波音和巴航公布E170环保验证机计划

波音和巴西航空工业公司在今年夏天把一架E170喷气支线飞机加入波音环保验证机计划，利用该机继续开展一系列潜在的节油、减排、降噪和提高安全性的创新技术验证。E170的验证重点将聚焦湍流探测、边界层测量和降噪。

波音环保验证机计划始于2011年，首先利用一架波音737-800开展了有关绿色技术的验证，后来又分别有一架波音787和波音757加入环保验证机计划，此次巴航的E170是波音环保验证机计划的第四架验证机，也是除波音外的首家大型制造商加入。事实上，波音和巴航在2012年就签署了广泛的技术和战略合作协议，2015年双方决定联合开展环保技术演示验证。

波音于2015年在巴航位于圣若泽杜斯坎普斯的总部设立了联合生物燃油研究中心，负责生物燃料研究和协调波音同巴西的大学和研究机构之间的合作。生物燃油也是E170将要验证的先进环保技术之一。

E170将要开展的演示验证包括先进的激光雷达系统和不依赖传统传感器的大气数据系统。激光雷达系统主要用于探测清空湍流，而大气数据系统则关注为包括发动机在内的其他系统提供不依赖传统传感器的可靠的大气数据。

唯一的在E170上要验证的气动技术是优化的前缘缝翼凹槽内填充物构型。波音商用飞机产品开发副总裁迈克·辛内表示，“E170的前缘缝翼大部分是高效的，但是在缝翼的过渡段会产生较大的噪声，因此需要额外的装置降噪。在这个特定的例子中，缝翼填充物的外形也是特定的，它并不通用，但是我们试图找到背后降噪的物理原理，找到一种在保证气动特性的前提下降低噪声的设计方法。”

波音和巴航对于边界层数据测量技术都很感兴趣，因为精细化的控制和监测边界层流动对于减阻设计、层流控制至关重要。辛内表示，“这是一项关于测试的技术，并不是飞机本体的技术。”尽管波音2015年曾在757环保验证机上进行过边界层测量，当时使用了红外探测设备测量了机翼的层流区，但此次波音将不提供关于此前数据测量系统的细节。

E170还将进行特殊的防冰表面处理技术验证，从概念上类似2015年在757上验证的抗昆虫涂层技术。辛内表示，“我们正在寻找如何利用更少的能量除冰和防冰，防冰涂层是一个不错的选择。”

环保验证机是波音公司的一个飞行测试计划，目标是加快创新、环保技术发展，使其日臻成熟。环保验证机计划自2011年启动以来，已经利用1架波音737NG、1架波音787和1架波音757试验了50多项新技术。

波音737环保验证机——波音环保技术验证的先行者

2012年晚些时候，波音采用737-800环保验证机进行了一次秘密试验，旨在验证波音设计的先进翼梢小翼的自然层流特性。这次试验结果证明波音能够在目前的生产水平下制造满足自然层流特性的先进翼梢小翼，这为未来737MAX上采用该技术铺平了道路。同样对波音很重要的是，这次测试恰好在737MAX最终设计方案冻结前，并证明了环保验证计划的价值——就是“对那些可以提高效率、耐久性和环保性能的技术进行快速跟踪、测试、改进和完善”。

波音环保验证机项目经理大卫·秋山表示，测试先进翼梢小翼是“一个很好的利用规律的演示验证机获得好处的例子。当737MAX出现研制挑战的时候，我们备有飞机可以进行技术测试以推动该技术的顺利应用。因此，保持有一定的验证机可用、并进行接近定型状态的典型飞行测试是非常关键的。”

波音基于737环保验证机积累了很多的经验，这有助于增加今后在787和757环保验证机上进行测试的技术数量。秋山说：“我们学到了很多关于怎么将技术打包试验的经验。”波音737环保验证机大概对15项不同的技术进行了评估，与它相比，波音希望在继任者787上验证30-35项技术。此外，通过737获得的经验也帮助波音设定更加现实的环保验证试飞计划时间表。

波音737环保验证机的继任者——波音787和757

随着第一架环保验证机波音737完成试验任务和重新投入航线运营，波音在2014年推出了两个继任者以进行更大尺寸和更大范围的环保技术验证。这两位继任者分别是2014年夏天开始进行飞行测试的改进版787和2015年启动的757飞机。它们被用来进行评估大量的新机体、系统、推进系统和驾驶舱技术，这些技术可能会在本世纪20年代初以前应用。

2014年5月，波音对编号为ZA004号的787-8进行了改装以作为第二架环保验证机。这架787环保验证机被用来进行了6个关键技术领域的飞行测试，覆盖了动力、连通性、材料、驾驶舱、飞行科学和飞行试验效率。装配该机的两个遄达1000发动机中的一个安装了由陶瓷基复合材料（CMC）制造的喷管、插头和套筒。据波音介绍，787环保验证机对飞行测试效率的关注是一个“新的领域”。因为飞行测试往往需要大量的成本和周期，所以波音一直在寻找降低成本和改善测试效率的方法。被测试的技术包括微机电系统（MEMS）传感器和可能减少专用测试线缆体积的无线连接。

在飞行物理领域，虽然787或许是波音公司迄今为止开发的从气动设计角度来说最为成功的飞机，ZA004号机仍将在推动该领域的发展中扮演重要的角色。飞行测试着重关注了在已实现部分层流的短舱上追求更大范围层流的可能性。

在材料和制造领域，飞行测试还包括“更快和更轻的制造技术”。这方面关注的焦点是对发动机短舱和挂架进行更好的热管理，现在这些地方集中地使用昂贵的合金和金属，比如铬镍铁合金和钛合金。波音称他们正在寻找可以应用更多复合材料的区域。

在客舱和驾驶舱中，飞行测试的焦点集中在改善态势感知，决策支持和健康管理的技术。这部分工作是建立在737上测试过的配置基础之上，这些配置包括一个由CMC材料制造的快速宽带中等增益天线，一个泰莱斯的卫星通信数据单元和一个波音制造的机载 络系统，这是一个 络文件服务器，可通过无线 络与其他飞机系统相连。