمان قدرتها التنافسية من حيث التكلفة ، نريد الاستفادة من أنظمة التوزيع الحالية المعمول بها. إذا ابتكرنا شيئًا جديدًا ، فسيصبح مكلفًا

يتم إنتاج بنزين الطيران في Swift Fuels في ولاية إنديانا فقط ، مما يعني أن النقل بالشاحنات هو حالياً الطريقة الوحيدة لنقل المنتج إلى أجزاء أخرى من الولايات المتحدة. يقول D Acosta: "إذا كنا بحاجة لإنتاج كميات أكبر بكثير ، فيمكننا إشراك شركات النفط الكبرى للقيام بهذا العمل من أجلنا ، باستخدام صيغة الملكية الخاصة بنا" ، لكنهم يفرضون رسومًا أعلى على القيام هذا بكميات صغيرة. بطبيعة الحال ، بغض النظر عن الشركة التي تنتج وقود 100 أوكتان الخالي من الرصاص ، لا يزال يتعين عليها اجتياز حشد القوات المسلحة الأنغولية.

"لا يمكننا أن نفعل أي شيء في هذا الفضاء دون القوات المسلحة الأنغولية" ، يضيف D Acosta. "لقد كانوا يعملون بجد في محاولة لوضع خطة PAFI لما بعد عام 2018 ، ولكن لديهم الكثير على صحنهم. إنها منظمة كبيرة لديها الكثير من اللوائح ، وإيجاد بديل 100LL هو مهمة كبيرة ومعقدة. أعتقد أن وكالة حماية البيئة تنتظر قيام إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) بتأسيس حل avgas عملي خالي من الرصاص ، لأنه لا أحد يريد إيقاف إنتاج 100LL ما لم يكن هناك إجابة قابلة للتطبيق على مستوى الأسطول.

قالت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) مؤخرًا أن شركة شل كانت تعمل على التخفيف من محاولتها الأولى وقدمت الوقود الأمثل. بدأ الاختبار المبدئي لبدء التشغيل في مركز William J. Hughes الفني ، وسيتم قريباً تحديث موقع PAFI الإلكتروني. تقوم وكالة حماية البيئة في الوقت الحالي بتقييم تأثير انبعاثات الرصاص من الطائرات التي تستخدم وقود الطيران المحتوي على الرصاص وتستكمل تقريرين تقنيين يتوقع صدورهما في وقت لاحق من هذا العام. ويوضح بيتر وايت ، مساعد قائد القوات المسلحة الأنغولية في القوات المسلحة الأنغولية: will ستقوم إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) بإنشاء تفويض عبر الأسطول للعمل على هذه الأنواع من الوقود. بعد ذلك ، يعود الأمر إلى السوق للانتقال وتحويل هذه الوقود إلى حيز الاستخدام. لكن White تعتقد أيضًا أن الأمر سيستغرق على الأرجح محركًا تنظيميًا ، مثل دفع من وكالة حماية البيئة ، لفرض الانتقال إلى وقود خالٍ من الرصاص. . ترقب.

يمكن أن تتسبب القوانين البيئية الجديدة التي تهدف إلى الحد من انبعاثات أكسيد الكبريت التي تنتجها صناعة الشحن العالمية في ارتفاع أسعار الوقود النفاث حيث تتحرك الصناعة البحرية بعيدًا عن "زيوت الوقود الثقيل للبرميل" إلى خفض نواتج الكبريت أنواع الوقود التي تشبه الديزل والكيروسين والطائرة النفاثة.

والتغيير قادم بسرعة: في الأول من كانون الثاني (يناير) 2020 ، ستنفذ المنظمة البحرية الدولية سقفًا لانبعاثات الكبريت العالمية للوقود البحري ، مما يتسبب في تحول العديد من مشغلي السفن من زيت الوقود عالي الكبريت الذي يستخدمونه اليوم إلى بيئيات أكثر الوقود الصديق ، مثل زيت الغاز البحري وزيت الوقود منخفض الكبريت.

يمكن لمشغلي السفن أيضًا اختيار تركيب أجهزة تنقية على متن السفينة لإزالة الكبريت من الوقود الثقيل أو تحويل السفن إلى غاز طبيعي سائل محترق ، ولكن كلا الخيارين أغلى ثمناً من مجرد التبديل إلى وقود منخفض الكبريت.

وهنا تكمن المخاوف المحتملة لمشغلي الطائرات التوربينية (وأصحاب سيارات الديزل) حيث تكافح شركات التكرير لتلبية الطلب الهائل على الإنتاج على الوقود البحري منخفض الكبريت.

نظرًا لأن قاعدة IMO 2020 تجعل مشغلي السفن يتخلون عن الوقود الثقيل لصالح أنواع الوقود المقطّر (التي تشكل الديزل والطائرات النفاثة A) ، فمن المتوقع أن ترتفع الأسعار بشكل حاد وفوري. تنبأت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية بارتفاع قدره 65 سنتًا للغالون بالنسبة للديزل بعد الأول من يناير 2020.

لا أحد يعرف على وجه اليقين ما الذي سيحدث مع سعر الطائرة النفاثة A ، ولكن يبدو أن العقود المشتقة الأخيرة لإنتاج الوقود في المستقبل تدعم فكرة أن الأسعار سترتفع حتماً. كانت تقديرات المحللين في السوق أقل تشاؤما إلى حد ما ، حيث يتوقعون ارتفاعًا يتراوح بين 25 و 50 سنتًا للغالون بالنسبة للديزل. سنعرف قريباً ما هو التأثير الحقيقي على أسعار وقود الطائرات. ستيفن بوب ، رئيس التحرير

بالصور: حيث يتم بناء سفن حربية تابعة للبحرية

بالصور: حيث يتم بناء سفن حربية تابعة للبحرية

تعلمت Apple Watch اكتشاف السقوط باستخدام بيانات من حوادث بشرية حقيقية

تعلمت Apple Watch اكتشاف السقوط باستخدام بيانات من حوادث بشرية حقيقية

أفضل الهواتف الذكية والأدوات الذكية الجديدة من Mobile World Congress 2019

أفضل الهواتف الذكية والأدوات الذكية الجديدة من Mobile World Congress 2019