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NASA在2021年發(fā)布的預(yù)算文件中透露，計劃啟動“可持續(xù)飛行國家伙伴關(guān)系”（SFNP），鞏固美國在航空領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位，實現(xiàn)2050年航空業(yè)凈零碳排放的氣候目標。SFNP提出著力支持開發(fā)下一代單通道運輸機、高效運營技術(shù)、可持續(xù)航空燃料。其中，下一代單通道運輸機將燃油效率比當前運輸機的水平提升25%~30%，計劃于2030年投入使用。

下一代單通道運輸機的技術(shù)研發(fā)采用NASA與美國工業(yè)界分攤成本的合作模式開展，圍繞總體氣動、動力、能源、材料、制造、電氣化、技術(shù)驗證等領(lǐng)域開展一系列研究：

• 探索研究“跨聲速桁架支撐機翼”布局，測試詳細的氣動彈性穩(wěn)定性，研究飛機結(jié)構(gòu)優(yōu)化及完全集成設(shè)計方案，將飛機巡航速度提升到0.8馬赫，油耗降低10%。

• “混合熱高效核心機”項目面向下一代單通道飛機，開發(fā)小型渦扇發(fā)動機核心機，將涵道比提升至15，進一步提高發(fā)動機燃油效率。

• 開發(fā)電氣化動力系統(tǒng)，降低從小型飛機到單通道飛機的燃料消耗；并開展電氣化動力集成飛行演示項目，實現(xiàn)兆瓦級電力系統(tǒng)在短途和支線飛機中的應(yīng)用。

• 評估先進的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)技術(shù)在發(fā)動機中的應(yīng)用，確保新型發(fā)動機技術(shù)在21世紀20年代中后期準備就緒；將目前復(fù)合材料機身結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)速度提升4~6倍。

• 開發(fā)下一代單通道運輸機適用的可持續(xù)燃料，并驗證其與現(xiàn)有飛機的兼容性。

• 將開發(fā)X-Plane全尺寸技術(shù)驗證機作為標志性核心，評估桁架支撐機翼、小核心機渦扇發(fā)動機和先進電力系統(tǒng)等有望應(yīng)用于下一代單通道運輸機的技術(shù)。

2023年1月18日，NASA宣布已選擇與波音建立公私合作伙伴關(guān)系，開發(fā)全尺寸驗證機X-Plane，驗證低阻力跨聲速桁架支撐機翼（TTBW）概念，以及在未來單通道客機上使用的潛力。NASA、波音及其合作伙伴的目標是將單通道飛機的燃料消耗和排放進一步降低30%，并通過可持續(xù)技術(shù)的進步對實現(xiàn)民用航空2050年凈零碳排放目標作出貢獻。NASA將提供4.25億美元，而波音及其行業(yè)合作伙伴將提供7.25億美元。6月12日，NASA和波音表示，X-Plane驗證機被美國空軍命名為X-66A。

美國聯(lián)邦航空局（FAA）一直致力于通過下一代航空運輸業(yè)現(xiàn)代化項目提升航空運輸能力，并改善效率和環(huán)境特性。為此，F(xiàn)AA從2010年發(fā)起“持續(xù)降低能源、排放和噪聲”（CLEEN）計劃，加速發(fā)展減排、降噪、降低油耗的下一代飛機和發(fā)動機技術(shù)，預(yù)計將大幅度提升航空運輸業(yè)的低能耗、低排放和低噪聲水平。

CLEEN計劃在2010~2015年開展第一階段研究，總投資金額超過2.5億美元，F(xiàn)AA提出了4項總體技術(shù)目標：

• 將亞聲速飛機的油耗降低33%。

• 與國際民航組織在2004年通過的標準相比，起降階段的氮氧化物排放量低60%。

• 相對于2001年采用的國際民航組織標準，噪聲水平累計降低32分貝。

• 無需修改現(xiàn)有噴氣發(fā)動機或供油基礎(chǔ)設(shè)施，就能隨時隨地加注使用替代燃料和可再生燃料。

CLEEN計劃第一階段由波音、通用電氣、霍尼韋爾、普惠和羅羅北美公司等5家主體來承擔研究工作，在3個領(lǐng)域開展了8個專題研究，目前部分成果已得到應(yīng)用。主要研究專題有：

• 機翼領(lǐng)域：自適應(yīng)機翼后緣。

• 發(fā)動機領(lǐng)域：超高涵道比發(fā)動機、陶瓷基復(fù)合材料噴管、開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機，輕質(zhì)核心機、雙層壁渦輪葉型，第二代雙環(huán)預(yù)混旋流。

• 飛行管理領(lǐng)域：飛行管理系統(tǒng)。

在第一階段取得理想預(yù)期的基礎(chǔ)上，CLEEN計劃在2015~2020年開展了第二階段研究，總投入達3.88億美元，該階段有4項總體技術(shù)目標：

• 與2000年投入使用的最高效率的飛機相比，油耗降低40%。

• 與國際民航組織2011年通過的標準相比，起降階段期間氮氧化物排放量降低70%，其他排放物不增加。

• 相對于2001年采用的國際民航組織標準，噪聲水平累計降低32分貝。

• 通過燃料審批流程的支持，加快可持續(xù)替代燃料的商業(yè)化。

CLEEN計劃第二階段的研究任務(wù)由極光飛行科學、波音、通用電氣、德爾塔TechOps/MDS涂層技術(shù)/美國鳳凰公司團隊、霍尼韋爾、普惠、羅羅北美和羅爾/聯(lián)合技術(shù)航空航天系統(tǒng)公司團隊等8家主體來承擔研究工作，在4個領(lǐng)域開展了13個專題研究，預(yù)計第二階段成果將在2026年得到應(yīng)用。主要研究專題有：

• 機翼領(lǐng)域：高效機翼結(jié)構(gòu)。

• 機體領(lǐng)域：非常規(guī)雙氣泡機體構(gòu)架。

• 發(fā)動機領(lǐng)域：緊湊短艙、綜合推進系統(tǒng)短艙技術(shù)、低壓比風扇聲學設(shè)計技術(shù)、先進聲學風扇和聲襯、高壓壓氣機和渦輪效率提升技術(shù)、渦輪葉片外部空氣密封技術(shù)、第三代雙環(huán)預(yù)混旋流、低氮氧化物排放燃燒技術(shù)、葉片前緣保護涂層、飛發(fā)多電集成技術(shù)。

• 飛行管理技術(shù)：飛行管理系統(tǒng)。

在前兩個階段成果的基礎(chǔ)上，F(xiàn)AA于2021年9月公布了CLEEN計劃第三階段的初步實施方案，設(shè)定了4項總體技術(shù)目標：

• 較CEAP/10二氧化碳排放標準降低20%。

• 與國際民航組織2011年通過的標準相比，起降階段期間氮氧化物排放量降低70%，其他排放物不增加。

• 較FAA第五階段噪聲標準累計降噪25dB并減少社區(qū)噪聲暴露。

• 顆粒物排放低于CAEP/11標準。

CLEEN計劃第三階段的研究任務(wù)由通用電氣、普惠、波音、霍尼韋爾、柯林斯等主體承擔研究工作，在3個領(lǐng)域開展了13個專題研究，預(yù)計第三階段成果將在2031年得到應(yīng)用。主要研究專題有：

• 機翼領(lǐng)域：靜音高升力機翼系統(tǒng)。

• 飛機系統(tǒng)領(lǐng)域：靜音起落架、智能飛行操作。

• 發(fā)動機領(lǐng)域：下一代進氣道設(shè)計、高效風扇模塊設(shè)計、超靜音低損耗風扇、開式風扇設(shè)計、高效綠色核心機部件設(shè)計、緊湊核心機—低排放燃燒系統(tǒng)、下一代飛發(fā)多電集成、混合動力集成發(fā)電、先進熱管理。

截至目前，CLEEN計劃第一階段發(fā)展的許多技術(shù)已經(jīng)成熟，正進行全尺寸的地面和飛行試驗，已有結(jié)果顯示這些技術(shù)可明顯降低油耗、排放和噪聲。

波音取得的成果包括：

（1）機翼自適應(yīng)后緣（ATE）。該公司證實ATE可使飛機的燃油消耗降低2%，噪聲水平降低1.7分貝。如美國商用飛機機隊全面采用該技術(shù)，與2009年相比燃料消耗將減少2%，可節(jié)省12.9億升，從而使經(jīng)營成本節(jié)省120億美元。

（2）發(fā)動機排氣管陶瓷基復(fù)合材料（CMC）聲學噴口。成功進行地面測試之后，從2014年開始在波音787上完成了CMC噴口的試飛，證實該技術(shù)可承受更高的溫度并降低了燃料消耗，還可融入聲學處理以降低噪聲。該噴口降低油耗達1%，累計降噪達2.3分貝。

（3）確定替代燃料如何影響飛機燃油系統(tǒng)。2011年和2013年，波音與代頓大學研究所進行了替代燃料測試，以確定其對飛機燃油系統(tǒng)的影響。研究成果公開發(fā)布，幫助發(fā)展和擴充了先進燃料技術(shù)規(guī)格數(shù)據(jù)庫，降低了在不改進現(xiàn)有噴氣發(fā)動機情況下直接使用可再生燃料這一策略的風險。

通用電氣取得的成果包括：

（1）開式轉(zhuǎn)子發(fā)動機技術(shù)。2012年1月完成了縮比開式轉(zhuǎn)子的風洞試驗，結(jié)果顯示發(fā)動機噪聲水平比2001年采用的國際民航組織標準低15分貝，此外與配裝CFM56-7B發(fā)動機相比，可使單通道飛機的燃油消耗降低26%。

（2）先進發(fā)動機燃燒室。即雙環(huán)預(yù)混旋流器（TAPSⅡ），2012年1月進行的排放測試結(jié)果顯示，氮氧化物排放比2004年通過的國際民航組織航空環(huán)境保護委員會標準低60%以上，超過了CLEEN計劃第一階段目標，預(yù)計在2016年投入使用。

（3）飛行管理系統(tǒng)－空中交通管理系統(tǒng)一體化。2013年3月通過實際飛行證明飛機和“航路途中自動化現(xiàn)代化”（ERAM）系統(tǒng)（正在發(fā)展的系統(tǒng)，可根據(jù)各種航路信息規(guī)劃最優(yōu)航線，供駕駛員參照并通報給空中管制員）間的飛行軌跡同步，可向飛行員和管制員提供更可預(yù)測的飛機位置，通過更高效的航路規(guī)劃實現(xiàn)更高的燃油節(jié)省。該公司開發(fā)了概率性間距顧問工具和垂直飛行路徑優(yōu)化技術(shù)，預(yù)計分別可減少燃油消耗0.7%和1%。2015年完成了飛行管理系統(tǒng)－發(fā)動機一體化技術(shù)的發(fā)動機地面和飛行測試，結(jié)果顯示飛機的燃油消耗有顯著減少。

霍尼韋爾取得的成果包括：

（1）高效輕質(zhì)發(fā)動機技術(shù)。2015年完成了集成其所有第一階段技術(shù)的發(fā)動機核心機和發(fā)動機耐久性測試，確認了它們的燃油消耗的減少量和成熟度。連同附帶的發(fā)動機升級，燃料消耗比目前的發(fā)動機總計減少達15.7%。

（2）替代燃料認證測試。2011年3月完成了旨在加快替代燃料國際認證的測試。

普惠取得的成果包括：

（1）超高涵道比齒輪傳動渦扇發(fā)動機（GTF）和相關(guān)的先進技術(shù)。2014年和2015年完成了超高涵道比GTF發(fā)動機先進風扇系統(tǒng)技術(shù)的一系列風洞試驗，結(jié)果顯示與配裝CFM56-7發(fā)動機相比，可使單通道飛機的燃油消耗降低26%，且噪聲水平比當前標準（Stage 4）低15分貝。

（2）替代燃料認證測試。2015年通過試車臺和輔助動力裝置完成一系列測試，以支持旨在加快幾種更清潔替代燃料國際認證的工作。

羅羅北美公司取得的成果包括：

（1）雙壁渦輪葉型和CMC葉片軌道技術(shù)。2013年和2014年進行了CMC葉片軌道的發(fā)動機測試，與采用金屬材料的設(shè)計相比，預(yù)計可將冷卻氣量和質(zhì)量均至少減少50%。2015年完成了雙壁渦輪導(dǎo)向器測試，預(yù)計至少可減少20%的冷卻氣量，并可擴大工作溫度范圍，從而降低燃油消耗。測試發(fā)現(xiàn)，CMC葉片軌道和雙壁渦輪葉型可使該公司的發(fā)動機總計減少1%的燃料消耗。

（2）替代燃料認證測試。完成了9家燃料公司發(fā)展的先進、可持續(xù)替代燃料的實驗室測試，選出了4種輔助動力裝置用替代燃料，并在2013年成功進行了臺架測試。

歐盟框架計劃是由歐盟成員國共同參與的中期重大科研計劃，始于1984年，以研究國際前沿和競爭性科技難點為主要內(nèi)容，具有研究水平高、涉及領(lǐng)域廣、投資力度大、參與國家多等特點。

歐盟框架計劃中的航空研究計劃制訂始終從歐盟頂層戰(zhàn)略出發(fā)，層層分解和落實，以滿足社會需求和保障歐洲全球領(lǐng)導(dǎo)地位，并從5個方面采取措施：滿足社會和市場的需求，保持和擴大工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位，保護環(huán)境和能源供應(yīng)，確保安全和安保，將研究、測試能力和教育作為優(yōu)先領(lǐng)域。

自1987年第二框架計劃將航空研究以先導(dǎo)計劃的形式提出后，歐盟對航空研究的投資力度在不斷增加，歐盟的航空科技水平和市場競爭力持續(xù)提升，在推動歐盟科技創(chuàng)新發(fā)展，支撐民用航空產(chǎn)品研制中發(fā)揮著重要作用。歐洲開展的第8個框架計劃（“地平線2020”計劃）于2013年12月11日啟動，目前已接近尾聲。

“地平線2020”計劃將新概念氣動布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電動飛機、綠色動力、先進復(fù)合材料、低成本制造、適航、客艙舒適性、運營保障等技術(shù)作為航空領(lǐng)域的研究重點。主要支持成熟度（TRL）1～6級的航空基礎(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)、技術(shù)驗證和演示驗證類項目，包括了聯(lián)合技術(shù)倡議項目和聯(lián)合技術(shù)倡議項目。此外，框架計劃還專門設(shè)立了一類協(xié)調(diào)和支持項目（中方稱為“交流平臺項目”），用于協(xié)調(diào)各國航空研究活動、擴大國際合作交流、開展技術(shù)情報跟蹤、制定合作政策等工作。

截至2018年4月底，“地平線2020”計劃的航空研發(fā)項目投資達2.13億歐元，共立項55項，其中有7項由空客、羅羅、賽峰等傳統(tǒng)大型航空企業(yè)承研，20項由科研機構(gòu)承研，17項由巴斯大學、布里斯托大學、意大利比薩大學承研，11項由中小型企業(yè)承研。

目前“地平線2020”計劃尚未公布項目完成情況，根據(jù)空客、MTU、羅羅、荷宇航、代爾夫特理工大學、劍橋大學等承研單位透露的相關(guān)信息，“地平線2020”計劃的大部分研究項目已結(jié)束。其中，“尾流填充”技術(shù)完成了在機身中的探索應(yīng)用，以及對推進機身技術(shù)的概念驗證和實驗驗證；開展了縮比單通道飛機的演示驗證，測試了一系列降低能耗的顛覆性技術(shù)；通過大型無人機空域融合驗證檢驗了無人機交通管理技術(shù)。

為將成熟技術(shù)加速應(yīng)用于綠色歐洲航空運輸系統(tǒng)，改善對環(huán)境影響、維護歐洲航空產(chǎn)業(yè)的競爭力，歐盟于2008年2月5日正式批準“潔凈天空1”聯(lián)合技術(shù)倡議（CS1），瞄準《歐洲航空2020愿景》中的減排目標，面向飛機主要部件和大系統(tǒng)的應(yīng)用加速創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)。2011年3月，歐盟委員會在交通運輸白皮書中明確指出了公共和私營部門為實現(xiàn)“有競爭力的、可持續(xù)發(fā)展的運輸系統(tǒng)愿景”所面臨的挑戰(zhàn)。同年，歐盟委員會又發(fā)布了《歐盟2050年航空發(fā)展展望》，明確新的挑戰(zhàn)對加速創(chuàng)新和更深遠解決方案提出了更迫切的需求。

2014年，歐盟在CS1研究成果的基礎(chǔ)上啟動了“潔凈天空2”聯(lián)合技術(shù)倡議（CS2），通過研制飛機驗證平臺開展關(guān)鍵技術(shù)的飛行試驗工作，將“潔凈天空”聯(lián)合技術(shù)倡議的技術(shù)成果進行充分驗證，并進一步加強歐洲航空業(yè)的內(nèi)外合作，提升歐盟航空業(yè)和供應(yīng)鏈在邁向綠色航空時代的全球領(lǐng)導(dǎo)地位和競爭力。

2021年，歐盟“清潔航空”計劃（2021-2031）啟動，重點針對2035年可能服役的新一代支線飛機、中短程商用飛機、氫動力飛機開展技術(shù)預(yù)研?！扒鍧嵑娇铡笨偼顿Y約41億歐元，其中歐盟計劃投資17億歐元。

CS1旨在通過改善飛機的燃油系統(tǒng)等舉措，降低飛機的噪音和溫室氣體排放，減少航空運輸對環(huán)境的影響，滿足2020年具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境保護目標，即相對于2000年，飛機二氧化碳和氮氧化物排放分別降低50%和80%、噪聲降低50%，同時在整個飛機制造業(yè)推行綠色設(shè)計、綠色制造、綠色維修和綠色產(chǎn)品壽命周期的“綠色工程”概念。因此，CS1從智能固定翼飛機、綠色支線機、綠色旋翼機、綠色發(fā)動機、綠色運行系統(tǒng)、生態(tài)設(shè)計等6個方面進行開展技術(shù)研究。

CS2希望通過進一步系統(tǒng)性布局并推進綠色航空相關(guān)技術(shù)研發(fā)，支撐未來飛機的排放碳氮氧化物及噪聲與2014年投入使用的飛機相比降低20%～30%，并支撐歐盟航空業(yè)達成2050年前完全實現(xiàn)碳中和的目標。因此，CS2從大型客機、支線飛機、高速旋翼機3個方面進行了新型飛機驗證平臺的開發(fā)，驗證了“潔凈天空”聯(lián)合技術(shù)倡議開發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)在飛機層面上的應(yīng)用效果，掌控技術(shù)及風險。此外，CS2還安排了綜合技術(shù)演示驗證項目，從新型飛機結(jié)構(gòu)、新型發(fā)動機、新型機載系統(tǒng)和設(shè)備3個方面進一步挖掘“潔凈天空”計劃研究項目以外未經(jīng)驗證的潛在綠色技術(shù)。

歐盟在“清潔航空”計劃中，面向氫動力飛機、混合動力支線飛機、中短途飛機等領(lǐng)域設(shè)置多個課題，大部分項目計劃開展36個月，擬通過地面測試，到2025年年底達到技術(shù)成熟度5級的水平，為2035年投入使用的飛機進行技術(shù)儲備。其中：

• 在氫動力飛機領(lǐng)域，計劃開展航空氫演示器（1.17億歐元）、多兆瓦燃料電池推進系統(tǒng)（5000萬歐元）、大型輕量化液氫儲罐（1000萬歐元）等氫技術(shù)研究。

• 在混合動力支線飛機領(lǐng)域，計劃多兆瓦推進系統(tǒng)（7500萬歐元）、熱管理（4000萬歐元）、配電（4000萬歐元）和創(chuàng)新機翼設(shè)計（2000萬歐元）等技術(shù)研究。

• 在中短途飛機領(lǐng)域，計劃開展超高效推進（1.75億歐元）、“超性能”機翼（5500萬歐元）、輕量級一體式機身和尾翼（4000萬歐元）等技術(shù)研究。

目前，“清潔航空”計劃已經(jīng)發(fā)布2批項目征詢，第一批項目（共計20個）已經(jīng)批復(fù)立項，第二批項目已完成征詢，尚未公布立項信息。從第一批公布的項目中分析，支線飛機領(lǐng)域涉及兆瓦級混合電推進、熱管理、電力配送、機翼設(shè)計等主題，超高效中短程飛機領(lǐng)域涉及動力、機翼、飛機集成等主題。

歐盟2021年5月發(fā)布了《“潔凈天空”2技術(shù)評估報告》，對CS2進行了中期評估，認為“潔凈天空”計劃中研發(fā)的技術(shù)在任務(wù)、機場、機隊三個層面均大幅降低了碳氧化物、氮氧化物、噪聲的排放。其中：

• 在任務(wù)層面，支線飛機可實現(xiàn)碳減排20%~34%、氮減排56%~67%、噪聲降低20%~68%，中短程干線飛機可實現(xiàn)碳減排17%~26%、氮減排8%~39%、噪聲降低20%~30%，遠程干線飛機可實現(xiàn)碳減排13%、氮減排39%、噪聲降低近20%。

• 在機場層面，固定翼飛機可實現(xiàn)碳減排8%~13.5%，氮減排6.5%~10.5%，噪聲影響面積可減少10%~15%，受影響人口可減少10~15%。

• 在全球機隊層面，可實現(xiàn)碳減排14%~15%、氮減排29%~31%，機隊更新70~75%。

為促進整個航空生態(tài)系統(tǒng)的進步，對可提高效率、降低噪聲、改善體驗的新技術(shù)進行試驗、改進和應(yīng)用，波音于2010年啟動了“環(huán)保驗證機”計劃，通過與行業(yè)和政府合作，從實驗室中選取出一部分有前途的技術(shù)，采用客運和貨運噴氣式飛機平臺，在真實的飛行環(huán)境中對新技術(shù)進行測試，評估與安全性和效率有關(guān)的飛機新技術(shù)。

自2012年開展首次飛行測試以來，“環(huán)保驗證機”項目對200余項潛在技術(shù)開展試飛，以加速創(chuàng)新進程，應(yīng)對航空業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)并改善乘客體驗。這些技術(shù)涵蓋安全性、新型座椅、智能廚房、降噪節(jié)能等多個領(lǐng)域，其中很多已經(jīng)被波音或其他合作伙伴轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實成果，投入航線運營。

2012年：第一代“環(huán)保驗證機”在美國航空公司的737-800飛機上進行，共完成了14個測試項目?？蓛?yōu)化發(fā)動機效率的可變面積風扇噴嘴、可用于飛機電力的可再生氫燃料電池、可持續(xù)航空燃料、主動發(fā)動機振動控制等技術(shù)的研發(fā)都在第一代驗證機項目中得到了很好的驗證，幫助波音設(shè)定更可行的環(huán)保驗證試飛項目時間表，有助于增加后期環(huán)保驗證機進行測試的技術(shù)數(shù)量。

2014年：第二代“環(huán)保驗證機”在波音自有的787-8飛機上開展，波音對動力、航電、材料制造、飛行試驗等6個領(lǐng)域的25項技術(shù)進行了測試。其中，在動力領(lǐng)域，此次項目首次使用了可再生燃料進行飛行；在飛行試驗領(lǐng)域，測試了微機電系統(tǒng)傳感器和可能減少專用測試線纜體積的無線連接等技術(shù)；在材料和制造領(lǐng)域，關(guān)注的焦點是對發(fā)動機短艙和掛架進行更好的熱管理，尋找可以應(yīng)用更多復(fù)合材料的區(qū)域；在航電領(lǐng)域，著重分析了改善態(tài)勢感知、決策支持和健康管理的技術(shù)。

2015年：第三代“環(huán)保驗證機”在Stifel飛機公司的一架757飛機上進行，完成了層流機翼、主動流動控制尾翼等技術(shù)的測試。通過改裝飛機左側(cè)機翼，波音評估了改進氣動效率的自然層流技術(shù)；在右側(cè)機翼上，NASA測試了新型防蟲涂層，以減少昆蟲沖撞機翼前緣后的殘留物，使機翼形成更多的低阻層流；在垂直尾翼上，測試了可改善方向舵上氣流的主動流動控制技術(shù)，從而使其氣動效率達到最高。

2016年：第四代“環(huán)保驗證機”在巴航工業(yè)E170飛機上開展，這是波音迄今為止采用的最小的一款環(huán)保驗證機。該平臺進行了一系列新技術(shù)的測試：新型激光探測與測距系統(tǒng)通過激光來測量真空速、攻角、以及機外溫度，比傳統(tǒng)方法更加可靠；防冰涂料，可以減少結(jié)冰、排斥細菌和污垢，從而提升性能和介紹飛機的清洗工作，還能防止昆蟲在機翼前緣上粘附，同時能減少氣流干擾，提高氣動性，使飛機降低6%的油耗；全新加裝的特殊機翼板條，能夠降低起降時的噪音；配套的新傳感器和可視化技術(shù)，有助于了解機翼的層流化程度。此外，還測試了巴西產(chǎn)的生物燃料，以90%的比例與化石燃料混合。

2018年：第五代“環(huán)保驗證機”在聯(lián)邦快遞公司的一架777F貨機上進行，開展了35項創(chuàng)新技術(shù)的飛行測試和評估，在多個飛行中使用了100%的可持續(xù)航空燃料，測試了地面作業(yè)碰撞感知系統(tǒng)，并與合作伙伴合作制造副產(chǎn)品作為高價值材料再利用，用于制造替代鈦合金（Ti64）的配件。

2019年：第六代“環(huán)保驗證機”利用波音自有的777飛機開展了53個測試。其中，波音與NASA合作開發(fā)的記憶鈦合金使渦流發(fā)生器根據(jù)溫度產(chǎn)生預(yù)定變化；電子飛行包應(yīng)用程序在特定的天氣下自動調(diào)整了飛行航線；配備傳感器的廚房可以幫助空乘人員更好地管理餐飲庫存等。

2020年：第七代“環(huán)保驗證機”由波音與阿提哈德航空合作，在787-10飛機上完成了9個測試項目。在客艙安全方面，針對疫情后客艙環(huán)境更高的要求，該項目測試了便攜式紫外線棒，可對高接觸和難以清潔的表面（如駕駛艙控制面板）進行消毒；在減噪方面，該項目的合作伙伴賽峰對起落架進行了改裝，波音與NASA合作對下一代商用飛機的氣動聲學進行了全面的研究。

2021年：第八代“環(huán)保驗證機”由波音與阿拉斯加航空合作使用737 Max 9飛機開展。該驗證機已于2021年6月29日完成首飛，計劃進行20項技術(shù)的測試。其中，波音與美國國家海洋和大氣管理局合作測量大氣中的溫室氣體水平，以支持該機構(gòu)的氣候建模和長期預(yù)測活動；測試了一種可以顯著降低對臭氧層影響的新型飛機滅火劑——三氟碘甲烷（CF3I），用于替代已經(jīng)停產(chǎn)的哈龍（Halon）1301產(chǎn)品；評估了降低現(xiàn)有發(fā)動機噪聲，并探索在新一代發(fā)動機上使用短艙降噪襯層的可能性；回收777X機翼生產(chǎn)中的碳纖維復(fù)合材料，用于制造客艙側(cè)壁，以降低油耗和客艙排放，并支持波音可持續(xù)制造的目標；測試可持續(xù)航空燃料的混合燃料在飛行中的使用情況。

2022年：第九代“環(huán)保驗證機”由波音使用自有的777-200ER飛機開展。該驗證機計劃測試約30項旨在改進航空航天業(yè)可持續(xù)性和安全性的新技術(shù)：“回收的鋁合金和鈦合金金屬廢料用于制造飛機內(nèi)飾部件”技術(shù)，以提升原材料利用效率并減少能耗和制造垃圾；測試“植物纖維增強聚合物復(fù)合材料制造座椅桌板”技術(shù)，該材料具有100%可降解、成本低、重量輕等優(yōu)勢；采用SMART渦流發(fā)生器，改進起降期間的氣動效率；使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)飛機和發(fā)動機零件，以幫助降低油耗和減少制造垃圾；配備增強型平視視覺系統(tǒng)，幫助飛行員改進操縱效率；將使用獲批的最高可持續(xù)航空燃料摻混比例。

2023年：波音繼續(xù)使用777-200ER飛機開展“環(huán)保驗證機”項目，計劃測試19項技術(shù)：可持續(xù)機腹貨艙側(cè)壁面板，由40%的回收碳纖維和60%的生物基樹脂制成；100% 可持續(xù)航空燃料兼容的光纖油量傳感器；具有智能機場地圖功能的電子飛行包軟件，提供相關(guān)機場信息以支持安全滑行；使用當?shù)刈罡呖捎没旌媳瓤沙掷m(xù)航空燃料開展所有飛行測試。2023年4月27日，波音宣布拓展“環(huán)保驗證機”項目，新增787-10夢想飛機作為首架“探索者”飛機，開展特定技術(shù)測試，計劃于6月從西雅圖飛往東京、新加坡和曼谷進行飛行測試，與日本、新加坡和泰國的空中導(dǎo)航服務(wù)提供方協(xié)同優(yōu)化航路，實現(xiàn)飛越多個區(qū)域的最佳飛行路徑，驗證通過協(xié)調(diào)全球各個空域管轄區(qū)之間的導(dǎo)航改進運營效率，將飛機的油耗和排放降低10%。

通過“環(huán)保驗證機”項目所開展的評估，波音將測試超過250項技術(shù)，旨在幫助航空業(yè)實現(xiàn)脫碳、提升運營效率，以及增強安全性和乘客體驗。約三分之一經(jīng)過測試的技術(shù)已經(jīng)在波音的產(chǎn)品和服務(wù)中得到應(yīng)用，其中包括：

• 737 MAX系列采用“先進技術(shù)”翼梢小翼，有效改進氣動效果，降低油耗和排放。

• 可以向飛行員提供實時天氣和其他數(shù)據(jù)的iPad應(yīng)用程序，補充了波音提供給航空公司用于幫助優(yōu)化機隊利用的數(shù)字分析服務(wù)，能夠改進燃油效率并降低碳排放。

• 新型777X采用新型影像系統(tǒng)，將通過幫助飛行員規(guī)避地面障礙來增強安全性。

隨著航空業(yè)界對飛機性能和研制效率的要求逐漸提高，飛機制造商需要采用全新的方法來設(shè)計和制造飛機機翼這一核心部件。由于傳統(tǒng)碳纖維結(jié)構(gòu)的制造成本要比傳統(tǒng)的鋁結(jié)構(gòu)高很多，且需要更長的研制周期，空客從2015年開始開展了“未來之翼”計劃，提高單通道客機復(fù)合材料機翼的研制速度并降低制造成本，為下一代飛機做技術(shù)儲備。

“未來之翼”依托空客位于英國菲爾頓的機翼集成中心開展，聚焦研發(fā)材料、制造和組裝技術(shù)，以及氣動設(shè)計和機翼結(jié)構(gòu)方面的新技術(shù)，使新產(chǎn)品的研發(fā)周期由8年縮短至5年。該計劃通過研究低成本復(fù)合材料，顯著降低生產(chǎn)機翼部件的設(shè)備和工具成本，并縮短生產(chǎn)周期；通過擴大復(fù)合材料在機翼中的使用范圍，減少零部件數(shù)量；推動復(fù)合材料制造工藝的突破，以較高的速度、較低的成本制造復(fù)合材料機翼；探索使用系統(tǒng)集成的方法，實現(xiàn)自動化裝配、提高生產(chǎn)速率探索機翼翼尖折疊等方案提高機翼升阻比。

根據(jù)相關(guān)報道，空客將研制三個全尺寸演示驗證機翼，第一個用于測試、了解新技術(shù)在結(jié)構(gòu)方面的潛力，第二個用于測試機翼與機體等結(jié)構(gòu)的裝配技術(shù)，第三個用于探索提升生產(chǎn)速率。

在全球氣候變化的大背景下，空客為積極應(yīng)對當前溫室氣體排放、減少航空運輸對環(huán)境影響，進行了多年探索和研究，認為氫作為一種清潔的航空燃料具有廣闊的前景，并很可能是航空航天和許多其他行業(yè)實現(xiàn)氣候中和目標的解決方案。2020年9月，空客發(fā)布面向下一代零排放商用飛機的發(fā)布了3款設(shè)計概念，并提出了技術(shù)成熟計劃。

空客認為氫能作為一種清潔的航空燃料具有廣闊的前景，并很可能是航空航天以及多個其他行業(yè)實現(xiàn)氣候中立目標的解決方案。下一代零排放商用飛機以氫為能源，提出的3款設(shè)計概念分別代表了不同技術(shù)路徑，探索各種動力技術(shù)和氣動布局。

窄體客機方案采用常規(guī)的筒狀機身，由2臺由液氫渦扇發(fā)動機提供動力，可搭乘120～200名乘客，航程達3700公里，可實現(xiàn)跨洲際運營。渦槳飛機方案最多可容納100名乘客，使用渦輪螺旋槳發(fā)動機提供動力，航程達1850公里；翼身融合體設(shè)計方案可搭載200名乘客，配裝2臺氫動力渦扇發(fā)動機，通過混合電力系統(tǒng)驅(qū)動機身后部上表面的8個風扇為飛機提供動力，航程大約6300公里。根據(jù)初步計劃，空客將于2024年決定氫動力客機的最終設(shè)計方案，并準備在2025年內(nèi)實現(xiàn)技術(shù)驗證機的首次飛行。如果一切順利，世界上首架氫動力客機有望在2035年投入運營。

空客尚未確定下一代零排放商用飛機的最終構(gòu)型，目前開展的初期研究工作集中于技術(shù)探索，確定安全性等方面的關(guān)鍵參數(shù)。根據(jù)近期報道，空客在氫能的生產(chǎn)、儲運、應(yīng)用等領(lǐng)域開展了一系列前期合作：在英國、西班牙、德國、法國成立氫技術(shù)中心，開發(fā)低成本低溫燃料系統(tǒng)及低溫液氫罐；與CFM國際公司合作研發(fā)氫燃料直燃機；與澳大利亞FFI、日本川崎重工、韓國仁川機場合作開展氫燃料應(yīng)用研究；與新加坡、新西蘭合作探索氫能客機運營；在新加坡研究建立氫能源樞紐。

世界航空科技發(fā)展正在經(jīng)歷一場大的技術(shù)變革，美歐等發(fā)達經(jīng)濟體的政府部門和制造商面向未來大飛機開展的多項研發(fā)計劃對我國的民用航空發(fā)展具有借鑒意義：

一是針對世界民用航空市場的未來發(fā)展需求，系統(tǒng)分析產(chǎn)品特點及關(guān)鍵技術(shù)，開展體系化研究和驗證。

二是以經(jīng)濟高效為核心，推動航空綠色智能發(fā)展。

三是充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，促進主要制造商、高校、研究機構(gòu)、運營商協(xié)同開展民用航空技術(shù)的預(yù)先研究。