太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛研究

太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛研究【摘要】隨著通用航空的快速發(fā)展，通用航空機(jī)場(chǎng)數(shù)量迅速增長，機(jī)場(chǎng)地面車輛的需求不斷增多。然而現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)車輛大多數(shù)仍采用汽油或柴油為燃料，其能源消耗大，廢棄污染等問題日漸突出。為了優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)車輛節(jié)能減排，本文開展了太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛的研究與初步設(shè)計(jì)。該研究填補(bǔ)了機(jī)場(chǎng)地面車輛的市場(chǎng)空白，對(duì)構(gòu)建綠色低碳通用航空機(jī)場(chǎng)具有十分積極重要的意義?！娟P(guān)鍵詞】車輛；太陽能；通用航空機(jī)場(chǎng)；綠色機(jī)場(chǎng)中圖分類號(hào)：TM914.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457（2018）12-0235-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.12.110機(jī)場(chǎng)地面車輛是機(jī)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)保障飛行用的各種機(jī)場(chǎng)用車，其種類繁多且用途廣泛。在民用航空機(jī)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)根據(jù)服務(wù)對(duì)象和用途不同可以將其分為三類：一類是服務(wù)于飛機(jī)的地面保障車輛，如飛機(jī)牽引車、飛機(jī)加油車、飛機(jī)清水車、飛機(jī)除冰車等；另一類是為旅客服務(wù)的地面車輛，如人員擺渡車、行李托車、貨物裝載車等；第三類是保障機(jī)場(chǎng)正常運(yùn)行和安全的地面車輛，包括巡視車、引導(dǎo)車、消防車、場(chǎng)道維護(hù)車等車輛。目前機(jī)場(chǎng)地面車輛絕大多數(shù)仍采用汽油或柴油為燃料，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，機(jī)場(chǎng)地面車輛耗能占比已超13%。除了大量能源消耗以外，它們還是行業(yè)污染氣體排放的重要源頭之一。近幾年來，作為民航業(yè)的“兩翼”之一，通用航空得到快速發(fā)展，通用航空機(jī)場(chǎng)數(shù)量迅速增長。據(jù)中國民用航空局運(yùn)輸司發(fā)布的《通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況統(tǒng)計(jì)表》（數(shù)據(jù)截止2017年12月31日）中顯示，我國目前已取證的通用機(jī)場(chǎng)有81個(gè)，未取證的通用機(jī)場(chǎng)有220個(gè)，在建的通用機(jī)場(chǎng)有60個(gè)，規(guī)劃建設(shè)的通用機(jī)場(chǎng)有377個(gè)。[1]民航局印發(fā)的《通用航空“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中提到，到2020年全國建設(shè)500個(gè)通用機(jī)場(chǎng)。[2]隨著通用航空機(jī)場(chǎng)的快速增長，通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛的需求必然增多，那么隨之而來的車輛耗能持續(xù)增長，廢氣排放持續(xù)污染的問題將更為突出。所以為了優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，在我國綠色發(fā)展的大背景下，進(jìn)行太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛的研究，對(duì)真正實(shí)現(xiàn)機(jī)場(chǎng)?輛節(jié)能減排，構(gòu)建綠色低碳通用航空機(jī)場(chǎng)具有十分積極重要的意義。太陽能是一種可再生的綠色資源，且能量巨大。太陽對(duì)地球每秒的輻射量如同500萬噸煤所產(chǎn)生的能量。假設(shè)將地表0.1%的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，即便轉(zhuǎn)化率才5%，其每年發(fā)電量也相當(dāng)于全世界能耗總量的40倍。而我國國土面積廣闊，2/3以上地區(qū)年日照時(shí)數(shù)超過2200h，太陽能資源豐富。（1）從環(huán)境保護(hù)方面分析：太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛以光電代油，可有效節(jié)約燃油資源；車輛不用燃油，沒有有害氣體排放，使用過程無污染；不需要使用內(nèi)燃機(jī)，在行駛時(shí)就不會(huì)有像燃油汽車那樣巨大的內(nèi)燃機(jī)轟鳴聲，所以噪音小，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生噪音污染等。（2）從能源利用方面分析：根據(jù)卡諾循環(huán)的規(guī)律，在能量轉(zhuǎn)換過程中燃油車熱效率比較低，只有1/3左右的能量消耗在推動(dòng)車輛前進(jìn)上。而太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛不受該規(guī)律限制，90%的能量都用于推動(dòng)車輛前進(jìn)，因此對(duì)能源利用更為有效。（3）從功能結(jié)構(gòu)方面分析：太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車不需要內(nèi)燃機(jī)、變速箱、離合器、散熱器、傳動(dòng)軸、排氣管等零部件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，制造難度也相對(duì)降低。該車功能多樣，局部采用模塊化設(shè)計(jì)，功能模塊轉(zhuǎn)換便捷，可靈活應(yīng)對(duì)通用航空機(jī)場(chǎng)多種工作需求。該車可以作為擺渡車，承載旅客往返機(jī)場(chǎng)與候機(jī)廳；將座椅模塊摘除，安裝載物托盤模塊后可以運(yùn)載行李及貨物；既可以拖掛小型飛機(jī)，也可以拖掛燃油加注設(shè)備或是農(nóng)化作業(yè)藥劑設(shè)備等。（4）從使用維護(hù)方面分析：該車操作界面和控制系統(tǒng)均進(jìn)行進(jìn)了簡化設(shè)計(jì)，更易于工作人員的操作，可降低因操作失誤造成的事故率。另外車輛日常維護(hù)便捷，除了定期更換蓄電池以外，無需像燃油車那樣時(shí)常需要更換機(jī)油，添加冷卻液。（5）從外觀設(shè)計(jì)方面分析：太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車外觀新型，造型美觀大方，形態(tài)親切宜人，更易于融入通用航空機(jī)場(chǎng)環(huán)境。通過該研究初步實(shí)現(xiàn)了太陽能多功能通用航空機(jī)場(chǎng)地面車輛的小型化、輕量化、安全化、環(huán)?；?、節(jié)能化、控制智能化、能源光電化、技術(shù)高新化、多用途化……以夠滿足通用航空機(jī)場(chǎng)的使用的實(shí)際需要。雖然從目前市場(chǎng)情況來看機(jī)場(chǎng)地面車輛仍然只是整個(gè)車輛市場(chǎng)一個(gè)很小的分支，與通用航空機(jī)場(chǎng)配套的地面車輛尚屬空白，但隨著我國通用航空事業(yè)的蓬勃發(fā)展，通用航空機(jī)場(chǎng)建設(shè)與投入使用，其需求量必然大幅增長，未來市場(chǎng)前景廣闊！