ΑΝΑΛΤ΢Ζ ΛΔΗΣΟΤΡΓΗΑ΢ ΑΔΡΗΟ΢ΣΡΟΒΗΛΟΤ ΠΡΟ΢ΑΡΜΟ΢ΣΗΚΟΤ ΚΤΚΛΟΤ ΚΑΗ ΓΗΔΡΔΤΝΖ΢Ζ ΥΡΖ΢Ζ΢ ΤΓΡΟΓΟΝΟΤ Χ΢ ΚΑΤ΢ΗΜΟ ΢Δ ΑΔΡΗΟ΢ΣΡΟΒΗΛΟΤ΢

Abstract

΢ηελ παξνχζα εξγαζία γίλεηαη αλαθνξά ζηηο πξνζπάζεηεο πνπ γίλνληαη ζηνλ ηνκέα ησλ αεξνκεηαθνξψλ γηα ηελ κείσζε ησλ εθπνκπψλ ησλ αέξησλ ξχπσλ. Ζ κείσζε ησλ αέξησλ εθπνκπψλ θξίλεηαη απαξαίηεηε γηα ηελ αληηκεηψπηζε ηεο θιηκαηηθήο αιιαγήο. ΢ην πξψην θεθάιαην πεξηγξάθεηαη ν ηξφπνο ιεηηνπξγίαο ελφο αεξηνζηξνβίινπ θαη πην ζπγθεθξηκέλα ηνπ ζηξνβηιναλεκηζηήξα, θαζψο θαη ηα βαζηθά ηκήκαηα πνπ ηνλ απνηεινχλ φπσο είλαη γηα παξάδεηγκα ν ζπκπηεζηήο, ν ζηξφβηινο θαη ν ζάιακνο θαχζεο. ΢ην δεχηεξν θεθάιαην γίλεηαη κία εθηελήο αλαθνξά ζηηο εθπνκπέο αέξησλ ξχπσλ ησλ αεξνζθαθψλ. Γίλεηαη κία πεξηγξαθή ζην πψο δεκηνπξγνχληαη απηέο νη εθπνκπέο, νη επηπηψζεηο πνπ έρνπλ ζην θιίκα θαζψο θαη νη ηξφπνη κείσζήο ηνπο. Δπηπιένλ, δίλνληαη θαη θάπνηα ζηαηηζηηθά ζηνηρεία γηα ην πεξηβαιινληηθφ απνηχπσκα ησλ αεξνπνξηθψλ κεηαθνξψλ ηφζν ζηελ Δπξψπε φζν θαη παγθνζκίσο. ΢ε απηά ηα ζηνηρεία θαίλεηαη ε κεηαβνιή ησλ ξχπσλ θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ εηψλ, ε ζεκαληηθή πηψζε ησλ ξχπσλ θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο παλδεκίαο ηνπ Covid-19 θαζψο επίζεο γίλνληαη θαη θάπνηεο πξνβιέςεηο γηα ην κέιινλ. ΢ην ηξίην θεθάιαην πεξηγξάθεηαη ν πξνζαξκνζηηθφο θηλεηήξαο. Πξνζπάζεηεο γηα ηελ αλάπηπμε ελφο ηέηνηνπ θηλεηήξα έρνπλ γίλεη ηφζν απφ ηηο ΖΠΑ φζν θαη απφ ηελ Κίλα. Οη θηλεηήξεο εθκεηαιιεχνληαη ηερλνινγίεο πνπ ηνπο επηηξέπνπλ ηελ δπλακηθή αιιαγή ησλ παξακέηξσλ ιεηηνπξγίαο αλάινγα κε ηηο απαηηήζεηο ηεο πηήζεο. Απηνί νη θηλεηήξεο αλακέλεηαη λα παξνπζηάζνπλ απμεκέλε απφδνζε, κεησκέλε θαηαλάισζε θαπζίκνπ θαη κεησκέλεο εθπνκπέο. Χζηφζν, ππάξρνπλ θάπνηεο πξνθιήζεηο πνπ πξέπεη λα μεπεξαζηνχλ θαη ζρεηίδνληαη κε ηελ πνιππινθφηεηα ηεο ζρεδίαζεο θαη ην απμεκέλν θφζηνο. Δπίζεο, φζνλ αθνξά ηα πνιεκηθά αεξνζθάθε έλαο επηπιένλ παξάγνληαο πνπ πξέπεη λα ιεθζεί ππφςε θαηά ηνλ ζρεδηαζκφ είλαη ε κείσζε ηνπ ίρλνπο ηεο ππέξπζξεο αθηηλνβνιίαο. ΢ην ηέηαξην θεθάιαην γίλεηαη αλαθνξά γηα ηελ πηζαλφηεηα ρξήζεο ηνπ πδξνγφλνπ σο θαχζηκν ζηνλ ηνκέα ησλ αεξνκεηαθνξψλ. Σν πδξνγφλν είλαη έλα ζηνηρείν κε κεγαιχηεξν ελεξγεηαθφ πεξηερφκελν ζε ζρέζε κε ηα ζπκβαηηθά θαχζηκά σζηφζν απαηηεί κεγαιχηεξν φγθν γηα ηελ απνζήθεπζή ηνπ. ΢ε απηφ ην θεθάιαην παξνπζηάδνληαη επίζεο νη ζεκαληηθφηεξεο κέζνδνη παξαγσγήο θαη απνζήθεπζεο ηνπ πδξνγφλνπ θαζψο θαη ηα πιενλεθηήκαηα θαη κεηνλεθηήκαηα ηεο θάζε κεζφδνπ. Σέινο, πεξηγξάθνληαη νη πξνζπάζεηεο πνπ θάλνπλ νη αεξνπνξηθέο βηνκεραλίεο έηζη ψζηε λα δεκηνπξγήζνπλ αεξνζθάθε ηα νπνία ζα έρνπλ σο θαχζηκν ην πδξνγφλν θαζψο θαη νη πξνζπάζεηεο πνπ γίλνληαη ζε ζπλεξγαζία κε ηα αεξνδξφκηα λα κεηαηξαπνχλ ζε θφκβνπο πδξνγφλνπ. ΢ηφρνο είλαη ε παξαγσγή πδξνγφλνπ απφ αλαλεψζηκεο πεγέο ελέξγεηαο θαη ε ρξήζε ηνπ φρη κφλν απφ ηα αεξνζθάθε αιιά θαη απφ ηα επίγεηα νρήκαηα. Δπίζεο, ην παξαγφκελν πδξνγφλν ζα κπνξνχζε λα θαιχςεη θαη άιιεο ελεξγεηαθέο αλάγθεο ηνπ iii αεξνδξνκίνπ. Σα εκπφδηα πνπ πξέπεη λα αληηκεησπηζηνχλ ψζηε λα επ ηηεπρζεί ν παξαπάλσ ζηφρνο είλαη ε απνζήθεπζε ηνπ πδξνγφλνπ ζην αεξνπιάλν. ABSTRACT In this study, reference is made to the efforts in the aviation sector to reduce gaseous pollutant emissions. Reducing emissions is essential to address climate change. In the first chapter, the operation of a gas turbine, specifically the turbofan engine, is described. The main components of the gas turbine, such as the compressor, the turbine and the combustion chamber, are also described. The second chapter provides an extensive discussion on aircraft gaseous emissions. It describes how these emissions are generated, their impacts on the climate, and ways to reduce them. Additionally, statistical data on the environmental footprint of air transportation in Europe and globally are provided. These data illustrate changes in emissions over the years, the significant reduction during the Covid-19 pandemic, and predictions for the future. The third chapter discusses the adaptive engine. Efforts to develop such an engine have been undertaken by both the U.S. and China. These engines leverage technologies that enable the dynamic adjustment of operating parameters based on flight requirements. These engines are expected to deliver increased efficiency, reduced fuel consumption, and lower emissions. However, challenges such as design complexity and high costs need to be addressed. For military aircraft, an additional consideration in the design is the reduction of infrared radiation traces. The fourth chapter explores the potential use of hydrogen as a fuel in aviation. Hydrogen has a higher energy content compared to conventional fuels but requires more storage volume. This chapter also presents the most significant methods for hydrogen production and storage, along with their respective advantages and disadvantages. Finally, it outlines the efforts by the aviation industry to develop hydrogen-powered aircraft and the collaborations with airports to transform them into hydrogen hubs. The goal is to produce hydrogen from renewable energy sources and use it not only for aircraft but also for ground vehicles. Additionally, the produced hydrogen could meet other energy needs of the airport. The key challenge to achieving this goal is the storage of hydrogen on the aircraft.