Αερολιμένας Αθήνας “Ελευθ. Βενιζέλος” 20 – 21 Απριλίου 2010 ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΙΚΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΕΣ ΤΑΚΤΙΚΕΣ ΜΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΕΙΣ Δρ. Στέφανος Κ. Τσολακίδης Πρόεδρος Ελληνικού Ινστιτούτου Αεροναυτικής και Αστροναυτικής Παρουσίαση στο Συνέδριο “ΑΕΡΟΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΤΟΥ ΣΗΜΕΡΑ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΥΡΙΟ” Ενότητα ΑΕΡΟΜΕΤΑΦΟΡΕΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΙΙ της ΕΛΛΗΝΙΚΗΣ ΑΕΡΟΠΟΡΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ Αερολιμένας Αθήνας “Ελευθ. Βενιζέλος” 20 – 21 Απριλίου 2010

Υφιστάμενη Κατάσταση Εκπομπών Καυσαερίου 1,6% Αερομεταφορές 11,9% Υπόλοιπα Μέσα Μεταφοράς 9,0% Άλλες Πηγές Καυσίμων 24,6% Παραγωγή Ηλεκτρισμού και Θέρμανσης 10,4% Βιομηχανία 3,9% Εκπομπές Σωματιδίων 3,4% Βιομηχανικές Κατεργασίες 18,2% Μεταβολές Χρήσεων Γης 13,5% Γεωργία 3,6% Απορρίμματα Περιβαλλοντικές Αναγκαιότητες • Μείωση Αερορρύπανσης • Ελάττωση Αεροθορύβου Οικονομικές Σκοπιμότητες • Χαμηλότερη Κατανάλωση Καυσίμων • Εταιρική Κοινωνική Ευθύνη Φορείς Ελέγχου • European Union • ICAO, Eurocontrol, FAA, CAA, EASA, ECAC, CAEP, ΥΠΑ κλπ

I. Περιοχές Σχεδιαστικών Παρεμβάσεων Άτρακτος, Πτέρυγες και Ουραίο Πτέρωμα Αεροκινητήρες Λειτουργικά Συστήματα Αεροσκαφών Άλλες Προσεγγίσεις

Άτρακτος, Πτέρυγες και Ουραίο Πτέρωμα Προσθήκη Ακροπτερυγίων (winglets) Μείωση κατανάλωσης καυσίμων κατά 5%. Ειδικά για το Boeing 767 έχει υπολογισθεί όφελος κηροζίνης 1000tn / aircraft, year. (Συνολικά η καινοτομία αυτή έχει επιφέρει μέχρι στιγμής εξοικονόμηση 150mi gal / year στις παγκόσμιες αερομεταφορές). Υπερκριτική Πτέρυγα (super critical wing) Χρησιμοποίηση Συνθετικών Υλικών Το νέο Airbus A380 υιοθετώντας στις πτέρυγες του την ενιαία δομή (carbon wing box) επωφελείται ελάττωση του βάρους του κατά 1,5tn. Επίσης είναι το πρώτο μεταφορικό αεροσκάφος με δομή ατράκτου και πτερύγιων 50% από συνθετικά υλικά. Εξωτερικές Επιφάνειες Αεροσκαφών Έχοντας σαν στόχο τη διατήρηση της στρωτής ροής και τη καθυστέρηση αποκόλλησης του οριακού στρώματος πειραματίζονται με νέες επιφάνειες σχήματος δέρματος καρχαρία (shark skin) ή με φυσαλλίδες. Η τριβή της ροής δημιουργεί το 50% της οπισθέλκουσας. Σχεδίαση Ατράκτων Στενής Διατομής Επιτυγχάνεται μείωση του αεροθορύβου αλλά και της οπισθέλκουσας με ανάλογη πτώση της κατανάλωσης κάτω από 4lit / km επιβάτη. Σύμμορφη Πτέρυγα και Άτρακτος Επιχειρείται η κατασκευή ενιαίας ατράκτου και πτερυγών (Blended Wing Body) με άμεσα αεροδυναμικά πλεονεκτήματα και τοποθέτηση των αεροκινητήρων στην άνω επιφάνεια των πτερύγων μειώνοντας το συνολικό βάρος του αεροχήματος.

Αεροκινητήρες Υψηλότερος Λόγος Παράκαμψης (By – pass) της Ροής Μειώνεται η εκπομπή CO2 αλλά αυξάνεται ελαφρά η εκπομπή ΝΟΧ. Μεγαλύτερη Διάμετρος Ανεμιστήρα (Fan), Αλλαγή Γεωμετρίας Πτερυγίων, Αύξηση Πίεσης Μακρύτερα Ατρακτίδια (Nacells) που φέρουν τους Κινητήρες Με τις δυο ανωτέρω παρεμβάσεις μειώνεται μεν ο εκπεμπόμενος αεροθόρυβος αλλά αυξάνεται η οπισθέλκουσα. Σχεδιαστική Προσπάθεια VITAL Συνολικά 53 κατασκευαστές και υποκατασκευαστές αεροκινητήρων προσπαθούν επί 4 χρόνια να βελτιώσουν τις δομές των περιβλημάτων των αεροσυμπιεστών και αεριοστρόβιλων, των σημείων στήριξης των περιστρεφομένων τμημάτων, των πτερυγίων της πρώτης βαθμίδας των αεροσυμπιεστών (3D woven performs) στοχεύοντας σε όφελος 3lit καυσίμου ανά διέλευση και 100km πτήσης. Σχεδιαστική Προσπάθεια AIDA Ευρωπαϊκό πρόγραμμα (8,2 mi σε 5 έτη) σχεδίασης ελαφρότερων αεροκινητήρων κατά 2% με απόκλιση της ροής και βραχύτερους αεραγωγούς. Εδώ εμπίπτει η προσπάθεια κατασκευής του νεου στροβιλοκινητήρα (Open motor geared turbofan).

Λειτουργικά Συστήματα Αεροσκαφών Υποκατάσταση των Μηχανικών από Ηλεκτρικά Συστήματα Μειώνεται το συνολικό βάρος, το κόστος κατασκευής και οι δαπάνες λειτουργίας. Επιτυγχάνεται λιγότερη αφαίμαξη (bleed off) ισχύος από τον αεροκινητήρα κατά 33% το οποίο αυξάνει την εμβέλεια των πτήσεων με κατανάλωση λιγότερων καυσίμων. Σύστημα Διαχείρισης Πτήσεων (FMS: Flight Management System) Η πολυετής εφαρμογή του ρυθμίζει ανάλογα με τα ατμοσφαιρικά δεδομένα (θερμοκρασία, άνεμοι) αλλά και χαρακτηριστικά της πτήσης (φορτίο, κυκλοφορία, ταχύτης, πορεία, κινητήρες, ύψος) τη κατανομή του καυσίμου, το κέντρο βάρους, τη γωνία προσβολής με απώτερο σκοπό την εξοικονόμηση καυσίμου και τη μείωση καυσαερίου. Επιπλέον 1000 kg απαιτούν καύση 300 kg καυσίμου κηροζίνης στις δεξαμενές. Ψηφιακό Σύστημα Ελέγχου Πτήσεων (Fly – by – Wire) Δραστική μείωση του βάρους και αύξηση της αξιοπιστίας.

Άλλες Προσεγγίσεις Βιοκαύσιμα Επιχειρείται η υποκατασκευή των αεροπορικών καυσίμων κατά 30% μέχρι το 2020. Προς το παρόν γίνεται ανάμειξη 50/50 με Jet A1. Τα χρησιμοποιούμενα φυτά δεν είναι φαγώσιμα αλλά εξωτικά (algae, jatropha, halophytes και camelina) και φύονται σε στέπες , ερήμους και αλμυρό νερό χωρίς να απαιτούν συμβατικές καλλιεργήσιμες εκτάσεις. Καθαριστικά Αεροπορικών Συστημάτων Χωρίς Χημικές Ουσίες Έχει επιτευχθεί η μείωση των ρυπαντικών καταλοίπων κατά 50% αντικαθιστώντας τα χημικά με μικροβιακά υλικά οικολογικής μορφής. Μείωση Βάρους Αποσκευών Περιορίζονται οι επιτρεπόμενες αποσκευές αφού 1kg λιγότερο αποκομίζει ετήσια μείωση εκπομπών CO2 κατά 16 tn / yr, 20 aircraft. Μείωση Βάρους Καθισμάτων Χρησιμοποίηση συνθετικών υλικών αντί μετάλλων και αέρα αντί συνθετικού σπόγγου (foam). Χρησιμοποίηση Υλικών Οικολογικής Υφής Προϊόντα από ανακυκλώσιμα υλικά (ecosustainable), ηλεκτρονικά εισιτήρια, ρύπων / θορύβου (0,2€ / ticket δίνεται για δημιουργία πράσινων ζωνών σε αεροδρόμια). Ορθότερη Εκμετάλλευση των Αεροδρομίων (ACE: Airport Capacity Enhancement) Χώροι στάθμευσης, μέσα μεταφοράς σταθερής τροχιάς, οχήματα εδάφους.

ΙΙ. Επιχειρησιακές Τακτικές Πέρας ανόδου κατά την απογείωση και οριζοντιοποίηση στα 1500ft (αντί των 3000ft) με άμεση εμπλοκή του FMS Ανάσυρση των πτερυγίων καμπυλότητας, μείωση οπισθέλκουσας άρα λιγότερο καύσιμο (κατά 30%). Αυτό βέβαια είναι συνάρτηση των επιτρεπόμενων επιπέδων αεροθορύβου σε κάθε αεροδρόμιο λόγω γειτνίασης με αστικές περιοχές και ωρών λειτουργίας. Μείωση χρόνου προσέγγισης για προσγείωση κατά 5 min Ωφέλεια καυσίμου κατά 300kg / πτήση ήτοι λιγότερο CO2 κατά 900kg. (Γενικά το βάρος του CO2 είναι τριπλάσιο του βάρους της καταναλισκόμενης κηροζίνης). Υπολογίσθηκε από τον ΟΗΕ ότι η διαχείριση της εναέριας κυκλοφορίας έχει περιθώρια βελτίωσης κατά 12% που σημαίνει εξοικονόμηση καυσίμου αξίας 12,5 bi USD και λιγότερους ρύπους κατά 73 mi tn. Ενοποίηση του Ευρωπαϊκού εναέριου χώρου (Single European Sky) Ο κατακερματισμός του Ευρωπαϊκού εναέριου χώρου σε αντίστοιχους εθνικούς τον καθιστά 75% πιο ακριβό και 45% λιγότερο αποδοτικό αφού απαιτείται 12% περισσότερο καύσιμο για τις πτήσεις από τον αντίστοιχο ομοιογενή των ΗΠΑ ενώ εκλύονται και 10 mi tn CO2. Σταθερή πορεία καθόδου για προσγειώσεις Η μη αυξομείωση ισχύος των αεροκινητήρων σε διάφορα ύψη πτήσης (βαθμωτά) μειώνει των αερορρύπανση αλλά κυρίως τον αεροθόρυβο. (Κάθοδος από 6000 ft με γωνία προσβολής 3°) Ταχύτητες πτήσης μικρότερες της μεγίστης στο ενδοευρωπαϊκό δίκτυο

Μελλοντικοί Στόχοι Αερομεταφορών Ετήσια Αύξηση Επιβατών στα 2,2 bi Κατασκευή 1300 Νέων Αεροδρομίων (15 θύρες έκαστο) μέχρι το 2050 Πρόβλεψη για 31750 Αεροσκάφη μέχρι το 2020 Αύξηση των Αερίων Ρύπων CO2 σε 1229 mi tn το 2025 (από 572 mi tn το 2000) αντίστοιχα NOX σε 6.1 mi tn από 2,5 mi tn. Μείωση του Αεροπορικού Θορύβου κατά 15 db μέχρι το 2025