波音民用飞机集团采用绿色设计理念
作者：德比·阿克尔（Debby Arkell）
原载：《Frontiers》2006年8月号
哪种交通工具的燃油效率更高，飞机还是汽车？答案可能让你感到意外。
无论乘坐何种交通工具，动力化的旅行都会对环境造成影响。飞机也不例外。波音公司不断改进产品设计，提高产品性能以减少产品对环境的影响。自20世纪90年代末期以来，波音公司在环保方面采取了战略性方案。这些环保方面的改进措施被称为“绿色”方案，不仅因为它们更加环保，而且也使波音公司获得经济效益。
波音利用技术进步极大地改善了航空旅行的环保性能，但波音所做的并不止于此。与全球的商业组织、服务代理机构和工业伙伴合作也是波音环保方案的重要组成部分。
今年年初在日内瓦召开的一次环境会议上，时任波音民用飞机集团商业战略和市场推广副总裁的妮可·皮亚塞基（Nicole Piasecki）表示：“我们都有责任主动推行环保计划，力争解决环境问题。环境问题和我们每个人都息息相关，我们都应该发挥独一无二的领导作用。”
以下四项战略是使新一代航空旅行更加环保的最重要因素：
燃油效率
随着原油价格持续走高，运营商们在考虑购买飞机时，对机型的燃油效率给予了高度关注。
尽管民用飞机的燃油效率在过去40年间提高了70%以上，并降低了二氧化碳的排放，但波音公司仍抓住每一个机会进一步提高燃油的使用效率。
从长远考虑，波音公司提倡研究更加高效、利用率更高的燃料，例如氢燃料、乙醇燃料和其它生物燃料。在近期，波音则努力通过改进飞机设计来帮助航空公司提高运营效率。而开发更高效的空中交通管理系统，也可进一步提高燃油效率。
波音民用飞机集团环境性能战略主管比尔·格拉弗（Bill Glover）说：“波音公司新近设计的787飞机和747-8飞机的设计考虑了燃油效率问题。”他透露，研究表明，747-8和787系列的燃油效率与其它公共交通工具相当，并且大大高于传统汽车的燃油效率，可与混合动力汽车媲美。（见下表）
| 747-8和787飞机的燃油效率与其它公共交通工具相当，而且比大多数汽车的燃油效率高得多。 | |
| 交通工具 | 每百乘客公里消耗汽油（升）* |
| 运动型多功能车 | 10.7升 |
| 小汽车 | 6.4升 |
| 火车 | 2.0至3.8升 |
| 747-8飞机 | 2.5至3.7升 |
| 787飞机 | 2.3至3.6升 |
| *“乘客公里”这个单位指的是将每位乘客运送每公里。 | |
航空公司运营飞机的方式也对油耗有影响。波音民用飞机集团的产品战略无疑支持较低的油耗，原因是与枢纽型（hub-and-spoke）飞行模式相比，点到点旅行可节省25%甚至更多的燃油。起飞和着陆的油耗最大，而枢纽辐射式飞行使起降次数大大增加。
降低各种航空排放最立竿见影的方法是提高空中交通管理系统的效率。例如，有研究表明，如果允许航空公司按最直接的路线飞行，并减少在机场上空盘旋等待降落的时间，油耗和排放可减少6%到12%。
格拉弗说：“我们正积极与空中交管部门、机场、美国联邦航空局、欧盟航管当局和航空公司进行合作，帮助制定和实施优化飞机到港离港程序的规章制度。”
请安静
任何在机场附近生活或工作的人都都会告诉你，噪声影响机场附近居民的生活质量。这就是为什么波音公司与客户和供应商合作进行一项被称为“安静技术验证（Quiet Technology Demonstrator）”的项目，以降低飞机噪声，包括机舱噪声和对社区造成影响的原因。
安静技术验证（QTD）”项目经理贝卢尔·希瓦尚卡拉（Belur Shivashankara）表示：“大部分的噪声源于某种形式的涡流。任何时候，只要空气没有平稳地流过飞机，就会降低飞机的效率。减躁确实是打造更出色的飞机的动力之一。”
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| 全日空航空公司去年同意波音使用该公司的一架777-300延程型飞机收集飞机噪声数据，并测试有助于降低噪声的相关技术，如图中所示的发动机舱后部锯齿状“chevrons”和发动机尾喷管。 |
波音、通用电气和美国航空和航天局也结成了合作伙伴，共同设计新的被称为“Chevrons”的发动机尾喷管。这些锯齿状边缘可改变废气从发动机尾喷管排出时与空气的混合方式，减小了涡流，从而降低了噪声。发动机尾喷管锯齿边从根本上降低了飞机在起飞时的低沉噪声，同时降低了在后部客舱常听见的低频噪声。
希瓦尚卡拉表示：“安静技术验证机（QTD）项目帮助波音公司及其合作伙伴，开发降低客舱噪声和噪声对环境影响的全新减躁解决方案。”
巧妙利用资源
波音公司的研究人员还重视在制造和维护过程中使用低毒性材料，同时不断改进生产工艺。
波音民用飞机集团的生产体系转型，消除了浪费，减少了波音公司、其供应链内以及客户的维护活动中的能源消耗和化学品使用，对环境产生了积极影响。波音公司的研发机构，不断在实验室和现场对替代性材料的耐用性和可用性进行评估。
环境表现战略小组成员罗宾·贝内特（Robin Bennett）说：“我们正在寻求铬、铜-铍合金和镉等材料的替代品，波音公司和供应商不建议使用这些材料。”
进步是显著的。例如，现在对铝质部件进行阳极处理可采用无铬解决方案，飞机的底漆和外层涂料已经大大减少了会形成烟雾的化学品的使用。我们正在实施许多其他替代方案，为确保获得环境效益的同时不忽视飞行安全，在使用新材料替换那些“经过检验且可靠的”材料时需要谨慎从事。
贝内特表示，787飞机项目组正带头研发适用的替代品，研发结果可能应用于其它生产过程中的波音飞机。她说：“我们在新飞机项目的设计阶段采用的方案，将使我们的所有产品在整个生命周期内受益。供应商们常常要求我们在其它飞机项目中采用这些改进措施。”
波音公司在使用危险材料和遵守环保法规方面非常认真。位于华盛顿埃弗雷特的设施正逐步实施ISO 14001国际标准，该标准提供了一个管理和验证环境保护项目效果的框架。
此外，波音公司一贯致力于精益生产的努力使环境受益匪浅。环境保护署进行的案例研究，证明波音公司的精益生产符合环境保护的方针。主要内容如下：
精益生产实现了库存产品的实时交付，从而减少了设施的占地面积。此举释放了资源，可供其他方使用。
较小的占地面积降低了对能源和水的使用，也减少了雨水在屋顶和停车场径流的影响。
成套工具等精益生产措施，减少了化学品的使用。成套工具中仅包含必须的工具，没有因存货过多造成浪费。
波音公司位于华盛顿州伦顿的工厂航拍图，显示了精益生产是如何有助于改善环境的。蓝色区域代表着伦顿工厂当前的范围。红色区域的建筑已经被拆除。绿色区域的停车区不久也将被拆除，而且该区域将被出售。精益生产使工厂的占地缩小，释放了一部分资源。此举还削减了能源要求、水的使用和雨水径流。
产品寿命周期与产品回收 万物皆有自己的周期——飞机也不例外。民用飞机一般平均寿命周期为30年或更长。目前正在飞行的飞机有数万架，而航空业的飞机订单也达数千架，有效地处理退役飞机蕴涵着巨大的商机。
波音民用飞机集团飞机与复合材料回收项目经理比尔·卡伯里（Bill Carberry）说：“如果具备从退役飞机上有效分离各种级别的铝和其它材料的能力，就能增加该架飞机的残值。”卡伯里举例说，适当地回收复合材料废料能够以每磅20至25美元的价格出售。
波音民用飞机集团
卡伯里说，高效分离飞机制造过程中使用的各种铝合金难度很大，特别是这些铝合金铆接在一起时。对汽车和房屋墙板而言，高达90%的合金可被分离出来，从而实现增值。但对飞机而言，仅有约30%至40%的金属可被分离出来。
波音公司拥有一项钛回收工艺，可使钛的回收达到足够高的水平。钛是一种极为贵重的金属，波音公司乐于回收钛残片并将其再次使用。该项技术已经用于回收材料，这些材料可用于高端电器。波音公司希望不久能提高回收材料的质量，使其可用于航天设备。
使用复合材料和铝制造的飞机甚至比用铝合金制造的飞机回收率更高。卡伯里说：“我们将进一步改善分离工艺，提高回收率。”
新近成立的一个名为“飞机机队回收协会（Aircraft Fleet Recycling Association）”的组织，将帮助改善全球的飞机回收工作。该协会是一个由来自英国、法国和美国共11个商业团体新组建的国际组织，专营机队回收和老旧机队管理。波音公司是该组织的成员，为该组织提供战略性支持。该协会成员现在每年可回收150多架飞机。预计到今年年底，该组织将扩展到近30个成员，这些成员非常注重协作和经验共享。
保护绿色
许多人认为，如果采取措施，减少对环境的影响，就能够增加成本。但波音公司发现，环保责任保护了另一种形式的“绿色”。波音致力于在制造过程中使用更少更安全的化学品，因为这对环境有益，而减少使用量导致成本也相应降低。降低噪声固然有益，但同时还使产品的燃油效率更高，质量更佳。金属和复合材料的回收带来收入，并使可重复使用的材料重新进入供应链。
希瓦尚卡拉说：“事实上，对环境负责有助于维持业务持续发展。”
格洛弗表示：“说你是领先者与你确实是领先者是两回事。我们的所作所为证明了我们的领先地位。绿色设计是我们正确的价值主张。”
