Mennyit javítana az iparban az 1% -os tömegcsökkenés egy repülőgépen?

Tegyük fel, hogy gondoltam egy nagyon egyszerű és olcsó módszert, amellyel 1% -kal csökkenthető a kereskedelmi repülőgép felszállási súlya (karosszéria, üzemanyag és utasok). Mennyit jelentene ez az ipar számára? Nagy különbség lenne, vagy a megtakarítás elég jelentéktelen lenne ahhoz, hogy valójában senkinek sem érjen időt?

javítana

2 válasz 2

Van egy egyszerű módja annak, hogy képet kapjunk arról, hogy mekkora nagyságúak a megtakarítások: Erre a Breguet-egyenlet adhat választ. Először kiszámol egy referencia repülőgépet, majd mindent elölről indul, amelynek súlya 1% -kal kevesebb. Az üzemanyag-fogyasztás különbsége megmutatja, hogy mennyi üzemanyagot lehet megtakarítani repülésenként.

Referencia tervünk az A320, amelynek L/D értéke 18, és hagytuk, hogy R = 2 500 000 m utat repüljön. $ m_1 $ felszálló tömeg és $ m_2 $ leszálló tömeg. Engedjen meg 3 t üzemanyag-tartalékot, és dugja be a Breguet-egyenletbe $ b_f $ = 0,00001818 kg/Ns üzemanyag-elégetéssel és 0,78 Mach sebességgel, ami 11 000 m magasságban $ v $ = 262 m/s: $$ m_1 = m_2 \ cdot e ^> $$ A $ m_2 $ leszálló tömeg az üzemi üres tömeg OEW + 18 t hasznos teher + 3 t üzemanyag-tartalék = 63,6 t. A $ m_1 $ felszállási tömeg 10% -kal magasabb, így az üzemanyag-fogyasztás különbsége a 6 239 kg-os vagy 62 kg-os utazási üzemanyag 1% -a. Ez nem sok egy utazáshoz.

De most vegye figyelembe, hogy ez az A320 50 000 utat fog repülni, mielőtt visszavonul. Élettartama alatt az 1% -os tömegcsökkentés 3 119 tonna üzemanyagot takarít meg. Ez 29,4 DOT-111 vasúti tartálykocsit tölt meg!

Körülbelül 12 000 150 férőhelyes utasszállító repülőgép van, és könnyebben megduplázza ezt a számot, ha az összes regionális repülőgépet is beleértve, évente 3,8 milliárd utast és 53 millió tonna árut szállítanak 35,4 millió járaton. Ha azt a hősi feltételezést vesszük fel, hogy az A320-as járatunk tipikus, akkor ez globális üzemanyag-megtakarítást jelent, évi körülbelül 2,2 millió tonna üzemanyag-megtakarítással, ha minden repülőgépen csak a tömeg 1% -át lehetne megtakarítani.

Ennek megközelítésének másik módja a modern utasszállító repülőgépek átlagos üzemanyag-hatékonysága, amelyek 3 és 3,5 liter közötti üzemanyagot fogyasztanak 100 utaskilométerenként. Az ICAO 2015. évi 6,6 billió utaskilométer-számának felhasználásával ez 174 millió tonna repülőgép-üzemanyagnak felelne meg évente a bevételre alkalmas személyszállításra, feltételezve, hogy a kerozin átlagos sűrűsége 0,81 kg/l. Ugyanez a forrás átlagosan 80% -os terhelési tényezőt ad, tehát az ülések ötöde üres; a fenti hatékonysági szám azonban egy teljes repülőgépre vonatkozik. Ezért becslésünket 217 millió tonnára kell növelni.

Ennek csupán 1% -ának megtakarítása évente 2,17 millió tonnával csökkentené az üzemanyag-fogyasztást, ami elég közel esik az első becsléshez. Ez elegendő több mint 41 Panamax olajszállító tartályhajó (a régi Panama-csatorna maximális mérete) vagy 18 Neopanamax olajszállító tartályhajó feltöltéséhez.

Vagy ha ezt más szögből nézzük, a petróleum gallononkénti jelenlegi ára 1,76 USD, a megtakarított üzemanyag 1,25 milliárd USD-nek felel meg, ha mindenki az USA-ban fizetett a Jet A-1 üzemanyagért. Összehasonlítva az összes légitársaság éves nettó nyereségével 2007 és 2017 között, amely 13 milliárd USD, ez az éves nyereség majdnem 10% -a.

Most ez már nem tűnik annyira jelentéktelennek, ugye?