предыдущий материал

ЭКОЛОГИЯ
Сергей Волков,
член Комитета ИКАО по охране окружающей среды
от воздействия авиации

УЖЕСТОЧЕНИЕ НОРМ НА ЭМИССИЮ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
И СООТВЕТСТВИЕ ИМ
АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ


К 2008 г. (возможно раньше) в области эмиссии вредных веществ с высокой вероятностью может сложиться ситуация, аналогичная той, какая уже сложилась с авиационным шумом - эксплуатацию практически всех отечественных двигателей на международных линиях запретят, если не будет проведена доработка и сертификация двигателей на соответствие требованиям по эмиссии вредных веществ.

Основным международным органом, регулирующим вопросы защиты окружающей среды от воздействия авиации, является Международная организация гражданской авиации (ИКАО), объединяющая 185 государств, в том числе Российскую Федерацию. ИКАО - специализированное учреждением ООН, на которое возложена ответственность за разработку стандартов, рекомендуемой практики и инструктивного материала по различным аспектам деятельности международной гражданской авиации.

Международные стандарты по выбросам (эмиссии) вредных веществ от авиационных двигателей гражданской авиации существуют в виде тома II "Эмиссия авиационных двигателей" Приложения 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. В рамках СНГ эмиссия вредных веществ регулируются Авиационными правилами АП-34 "Охрана окружающей среды. Нормы эмиссии для авиационных двигателей", практически соответствующими международным требованиям. В соответствии с международным и отечественным стандартами в настоящее время нормируется эмиссия несгоревших углеводородов (HC), оксида углерода (CO), оксидов азота (NOх), дыма (SN) и запрещается преднамеренный выброс топлива в атмосферу гражданской авиацией в зоне аэропортов. Впервые международный стандарт по эмиссии принят в 1981 г., с 1996 г. по настоящее время действуют более жесткие (на 20 %) международные нормы на эмиссию оксидов азота. В 1998 г. ИКАО приняла решение о дополнительном ужесточении норм на эмиссию NOх (приблизительно на 16 %) для новых двигателей и модификаций существующих двигателей, созданных после 31 декабря 2003 г. В настоящее время подавляющее большинство зарубежных двигателей удовлетворяет действующим и новым нормам ИКАО.

С учетом постоянного ужесточения международных норм по экологии гражданской авиации, а также на фоне экологического совершенства зарубежных двигателей крайне неудовлетворительно выглядит состояние авиадвигателей отечественных - более 80 % отечественного парка двигателей гражданской авиации не соответствуют международным и национальным нормам эмиссии вредных веществ. Проблема лучшего отечественного двигателя гражданской авиации РФ ПС-90А состоит в том, что он едва-едва, на пределе удовлетворяет действующим с 1996 г. нормам ИКАО на эмиссию оксидов азота NОх (79,2 г/кН против нормы 80,6 г/кН). На любые последующие модификации двигателя, созданные после 2003 г., распространяется действие более жестких норм, которым двигатель не будет соответствовать без доработки камеры сгорания.

Зарубежные фирмы ведут интенсивные работы по созданию камер сгорания для газотурбинных двигателей с уменьшенной в 2…3 раза эмиссией NОх по отношению к действующим нормам ИКАО 1996 г. Большинство разработчиков авиационных двигателей рассчитывают создать такие камеры к 2010 г.

Обширные научные исследования, по мнению ИКАО, пока не подтвердили существенного влияния авиации на озоновый слой Земли при полетах в верхних слоях атмосферы. Возможно, при увеличении парка сверхзвуковой пассажирской авиация это влияние будет сильнее. Поэтому в настоящее время ряд международных научно-исследовательских и опытно-конструкторских программ направлен на создание камер сгорания для сверхзвуковых самолетов с индексом эмиссии оксидов азота 5 г/кг (граммов NОх на килограмм сгоревшего топлива).

Учитывая достигнутый зарубежными авиационными двигателями уровень эмиссии NOх (см. "Двигатель", 1999, № 2) и современную позицию государств, входящих в ИКАО, можно с уверенностью утверждать, что неизбежно дальнейшее ужесточение норм на эмиссию NОх в рамках действующей процедуры нормирования эмиссии вблизи аэропортов.

В настоящее время политика в области охраны окружающей среды от воздействия авиации определяется рядом межгосударственных соглашений:

  • Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992 г.);
  • Киотский протокол по парниковым газам, влияющим на климат (1997 г.);
  • Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (1987 г.).

В решении проблем эмиссии авиационных двигателей участвует не только ИКАО, но и ряд организаций ООН:

  • Межправительственная группа экспертов по изменению климата;
  • Всемирная метеорологическая организация и др.

Согласно Киотскому протоколу стороны, подписавшие его (84 страны, включая Россию), обязуются сократить совокупные выбросы шести "парниковых" газов (из которых самое прямое отношение к авиации имеет углекислый газ) по меньшей мере на 5 % по сравнению с уровнем 1990 г. в период действия обязательств сторон с 2008 по 2012 г. Российской Федерации, как стране, переходящей к рыночной экономике, надлежит не превышать общегосударственный уровень 1990 г. по эмиссии СО2.

По-видимому, такое требование распространится и на авиационную технику.

Методику расчета эмиссии углекислого газа ИКАО не разрабатывает, т.к. это вещество является продуктом сгорания авиационного керосина и его количество напрямую зависит от количества сгоревшего топлива. В связи с ростом пассажирских воздушных перевозок и увеличением потребления авиационного керосина для сдерживания эмиссии СО2 исключительно важное значение приобретает топливная эффективность воздушных судов. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата мировой рост в 1990-2015 гг. воздушных перевозок составит 5 % в год, потребления топлива - 3 % в год, а топливная эффективность новых воздушных судов, поступающих в эксплуатацию, в 1997-2015 гг. в среднем повысится на 20 %, т.е. приблизительно на 1 % в год.

Для ограничения эмиссии СО2 ИКАО совместно с другими организациями ООН предполагает разработать не запретительные меры (как в случае с авиационным шумом), а так называемые "рыночные методы" регулирования - к 2008 г. создать систему обмена квотами на эмиссию СО2 воздушных судов между странами, а также ввести систему пошлин (сборов) за эмиссию.

На последнем заседании (январь 2001 г.) Комитет ИКАО по охране окружающей среды от воздействия авиации принял решение (CAEP/5-WP/86) о разработке и принятии в 2004 г. на следующем своем заседании ряда мер по ограничению нормируемых в настоящее время вредных веществ: НС, СО, NОх и дыма. В частности, предполагается ввести запрет на эксплуатацию авиационных двигателей, не соответствующих международным нормам. В случае принятия такого решения ИКАО будут запрещены полеты на международных линиях гражданских самолетов, оснащенных практически всеми отечественными двигателями (включая двигатель ПС-90А), если их экологические характеристики не будут улучшены до нормативных уровней. С учетом процедуры принятия решений в ИКАО датой фактического запрета на полеты может быть 2008 г. Следует также принимать во внимание особую, более жесткую позицию в области экологии авиации стран Европейского Содружества: аналогичные вопросы они планируют рассмотреть уже в 2003 г. И пока еще не известно, не придвинется ли срок введения запретов еще ближе.


предыдущий материал
оглавление
следующий материал