质量第一
科学公正

民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室

Key Laboratory of Aviation Fuel & Chemical Airworthiness and Green Development, CAAC

1.实验室建设的目的和意义

1.1政策背景

党的十九届五中全会提出“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。习近平总书记指出,创新驱动发展战略,也是全面创新战略,必须打造融通各种资源、衔接各个产业、激发各方力量的系统创新链,要统筹谋划,加强组织,优化科技事业发展总体布局。要充分发挥社会主义制度集中力量办大事的优势,围绕产业链部署创新链,聚集产业发展需求,依托最有优势的创新单元,整合创新资源,培育产学研结合、上中下游衔接、大中小企业协同的良好创新格局。民航作为技术密集特征突出的战略性行业,应坚决贯彻落实中央决策和国家部署,以“完善党对科技工作领导的体制机制,推动科技创新力量布局”,“加快攻克重要领域‘卡脖子’技术,有效突破产业瓶颈,牢牢把握创新发展主动权”。

《国务院关于促进民航业发展的若干意见》中明确指出“民航业是我国经济社会发展重要的战略产业”,提出了“将民航科技创新纳入国家科技计划体系,建立相应的国家级民航重点实验室”的建设方针。2018年12月,民航局发布了《新时代民航强国建设行动纲要》,明确2020年初步建成民航运输强国,2035年全面实现建成多领域的民航强国,2050年建成全方位的民航强国的战略目标。在行动纲要中提出,作为全方位的民航强国,其中之一就是要能够支撑国家发展战略,支撑国家产业体系高端化、国际化发展。“十四五”时期是我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年,是我国力争2030年前“碳达峰”的关键期、窗口期,也是民航发展全面绿色低碳转型的起步期和攻坚期。“十四五”期间要加快推广绿色低碳技术,加强产业协同,推动可持续航空燃料常态化应用取得突破。

目前,虽然我国在民航航油航化产品适航及绿色发展领域已经取得了部分成绩,但还面临着一些亟待解决的问题,主要表现在以下几个方面:1、我国在航空燃料领域标准话语权缺失,面临国外技术壁垒;2、我国民航所用的润滑油、液压油全部从国外进口;3、我国航化产品行业虽然在近年有些发展,但是高端的航化产品如涂料、粘接剂、密封胶等全部依赖进口;4、我国在航空替代燃料可持续性方面的研究严重不足,在国际民航组织推行碳减排机制的背景下,会对国内的航空公司带来极大的冲击。以上四方面的现状,与我国航空大国的地位明显不符,我国民航业大量关键技术和产品只能依赖国外企业,在当前复杂的国际环境背景下是非常危险的。因此加大相关领域的研究,是促进国内这一行业发展的必由之路,对保证我国民航正常运行和发展十分紧迫。

为促进民航安全发展,完善适航审定能力建设,提高国内适航审定的能力和水平,自上世纪九十年代初,实验室第一依托单位中国民用航空局第二研究所(以下简称民航二所)便开展了航油航化产品、飞机及发动机材料/结构防火的检测评估和科学研究工作。“十三五”期间,为响应国家“加快补齐适航审定短板,不断提升适航审定能力”的号召,民航二所以行业高质量发展为己任,于2018年联合成都民航六维航化有限责任公司(以下简称六维公司)成立“民航油料化学品适航与飞机防火安全研究实验室”。

进入“十四五”,为响应国家民航向全面绿色低碳转型发展的部署要求,加快建成支撑航油航化适航审定领域民航强国建设的科技创新体系,落实践行碳达峰、碳中和绿色发展重要理念,实验室联合中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院(以下简称石油化工科学研究院)、四川大学于2020年底将实验室更名为“航油航化产品适航审定与绿色发展应用研究实验室”。实验室坚持“产学研用”相结合的协同创新模式,围绕“打破国外核心技术垄断,实现关键技术国产化,努力提高国际竞争力,树立行业科研龙头地位”的奋斗目标,调动企业、高校、科研机构、社团组织等社会创新力量,聚焦航油航化产品及绿色发展研究方向重大问题,对制约行业发展的核心技术难题开展深入研究,以实现民航高新技术产业攻关和成果转化。

1.2研究范畴

飞机运行涉及众多专业技术领域,其中燃油为飞机提供动力、润滑油减小飞机机械摩擦、以除/防冰液为代表的飞机维护维修材料可保障飞机气动外形和防止飞机材料腐蚀,这些涉及飞机安全飞行和正常运行的功能都需要油品、化学和材料领域专业知识支撑。“民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室”以民航二所为牵头单位,联合石油化工科学研究院、四川大学、六维公司,集科研、教育、生产各领域的优势于一体,通过整合国内一流高校、企业和研究机构相关领域从事理论和应用研究的科研力量,深入开展民用航空油料、民用航空化学品、航油航化产品可持续发展等领域技术研究,提升适航审定能力,为飞机安全运行、经济运行和绿色运行提供有力技术支撑。

民用航空油料指为民用航空器及其部件提供动力、润滑、能量转换并适应航空器各种性能的特殊油品。包括航空燃油、航空润滑油、航空润滑脂、航空特种液及添加剂等。

民用航空化学品指在民航工业中主要应用于航空器制造和应用于航空器使用过程中的生产、维护、维修和检验等环节,包括作为航空材料的化学品和使用的消耗化学品。前者主要有切削液、防腐剂、密封胶和胶粘剂,后者主要有除防冰液、清洗剂、脱漆剂、胶带、密封带及各种纯化学试剂等。

航油航化产品可持续发展主要聚焦于航空油料及化学品可持续性研究,包括航空碳排放、航空燃料全生命周期碳足迹、绿色工艺及回收技术、航空化学品绿色应用技术等研究。

1.3科研目标

本实验室的建设目标是创建基础性、应用型和开放式的民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室。开展航空润滑油、液压油、新燃料等航空油料产品适航验证技术研究,提升我国民航航油产品国产化以及可再生能源发展的审定核心能力;开展飞机防腐剂、涂料、密封剂和胶粘剂等为代表的高技术高附加值的化学品适航验证技术研究,突破我国在这些领域的发展瓶颈,培育我国高端航空化学品制造能力;建立航空燃料可持续认证标准体系和民航温室气体排放核查标准体系,推动建立我国自主知识产权的技术与应用标准体系,为国际谈判及标准国际化推广提供技术支撑。

1.4人才培养

凝聚和培育高水平人才是实验室建设与发展的永恒推动力。实验室将本着“引育并举、人尽其用”的基本原则进行人才队伍建设,从人才引进、培养、评价、激励等方面建立更加科学、有活力的人才激励机制,着力打造一只国内知名的航油航化产品适航审定与绿色发展研究专家队伍,形成一支规模适度、素质优良、结构合理、充满活力团队,培养一批跨学科、跨行业具有创新思维和科研转化能力的民航高端人才,为重点实验室的建设发展提供坚实的人才保障和智力支持,进一步扩大本领域在行业内外的知名度和影响力。

1.5行业支撑

通过本实验室的建设,建立完善的适航验证技术平台,突破国外的技术封锁,打破壁垒,掌握关键技术,协助民航局建立适航管理标准,建立完善的航油航化适航审定体系,填补我国高技术含量产品适航审定技术的空白。通过对国外先进技术进行跟踪研究,针对民航发展的需要开展前沿技术预研,为航空产品国产化研制提供充足的技术储备。通过这些储备,能有效减少产品研制的技术风险,缩短研制周期,推动产品更新换代,加速民航强国发展进程,逐步提高中国民航在世界范围的话语权和标准制定的参与力度,对发展大飞机、大发动机等高端产品和装备,促进航空润滑油、涂料、防腐剂、胶粘剂和密封胶等产品的国产化,实施创新驱动发展战略和民航强国战略具有重要意义。

2.必要性和重要性

2.1基于国家战略部署,促进民航安全发展的需要

习总书记在2018年9月30日接见四川航空“中国民航英雄机组”全体成员时强调“安全是民航业的生命线”。

航空油料作为飞机上更换最频繁的零部件,和飞行安全密切相关。1999年12月,澳大利亚美孚Altona炼厂,由于烷基化装置产品受到乙二胺污染,进入最终的航空汽油产品,导致整个澳大利亚南部通用航空飞机全面停飞。2008年,北京飞英国希思罗的航班在到伦敦前,发动机突然失去动力,驾驶室内电子仪器全部自动关闭。经调查,事故与飞机燃料系统结冰有关。调查人员在飞机的燃料箱发现了5公升的水。2010年,国泰航空空客330客机由于燃油含水,导致吸水树脂破裂堵塞飞机供油系统,飞机迫降造成50多人受伤。2013至2016年,国内多架搭载CFM56-5B和CFM56-7B发动机的飞机在维护时发现,滑油消耗率为0.5-0.7夸脱/小时,远高于手册0.1-0.15夸脱/小时的要求,且发动机集油槽余油管存在外漏现象,共计造成33起非计划换发。未来,我国民航将不断发展壮大,航空燃料和特种油用量逐年增加,有必要开展审定技术基础研究,确保油品性能满足要求和使用安全。

航空化学品是一类航空用特殊材料,其产品的设计、生产、品质优劣直接影响到民用航空器的适航性。中国民航局在CCAR-53部《民用航空用化学产品适航管理规定》中,将除冰/防冰液、清洗剂、褪漆剂、切削液、涂料、防腐剂、密封剂等在民用航空产品制造、维护、维修中所使用的化学产品列入航化产品管理范围。飞机在实际运行中会大量使用维护维修用化学品,若使用的航化产品不满足要求,可能腐蚀飞机材料,影响其结构功能,从而带来致命危险。因此,航化产品的适航管理是航空安全管理的重要组成部分。

2.2完善适航审定能力,助力构建安全的民航产业链

我国适航审定经验不足,往往直接引用欧美航空局(FAA或EASA)的规章。随着C919、CJ-1000A等国产大飞机、大发动机项目的稳步推进,而与之配套的航空油料如何进行适航审定成为了当前的一个重要工作内容,如何验证油料与飞机、发动机的匹配性,如何验证油料与润滑和燃油系统的相容性,以上问题是油料审定过程中性能验证的短板,亟待解决。此外,我国民航使用的航空润滑油、润滑脂和液压油等特种油完全依赖于进口,国外几大巨头美孚、壳牌和伊士曼垄断了整个市场。目前中石化和中石油已经生产了长城、昆仑等民族品牌的航空特种油,并早在2008年,中石化就有意向民航局提出申请,渴望进入民航行业。然而,由于发动机制造商手册对润滑油的牌号作了相应规定,任何牌号润滑油必须首先通过SAE认可实验室的性能检测,并获得SAE E34认证后,才能被发动机制造商批准。出于保护核心技术的考虑,西方国家对我国航空润滑油认证进行严密的技术封锁,SAE认可实验室(如美国海军实验室)拒绝为中国油品进行适航验证,造成了国产航空润滑油无法获取实验数据,也无法获得SAE E34的认证,航空特种油国产化之路备受限制。

在航空化学品领域,目前国产产品主要集中在价格低廉、技术含量较低的产品种类,其他关键材料、高端技术则被国外厂商垄断,获取高额利润。飞机防腐剂、飞机涂料、航空密封胶和胶粘剂等高端技术产品,由于我国民航缺少大量的性能验证手段、技术研究及数据积累,还未能建立满足国内该产业发展的适航验证技术,导致产品开发困难,严重制约我国民航航空工业的发展。随着我国ARJ21和C919项目国产化的推进,国内航空化学品制造业将迎来新的发展机遇。国内航化产品制造商对该领域跃跃欲试参与的激情和飞机制造商、航空公司、维修单位对高性价比国产航化产品需求遥遥相望,却缺少将供需连接起来的航空化学品适航验证技术。

因此,实验室应以适航攻关为契机,开展油料化学品研究,打破国外技术垄断,完善适航审定体系建设,提高审定能力,助力航油航化国产化,并促进构建我国安全民航链。

2.3深入开展航油航化产品可持续性研究,促进民航绿色发展

中国作为负责任的大国,长期以来为应对气候变化作出了重要贡献,也是落实《巴黎协定》的积极践行者。2020年9月,国家主席习近平宣布中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,力争2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。同时,习主席进一步宣布:到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,这也是对全球可持续发展做出的庄严承诺。

航空燃料的使用所带来的二氧化碳排放在整个民航业占比达到95%以上,为实现民航的可持续发展,推广使用具有节能减排效果的可持续航空燃料已成为国际民航业的共识。ICAO于2018年颁布了“国际航空碳减排及抵消计划”(简称CORSIA),并将其作为《芝加哥公约》附件16《环境保护》第Ⅳ卷,并从2019年开始实施。按照CORSIA内容要求,未来航空公司必须使用非石油为原料(如种植或废弃的生物质)所生产的航空燃料才能具有减排效果。国内批准的1号生物航煤,就是一种来源于生物质的可再生替代燃料,它能否满足国际公认的可持续标准,不仅关系到油料生产商和国内广大航空公司的切身利益,更是关系到国家能源产业发展。目前,我国虽具备航空替代燃料生产能力,但因可持续性标准及相应认可认证机制缺失,在全球产业竞争格局中,已明显处于被动。如不能充分重视并尽早采取切实行动扭转被动局面,ICAO等国际组织颁布的相应可持续性标准或成为阻碍我国航空替代燃料产业发展的技术壁垒,若其他国际组织照方抓药,我国清洁能源产业发展与能源安全易受到挑战,进一步影响我国从航空大国向航空强国迈进的步伐。

2018年,民航局出台《关于深入推进民航绿色发展的实施意见》明确提出机场污染物无害化、减量化、资源化处理要求。在飞机制造、维修、维护和机场运行各种环节中需要使用大量航空化学品,如密封胶和胶粘剂、除冰防冰液、结构防腐剂、溶剂和非溶剂型清洗剂等。这些产品大量使用后必然会向环境排放固废、废水和废气,从而存在不可避免的影响及污染环境的问题。在行业监管中常常遇到适航性、安全性和环保型不能兼顾的问题。当前,推进绿色民航建设和发展是落实党的十九大精神、更好满足新时代广大旅客安全绿色出行的重要举措。我国急需针对有重要影响的航化品应用领域,开展航空化学品绿色应用的关键技术研究,为行业提供有力的技术支撑和解决方案。

因此,鉴于我国绿色民航发展的需要,有必要建立重点实验室,开展航空油料和化学品可持续研究,促进民航绿色发展。

综上所述,建立民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室,对航空油料、航空用化学品以及可持续发展相关领域进行研究,完善适航验证能力,符合民航科技创新及绿色发展的需要。

三、现有基础

1.实验室在本领域的国内外影响力和地位

“民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室”依托中国民用航空局第二研究所,联合石油化工科学研究院、四川大学、六维公司共同组建。按照国家、地方及行业统一部署,实验室研究团队依托一系列科研项目和试点工作任务,在相关政策法规标准制定、关键技术研发、系统开发及试点验证、国际合作交流、产业发展推进等方面,取得了一系列工作成绩,成为国家、地方及行业的航油航化产品适航及绿色发展核心技术支持力量。

1.1是民航适航审定与技术服务的支撑力量

在航油航化适航领域,实验室一直致力于航油航化产品的适航验证技术研究和评估工作,实验室积累了20多年的民航航油航化适航验证相关工作经验,协助民航局建立了有中国特色的航油航化适航管理体系。该体系是中国民航适航管理体系的重要组成部分,是适航理念在飞机安全管理上的延伸,是中国首创的管理模式。先后协助民航局适航司对全国63家航空油料生产企业、190多个机场的航空油料供应单位以及油料检测单位、全国40多家航化产品生产企业进行适航审查,协助民航局适航司发布了《已获批准的民用航空油料产品清单》和《已获批准的航空化学产品清单》。我国航油航化适航管理体系已获得国外局方的认可,在中国的影响下,国际民航组织推出了全链条的航油质量管理方案。

在航油航化技术验证领域,实验室团队积极推动航油航化适航验证技术平台建设,先后建成航空燃料适航验证平台、航空润滑油和液压油适航研究及检测平台,并积极推进飞机除冰防冰液适航验证平台建设。成为国内第一家可以按照国内国际通行标准进行航空汽油、航空煤油以及合成烃燃料全项目检测的单位。并初步具备开展航空润滑油和液压油适航审定的基本条件,填补了国内航空润滑油和液压油专业适航验证机构的空白。

  1. 航油航化审定现场

1.2是国家行业政策、法规与标准制定的核心力量

实验室协助民航局起草制定《民用航空油料适航规定》(CCAR-55)、《民用航空化学产品适航规定》(CCAR-53)、《民用航空产品和零部件合格审定规定》(CCAR-21),为航油航化产品适航立法提供重要支撑;研究国际相关规章发展动态,吸纳行业各方意见,完善、更新相关法律条款,为航油航化行业规范发展提供法律依据。

在航油航化产品标准制定领域,实验室积极承担国内航油航化产品标准化工作,与对口国际标准化组织(ISO/TC28等)及国外有关标准化组织(美国材料与实验协会(ASTM)、美国汽车工程师协会(SAE)、能源协会(EI))开展联系,协助国际标准、国外先进资料的翻译工作,对国际标准化技术交流提出合理化建议。先后参与制定多项国家标准(GB)、民航技术标准规范(CTSO)、民航标准(MH)、石油化工标准(SH),推动形成航油航化产品适航验证规范、促进行业科学规范发展。

对于“卡脖子”检测项目,实验室团队采用自主研制替代方案和自主定标的方式,在全球率先使用CTSO模式开展航空煤油、涡轮润滑油、活塞润滑油和煤基喷气燃料的适航审定研究,突破国外标准和行业组织限制,打破国外垄断。

1.3是技术研发和产品转化的中坚力量

实验室立足自身情况,结合行业发展趋势,加强科研成果转化,从安全基金项目中发掘可产业化成果,开展项目可行性论证,对具有良好发展前景的项目投入人力物力开展新产品的研发和产业化工作。在研发过程中,实验室通过内部激励制度推进产品的研发进度,大大推进了相关产品的产业化进程。

经过多年持续不懈耕耘,实验室团队在航空油料安全检测领域,开发出化学测水器用于喷气燃料中目视不可见的悬浮水(分散水)的快速检测,产品被联合检查集团(JIG)《民用航空燃料质量控制手册》和ASTM列入其标准中。产品的可信度和知名度已得到全球认可,该产品不仅在显色灵敏性方面优于国外产品,其成本仅为进口产品的50%,国内市场占有率到100%,技术处于世界领先水平。

在航空特种油领域,实验室团队积累了一批国内首屈一指的高端航空油品的产品和丰富的研发创新经验。开发出航空航天、国防军工高端润滑油脂,产品性能水平达到了国际先进水平。实现了国产润滑油品技术从无到有,从弱到强,不断填补国内空白,同时也打破了国外对我国的技术封锁,为我过石油产品行业以及航空航天、国防军工和国民经济的发展做出了无以替代的贡献。

在航空化学品除防冰技术领域,实验室团队立足于基础研究,集合材料学、流变学、胶体与界面等学科交叉的新技术,解决了民航除冰防冰液研制中的高效增稠、低温防冰、空气动力学等技术难点和模型建立问题,掌握了高性能除冰防冰液制备及其应用关键技术,成功实现了民航除冰防冰液全系列产品(I、II、IV型除冰防冰液、道面除冰液)的产业化和应用,打破了国外除冰/防冰液关键技术垄断,使我国成为全球第五个能研制和生产高性能除冰防冰液的国家。

在航空化学品安全运输领域,实验室团队对锂电池安全性的测试验证技术、锂电池热失控危险性及安全预防技术等进行了深入的研究。通过对航空运输锂电池包装国际标准的跟踪研究并结合团队自身技术研究成果,开发出集隔热、防火及防爆功能于一体的锂电池货运防护箱,并在航空公司进行推广试用。

在可持续发展领域,为解决卤代烃破坏臭氧层的问题,实验室团队成功研制出我国首款具有自主知识产权的飞机洁净气体灭火器。使我国成为继美国、德国后全球第三个能生产符合ICAO环保要求的飞机洁净气体灭火器的国家。目前,飞机洁净气体灭火器已经在国产ARJ21-700、MA700和多个型号的通航飞机上得到装机,并有望在国产C919飞机得到应用。

1.4具备完善的基础设施能力

实验室依托单位民航二所是亚洲地区设施最完善的航油航化产品评估机构,通过了CNAS、CMA、NADCAP以及空客等组织的认证,并具备与FAA、Boeing同步的实验设施设备,能够完成CCAR、FAR、AMS、ASTM、Boeing、Airbus等要求的航空油料化学品与飞机材料及零部件的相容性研究,研究范围涉及航空燃料、航空润滑油、液压油、航空化学品、航空材料等适航领域。

实验室依托单位石油化工科学研究院拥有近千套中小型炼油和石油化工试验装置及各种化学分析仪器,涉及炼油工艺、石油化工、精细化工和添加剂以及油品应用研究等领域。能实现从原油评价到各项炼油工艺技术及催化剂开发,直到石油产品研制和评价的全炼油厂成套技术的开发实力和研发优势。

实验室依托单位四川大学建有环保型高分子材料国家地方联合工程实验室、绿色化学与技术教育部重点实验室、环境友好高分子材料教育部工程研究中心、四川省环境保护环境催化材料工程技术中心、四川省环境友好高分子材料国际联合研究中心等国家级及省部级科研基地。近十年,化学专业方向在基础研究、工程技术和产业转化实施等领域取得了多项重要成就。

实验室依托单位六维公司是国内最大的航化品供应商和国内领先的航化技术研究服务机构,拥有目前国内最大的航空化学品生产基地和最强的技术研发部门。其飞机除冰防冰液产品获得国际除冰防冰实验室(AMIL)的测试和认证,以及美国联邦航空局(FAA)、加拿大运输部(TC)、欧洲航空公司协会(AEA)和众多国际航空公司认可。

1.5是人才培养的重要基地

实验室将人才的培养与基础技术研究、应用技术开发、科技成果转化和核心技术产业化过程结合起来,采用“内培外引”的方式,在引进高端领军人才的同时,多渠道多形式培育创新人才,形成了一套完整的人才发展体系。

在航空油料方向,实验室通过承担国家自然基金项目《新型环境友好飞机燃油系统防冰剂的研究》、民航局重大标准《91号无铅航空汽油标准》、民航安全能力《航空生物燃料适航验证技术研》等十余项国家级、省部级项目,培养了多名研究员、博士等科研技术人员,并组建了“航空燃料技术创新团队”,“航空燃油水分快速显色研究团队”。团队主要从事航空燃料技术研究和验证工作,积极推动生物燃料、煤制油等替代燃料在民航的使用,为行业提供替代能源解决方案。团队还积极开展低铅无铅航空汽油的适航认证,打破通航长期缺油的局面,极大促进通用航空的发展。团队成果被ICAO、中央电视台(CCTV2和CCTV13)、国务院官网(www.GOV.cn)、新华网(www.xinhuanet.com)、民航报等多家国内外机构、组织和网络平台报道。

  1. 航空燃料技术创新团队

在航空化学品方向,实验室通过承担本领域首个国家自然科学基金民航联合基金重点项目《飞机超疏水涂层防冰技术及理论研究》,《飞机用防腐密封材料适航验证技术研究》等国家级、省部级项目,组织成立了“航空化学品绿色应用领域创新团队”。团队培养了一批航化科技创新技术骨干,在防冰技术、绿色防腐材料等领域,研究团队成员不断夯实理论基础,提升航化产品的适航验证技术研究能力,有力推动了航化产品的国产化。

在可持续绿色发展领域,为解决卤代烃破坏臭氧层的问题,在民航局和民航二所的支持下,实验室成立了含研究员、副研究员、博士、硕士等8人的“飞机洁净气体灭火器研究团队”。团队先后解决了灭火剂稳定性、灭火器构型设计和灭火器灭火性能3大难题,成功研制出我国首款具有自主知识产权的飞机洁净气体灭火器。

此外,在人才培养平台建设方面,实验室依托单位民航二所建成国内唯一的锂电池真火训练平台,平台的建设为全国的危险品监察员、危险品教员,以及航空公司的机组人员等几千名从业人员开展了机上锂电池应急实操训练,提升了从业人员的应急实操能力和航空运输安全保障水平,填补国内缺乏真火实战型锂电池应急处置训练平台的空白。实验室依托单位四川大学是教育部直属全国重点大学,位列世界一流大学建设高校,是国家布局在中国西部重点建设的高水平研究型综合大学,保障了实验室人才队伍输送。实验室依托单位石科院下设研究生部和博士后流动站,拥有化学工艺、应用化学专业博士学位、化学工艺、应用化学、工业催化和化学工程专业硕士学位的授予权,对高端技术型人才培养提供了有力保障。

1.6是国际合作研究的关键力量

实验室成员历年来一直和美国材料与实验协会(ASTM)、美国汽车工程师协会(SAE)、能源协会(EI)等行业协会进行技术交流,是ASTM和SAE等协会会员,拥有ASTM油料相关标准的投票权,与FAA、IATA、EASA等机构建立了长期合作关系。多次派员参与SAE J 航空材料工作小组、SAE E34航空润滑油工作小组、SAE G12飞机除冰工作小组、SAE CE航空橡胶工作小组、SAE G8&G9航空涂料和航空密封胶工作小组、SAE A22飞机防火和可燃性测试工作小组、ASTM D02航空燃料、ASTM F07 航空航天材料、ASTM G01腐蚀、FAA国际防火论坛等国际会议并发表学术演讲及技术讨论。长期关注和掌握航空燃油、润滑油和液压油、航空化学品、航空材料等国际标准和技术发展动态。

实验室两次派员赴国际民航组织(ICAO)执行借调任务,担任运输局环境处可持续航空燃料方向高级官员,回国后一直担任国际民航组织专家组和民航局计划司国际航空碳减排专家工作组成员,参与起草国内首部碳排放管理规章,并作为讲师向国内各运输航空公司及CNAS开展碳排放监测、报告和核查(MRV)业务培训,在航空环境保护和民航二氧化碳排放方面具有扎实的理论基础和理论水平,长期推进国内民航节能减排工作。

国际交流

2.近三年承担的重大科研任务和取得的代表性科研成果;

2.1近三年承担的重大科研任务情况

实验室密切跟踪国际民航同行在该领域的发展前沿,紧密结合我国航油航化产品的适航验证需求和面临的困难,积极开展该领域的技术创新,先后承担了飞机表面超疏水涂层、飞机防冰液二次结冰可视化预警以及飞机防冰液流变特性等8项国家级项目,航空替代燃料可持续评价、某航空液压油国产化等40余项省部级项目研究工作,累积课题经费达1.5亿元。

近三年承担的科研项目清单

序号

项目名称

项目来源

立项时间

当前

状态

项目经费
(万元)

1

飞机表面超疏水涂层防冰技术及理论研究(重点支持项目)

国家自然科学基金委

2019

在研

210

2

以绿色荧光蛋白发色团为母体的荧光探针的构建及其对酚类内分泌干扰物的检测研究

国家自然科学基金委

2018

在研

65

3

基于磷光法增强飞机防冰液二次结冰的可视化预警研究

国家自然科学基金委

2018

在研

44.32

4

大幅度剪切变稀型胶束对飞机防冰液流变特性影响机理研究

国家自然科学基金委

2018

已结题

34

5

某航空液压油国产化

国防科工局

2021

在研

672

6

航空替代燃料可持续评价

工信部

2021

在研

300

7

航空运输锂电池防护箱的应用及验证技术研究

民航局

2021

在研

154

8

飞机除冰防冰液实际保持时间验证技术研究

民航局

2021

在研

272

9

国产航空润滑油齿轮和轴承润滑性自主适航审定技术研究

民航局

2021

在研

208

10

航煤炼厂生产审定手册制定和基于风险的监管方法研究

民航局

2021

在研

152

11

基于风险管理的航空生物燃料快速审定技术研究

民航局

2021

在研

120

12

国产大飞机次承力结构件增材制造适航审定技术研究

民航局

2021

在研

333

13

航空运输锂电池包装标准及测试验证技术研究

民航局

2020

在研

270

14

危险品航空运输从业人员实操培训平台构建及应急处置技术研究

民航局

2020

在研

291

15

C919配套国产航空液压油台架试验方法和审定技术研究

民航局

2020

在研

323

16

航空用国产标准化学试剂等效替代方法研究

民航局

2020

在研

306

17

旅客便携式氧气装置安全评价方法与适航管理研究

民航局

2020

在研

117

18

民航客机二氧化碳排放审定技术研究

民航局

2020

在研

103

19

基于危险品航空运输实践的产品运输安全性认证体系应用研究

民航局

2019

在研

100

20

航空器国籍登记等适航审定运行模块流程分析和建设

民航局

2019

已结题

260

21

航空涡轮发动机润滑油适航审定程序与关键技术研究

民航局

2019

已结题

270

22

航油航化审定工作手册及审定人员和委任代表培训教材编制

民航局

2019

已结题

75

23

煤直接液化喷气燃料适航审定程序和验证方法研究

民航局

2019

已结题

468

24

客舱锂电池应急处置实训系统构建与实施

民航局

2018

结题

120

25

危险品航空运输监察员个人安全防护和应急培训系统

民航局

2018

结题

80

26

机场混凝土道面使用过程中冻融破损及防护技术研究

民航局

2018

在研

96

27

客舱锂电池应急处置实训系统的构建及实施

民航局

2018

已结题

120

28

危险品航空运输监察员个人安全防护和应急培训系统构建及实施

民航局

2018

已结题

110

29

航空替代燃料可持续评价

中国石化

2020

在研

200

30

飞机起落架轴承脂及减速箱润滑脂的研制

中国石化

2020

在研

1000

31

酯型航空发动机润滑油基础研究及新产品研发

中国石化

2020

在研

1200

32

关键台架建立和评定方法研究

中国石化

2019

在研

1000

33

民航用底腐蚀低毒性航空液压油探索

中国石化

2019

在研

500

34

9厘斯直升机传动系统润滑油的研制

中国石化

2019

在研

800

35

高超声速FXQ用润滑脂的研制

中国石化

2019

在研

800

实验室承担的《飞机超疏水涂层防冰技术及理论研究》是航油航化领域内唯一的国家自然科学基金民航联合基金重点项目,突破超疏水涂层耐久性和实际防冰性能的两大难点,基于国际防冰标准、飞机运行的实际地面环境和飞行服役环境的要求,揭示固液界面作用对超疏水涂层防冰的影响机制,建立多尺度理论数值分析与模拟,从微观本质及理论上明确飞机表面超疏水涂层的防冰机理。为超疏水涂层在航空领域的应用提供理论依据,提升飞机表面的防冰能力,提高防冰效率,降低能耗,减少环境污染。

承担国家自然基金项目《碱金属有机酸盐型飞机除冰液对飞机铝材腐蚀机理研究》,建立与飞机除冰液使用情况相符的腐蚀试验装置和试验方法,首次采用先进的动态薄液膜技术、微区扫描电化学技术、微动腐蚀试验方法等,系统研究并揭示碱金属有机酸盐型飞机除冰液对飞机铝材的腐蚀机理。

承担国家自然基金项目《大幅度剪切变稀型胶束对飞机防冰液流变特性影响机理研究》,通过引入物理“交联剂”,将尚未形成缠绕结构的蠕虫状胶束通过疏水缔合作用“交联”成三维网络状结构,旨在克服由蠕虫状胶束互相缠绕形成的三维网络状结构所面临的剪切变稀程度不足的问题,实现溶液具有大幅度剪切变稀流变特性的目的。进一步研究醇水体系以及低温环境下“交联剂”与蠕虫状胶束的疏水缔合作用,以及在特征剪切程序下三维网络状结构的破坏历程,获得在醇水和低温环境下满足大幅度剪切变稀流变性要求的新型增稠剂体系。

承担国家自然基金项目《基于磷光法增强飞机防冰液二次结冰的可视化预警研究》,主要针对夜间光线不佳情况下飞机的结冰现象,基于环境友好碳量子点(CDs)的优良光学特性,提出了实现飞机二次结冰的可视化预警新策略。将制备的具有荧光/磷光特性的d-CDs引入除/防冰液,深入研究其与除/防冰液的相互作用与影响,构建具有结冰预警功能的新型飞机除/防冰液体系。利用溶液状态时溶剂分子的碰撞对磷光的猝灭作用,使其只具荧光发射,而利用结冰相变产生的刚性玻璃体结构,实现其磷光发射;根据结冰前后磷光的“关-开”作用,从而实现飞机表面二次结冰的可视化预警。

承担国家自然基金项目《高辛烷值无铅航空汽油配方及制备方法研究》、省科技厅项目《民航适航审定服务平台》和民航局重大项目《91号无铅航空汽油标准》等10余项国家和省部级项目,系统研究提高航空其余辛烷值的方法、发明航空汽油配方、建立性能验证能力、编写低铅和无铅航空汽油标准、完善航空汽油适航验证技术及程序,批准了3家低铅和无铅航空汽油生产企业,推动国产航空汽油的升级换代,解决了国内航空汽油短缺的问题,同时提高了航空汽油品质和环保性能。

承担国防科工局项目《某型磷酸酯液压油应用研究》,实现国产磷酸酯液压油在飞机液压系统中的应用,通过开展国产磷酸酯液压油的理化、应用性能试验和台架试验研究,验证了国产液压油是否满足标准规定的指标要求,形成国产液压油适航认证体系,最终完成国产液压油的适航验证工作。这为解决“卡脖子”问题,实现国产液压油在大型客机上的应用,推动国产大飞机液压系统本土化进程提供技术支持。

承担民航局《航空生物燃料适航验证技术研究》项目,通过对含合成烃的民用航空喷气燃料验证技术、验证方法进行研究,首次提出并建立了我国航空生物燃料等替代燃料的行业准入条件和适航管理办法,编制了我国航空生物燃料的技术标准规定(CTSO-2C701)和民航标准(MH/T 6106),推出我国生物燃料的适航审定程序,建立了一套生物航煤的适航审定办法,并通过对中国石化生产的1号生物航煤性能进行适航验证,推动我国航空生物燃料的应用,保证生物航煤的使用安全。通过本项目的研究,填补了我国航空生物燃料行业技术标准的空白,为我国民航局适航审定部门制定了我国航空生物燃料行业准入的门槛提供了技术支撑,加快了生物燃料的适航审定进程,大大推动了生物航煤的应用。

承担民航局多项特种油研究项目,包括《航空涡轮发动机润滑油适航审定程序与关键技术研究》《国产航空润滑油齿轮和轴承润滑性自主适航审定技术研究》《国产航空润滑油性能测试规范》《C919配套国产航空液压油台架试验方法和审定技术研究》等,通过对涡轮发动机润滑油Ryder齿轮载荷试验、Edcor轴承试验进行方法研究,自主建立高速FZG齿轮载荷试验和轴承部件试验,自主研发、制造磷酸酯型抗燃航空液压油泵循环试验台架和耐腐蚀试验台架,打破国外限制我国特种油认证关键试验的封锁,实现CTSO-2C704中所有检测项目的国产化,促进中国民航自主建标能力,建立了国产涡轮发动机润滑油适航审定验证体系,形成了国产特种油的自主审定和验证能力。

承担了民航局多项航空化学产品相关研究项目,包括《飞机除冰液防冰性能适航验证技术研究》《回收醇飞机除冰液适航审定技术和机场除冰废水环境友好化处理方案》《飞机金属材料化学防腐处理及其在维护化学品中的腐蚀验证研究》《飞机防腐密封剂适航验证技术研究》《航空用标准化学试剂等效替代方法研究》等,通过建立防冰保持时间、WSET和HHET试验、镉板循环腐蚀性能、钛合金相容性、密封剂剥离性能、搭接剪切性能、流体敏感性、低温性能、温度冲击性能等试验能力,自主搭建了航空化学产品的适航验证平台,实现航空化学产品国产化,形成了国产化学产品的自主验证和审定能力。

承担多项省部级可持续性研究项目,包括工信部《航空替代燃料可持续评价》和民航局《航空替代燃料可持续性要求》等项目,通过中欧合作开展研究,制定可靠且全球通用的航空替代燃料可持续性评价方法,降低替代燃料认证中的燃料成本和时间成本,在国内首次对航空替代燃料可持续性指标的要求开展系统研究,制定国内首个航空替代燃料可持续性标准,填补国内空白,解决目前国内无航空替代燃料可持续性要求的现状,为实现航空温室气体减排目标提供技术支撑。

2.2.近三年科技成果产出情况

实验室积极总结在航油航化技术前沿研究、适航验证能力建设以及对民航运输、生产制造和事故调查支持等方面成果,先后发表了SCI、EI论文66篇,中文核心20篇,授权国家专利48项,其中发明专利20项。此外,实验室结合航油航化产品的适航审定,新型适航验证方法以及国外“卡脖子”关键项目建设工作,编制国家标准8项,行业标准40余项。

  1. 近三年发表的代表论文一览表

序号

类别

期刊

文章题目

发表时间

1

SCI

Journal of Coatings Technology and Research

Organic carbon dot coating for superhydrophobic aluminum alloy surfaces

2021

2

SCI

Applied Physics A Materials Science & Processing

Fabrication of superhydrophobic micro-nanostructured aluminum alloy surface via a cost-effective processing using an ultra-low concentration of fluoroalkylsilane

2021

3

SCI

ACS Omega

Single-Pulse Shock Tube Pyrolysis Study of RP–3 Jet Fuel and Kinetic Modeling

2021

4

SCI

Analytical Methods

A label-free fluorescent biosensor based on a catalyzed hairpin assembly for HIV DNA and lead detection

2021

5

SCI

Dyes and Pigments

Carbon dots-based room-temperature phosphorescent test strip: visual and convenient water detection in organic solvents

2021

6

SCI

Fuel

Ignition characteristics of an alternative kerosene from direct coal liquefaction and its blends with conventional RP-3 jet fuel

2021

7

SCI

Inorganic Chemistry

In situ derived Bi nanoparticles confined in carbon rods as an efficient electrocatalyst for ambient N2 reduction to NH3

2021

8

SCI

Inorganic Chemistry Frontiers

NiCo LDHs nanosheet array on graphite felt: an efficient 3D electrocatalyst for the oxygen evolution reaction in alkaline media

2021

9

SCI

Journal of Central South University

Effects of CO 2 gassy-supercritical phase transition on corrosion behaviors of carbon steels in saturated vapor environment

2021

10

SCI

Spectrochimica Acta Part A

Silicon Nanoparticles-based ratiometric fluorescence platform: Real-time visual sensing to ciprofloxacin and Cu2+

2021

11

SCI

Chemical Engineering Science

A comprehensive review of the thermal oxidation stability of jet fuels

2020

12

SCI

Fuel

Mechanistic insights into the thermal oxidative deposition of C10 hydrocarbon fuels

2020

13

SCI

Journal of Alloys and Compounds

The effect of the annealing temperature on the damping capacity under constant prestress, mechanical properties and microstructure of an Fee11Cr-2.5Mo-0.1Zr-1.0Ni forged damping alloy

2020

14

SCI

Journal of the Iranian Chemical Society

Effect of coprecipitation method on Mg–Al hydrotalcite properties:application in the synthesis of diethylene glycol di–(methyl carbonate)

2020

15

SCI

Analytical Methods

Rapid and colorimetric detection of nucleic acids based on entropy-driven circuit and DNAzyme mediated autocatalytic reactions

2020

16

SCI

Analytical Methods

A rapid and colorimetric biosensor based on GR-5 DNAzyme and self-replicating catalyzed hairpin assembly for lead detection

2020

17

SCI

ACS Applied Energy Materials

High-Performance Supercapacitor with Faster Energy Storage and Long Cyclic Life Based on CuO@MnO2 Nano-Core–Shell Array on Carbon Fiber Surface

2020

18

SCI

Applied Physics A

Study on dynamics and freezing behaviors of water droplet on superhydrophobic aluminum surface

2020

19

SCI

Applied Physics A Materials Science & Processing

Study on dynamics and freezing behaviors of water droplet on superhydrophobic aluminum surface

2020

20

SCI

Chemical Communications

Unusual electrochemical N2 reduction activity in earth-abundant iron catalyst via phosphorous modulation

2020

21

SCI

Chemical Communications

Bi nanodendrites for efficient electrocatalytic N2 fixation to NH3 under ambient conditions

2020

22

SCI

Chemical Communications

P-doped graphene toward enhanced electrocatalytic N2 reduction

2020

23

SCI

Chinese Chemical Letters

Reduction of mercury(II) by electrons contained in carbon dots: An environmentally friendly cold vapor generation for mercury analysis

2020

24

SCI

Food Control

A highly sensitive visual sensor for tetracycline in food samples by a double-signal response fluorescent nanohybrid

2020

25

SCI

Journal of Materials Chemistry A

Magnetron sputtering enabled synthesis of nanostructured materials for electrochemical energy storage

2020

26

SCI

Microchemical Journal

A rapid and simple strategy for discrimination and detection of catechol and hydroquinone by fluorescent silicon nanoparticles

2020

27

SCI

Nano Research

FeOOH quantum dots decorated graphene sheet: An efficient elecrocatalyst for ambient N2 reduction

2020

28

SCI

Polymers

Diblock, Triblock and Cyclic Amphiphilic Copolymers with CO2 Switchability: E?ects of Topology

2020

29

SCI

RSC Advances

The synthesis of highly active carbon dot-coated gold nanoparticles via the room-temperature in situ carbonization of organic ligands for 4-nitrophenol reduction

2020

30

SCI

Sustainable Energy Fuels

Sn dendrite for electrocatalytic N2 reduction to NH3 under ambient conditions

2020

31

SCI

Analytical Methods

A rapid room-temperature DNA amplification and detection strategy based on nicking endonuclease and catalyzed hairpin assembly

2019

32

SCI

New Journal of Chemistry

Construction of Ratiometric Phosphorescent Assay with Long-Lived Carbon Quantum Dots and Inorganic nanoparticles for its application in environmental and biological system

2019

33

SCI

Analytical Chemistry

Self-Replicating Catalyzed Hairpin Assembly for Rapid Signal Amplification

2019

34

SCI

Chemical Communications

Dendritic Cu: a high-efficiency electrocatalyst for N2 fixation to NH3 under ambient conditions

2019

35

SCI

Inorganic Chemistry Frontiers

Metal-organic framework-derived shuttle-like V2O3/C for electrocatalytic N2 reduction at ambient conditions

2019

36

SCI

Journal of Alloys and Compounds

Rare earth element boosting temperature stability of (K,Na)NbO3-based ceramics

2019

37

SCI

Journal of Alloys and Compounds

Microstructure and mechanical properties of as-deposited and heat treated Tie5Ale5Moe5Ve3Cre1Zr (Ti-55531) alloy fabricated by laser melting deposition

2019

38

SCI

Journal of Colloid and Interface Science

Cryogenic viscoelastic surfactant fluids: Fabrication and application in a subzero environment

2019

39

SCI

Journal of Hazardous Materials

Construction of hydrophobic interface on natural biomaterials for higherefficient and reversible radioactive iodine adsorption in water

2019

40

SCI

Journal of Materials Chemistry C

Hydrophobic AgNPs: one-step synthesis in aqueous solution and their greatly enhanced performance for SERS detection

2019

41

SCI

Journal of
Materials Chemistry C

Hydrophobic AgNPs: one-step synthesis in
aqueous solution and their greatly enhanced
performance for SERS detection

2019

42

SCI

Macromolecular Materials and Engineering

Preparation and Characterization of Temperature-Sensitive Poly(Styrene-Butadiene-Styrene)/ Poly(N-Isopropylacrylamide) Hydrogel Elastomer with Interpenetrating Polymeric Networks

2019

43

SCI

Materials Research Express

Facile fabrication of superhydrophobic aluminum surfaces by chemical etching and itsanti-icing/ self-cleaning performances

2019

44

SCI

Materials Research Society

Themultiscale effects of graphene oxide on the corrosion resistance properties of waterborne alkyd resin coatings

2019

45

SCI

New J. Chem.

Corrosion electrochemical behavior of cadmiumplated 4340 steel in aircraft landing gears under thin electrolyte layers of potassium acetate deicing fluid

2019

46

SCI

Polymer

Fabrication of Poly(butylene succinate) phosphorus-containing ionomers microcellular foams with significantly improved thermal conductivity and compressive strength

2019

47

SCI

Polymers

Synergistic E ect of Ultrasound and Polyethylene
Glycol on the Mechanism of the Controlled Drug
Release from Polylactide Matrices

2019

48

SCI

Progress in Organic Coatings

Synergism of modified graphene oxide to aircraft structural corrosion inhibiting compounds coatings

2019

49

SCI

RSC Advances

Construction of a luminescent sensor based on a lanthanide complex for the highly efficient detection of methyl parathion

2019

50

SCI

Soft Matter

Cryogenic wormlike micelles, Hongyao Yin, Yujun Feng, Peixun Li, James Doutch, Yixiu Han, and Yongjun Mei, Soft Matter, 2019,15, 2511-2516

2019

51

SCI

Soft Matter

Cryogenic wormlike micelles

2019

52

SCI

ACS Applied Materials & Interfaces

Enabling Effective Electrocatalytic N2 Conversion to NH3 by TiO2 Nanosheets Array under Ambient Conditions

2018

53

SCI

ACS Sustainable Chemistry & Engineering

Efficient Electrochemical N2 Reduction to NH3 on MoN Nanosheets Array under Ambient Conditions

2018

54

SCI

ACS Sustainable Chemistry & Engineering

High-Efficiency Electrosynthesis of Ammonia with High Selectivity under Ambient Conditions Enabled by VN Nanosheet Array

2018

55

SCI

Inorganic Chemistry

Nanostructured Bromide-Derived Ag Film: An Efficient Electrocatalyst for N2 Reduction to NH3 under Ambient Conditions

2018

56

SCI

Journal of Alloys and Compounds

Bulk nanostructured Ti-45Al-8Nb alloy fabricated by cryomilling and Spark Plasma Sintering

2018

57

SCI

Journal of Materials Chemistry B

Fluorescent Assay for Alkaline Phosphatase Activity Based on Energy Transfer from Terbium to Europium in Lanthanide Coordination Polymer Nanoparticles

2018

58

SCI

Nanoscale

Fabrication of hierarchical CoP nanosheet@microwire array via Space-confined phosphidation toward high-efficiency water oxidation electrocatalysis under alkaline conditions

2018

59

SCI

RARE METALS

A high-Nb–TiAl alloy with ultrafine-grained structure fabricated by cryomilling and spark plasma sintering

2018

60

SCI

Sensors and Actuators B

Green anhydrous synthesis of hydrophilic carbon dots on large-scale and their application for broad ?uorescent pH sensing

2018

61

SCI

Talanta

A fluorescent “on-off-on” probe for sensitive detection of ATP based on ATP displacing DNA from nanoceria

2018

  1. 近三年获得的授权发明专利一览表

序号

专利

类别

专利名称

专利号

授权日

1

发明

一种耐高温阻燃材料及其成膜制备方法

ZL 201911228016.7

2021.05.21

2

发明

一种飞机内外表面清洗剂

ZL 201811227988.X

2020.12.04

3

发明

一种飞机油箱密封胶及其制备方法

ZL 201810549580.8

2020.11.20

4

发明

一种飞机阻燃剂及其阻燃胶粘剂

ZL 201711227168.6

2020.09.04

5

发明

油燃烧器燃油恒温恒压控制系统

ZL 20190803845.7

2020.08.25

6

发明

一种高低温环境模拟试验箱

ZL 201810200348.3

2020.08.14

7

发明

一种水溶液中一步制备疏水性金、银纳米颗粒的方法以及疏水性金、银纳米颗粒

ZL 201910624294. 8

2020.06.12

8

发明

一种用于加工标准氢脆棒的飞机用高强度钢棒热处理方法

ZL 201810821510.3

2020.05.01

9

发明

一种锂电池及含锂电池电子设备的应急或预防处置袋

ZL 201810354678.8

2020.04.24

10

发明

显色荧光硅胶及其制备方法与在航空飞行器油料泄漏检测中的应用

ZL 201810480189 .7

2020.04.14

11

发明

一种快速、大批量制备水溶性荧光碳量子点的方法

ZL 201710427128.X

2019.12.27

12

发明

一种制备航空用聚醚材料的催化剂体系

ZL 201710207559.9

2019.12.06

13

发明

一种涂料组合物及其制备方法与应用

ZL 301610580922.3

2019.08.27

14

发明

一种掺杂石墨烯的飞机结构防腐剂及其制备方法

ZL 201710847438.7

2019.06.07

15

发明

一种预防锂电池及其包装件燃烧用材料及制备方法

ZL 201510495002.7

2019.01.08

16

发明

民航除冰防冰液的管线快速制备系统及方法

ZL 201710220102.8

2018.09.04

17

发明

一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统

ZL 20161053397.4

2018.08.14

18

发明

一种含有水溶性有机溶剂废水的分离处理方法

ZL 201510434132.X

2018.06.19

  1. 近三年发布的标准一览表

序号

标准号

标准名称

发布

日期

标准类型

GB 1787-2018

航空活塞式发动机燃料

2018.7

国家标准

GB 6537-2018

3号喷气燃料

2018.7

国家标准

Q/SH 3360 323-2020

航空润滑油高温沉积和降解特性试验方法

2020.11

行业标准

Q/SH 3360 324-2020

航空润滑油齿轮承载能力试验方法

2020.11

行业标准

MH/T 6116-2018

航空座椅镁合金结构可燃性的油燃烧器试验方法

2018.2

行业标准

MH/T 6117-2018

航空燃料中微量元素检测方法

2018.2

行业标准

MH/T 6118-2018

镀镉钢板循环腐蚀试验方法

2018.2

行业标准

MH/T 6119-2018

燃油和含水燃油中可繁殖的好氧微生物含量测定-触变凝胶培养法

2018.2

行业标准

MT/T 6120-2019

民用航空用化学产品使用说明书编写规定

2019.1

行业标准

2.3近三年获得的代表性的技术成果

实验室大力支持航油航化产品的适航审定、验证分析、事故调查和可持续发展研究,促进了航油航化产品的国产化和碳减排,保障了民航行业运输安全,先后在除冰/防冰液、航空生物燃料、航空汽油和航空特种油等领域取得了重大突破。

航空燃料方面,为应对我国通航用油短缺、存在被国外“卡脖子”等战略安全问题,自主建设了低铅航空汽油标准与适航审定体系,先后完成了国产低铅和无铅航空汽油的适航审定,保障我国通航的燃料供应;通过建设航空生物燃料的适航审定及标准评价体系,完成国内首个生物航煤的审定与验证工作,使我国成为全球第四个具有自主生产和自主审定生物航煤能力的国家,对我国实现碳中和与碳达峰政策具有重大意义。

航空特种油方面,为打破国外航空特种油产品对我国民航市场垄断,自主建设了航空润滑油、液压油和润滑脂等适航审定与验证标准体系,并实现对美国海军实验室垄断的三项关键润滑油验证项目的替代,完成我国首个航空涡轮发动机润滑油的适航审定,打破国外垄断,促进行业发展。

航空化学品方面,通过建设除冰防冰液适航标准体系和验证平台,完成了国产除冰防冰液适航审定,推进其在我国民航市场使用,国产除冰/防冰液在我国民航市场的占有率从5%提升至95%。

  1. 实验室近三年获得的奖励

序号

获奖年份

获奖等级

项目名称

1

2020

中国航空学会科学技术一等奖

民航除冰/防冰液适航标准系统建设、关键技术研究及应用

2

2019

四川省科技进步三等奖

多金属危废模块化回收综合利用工艺技术系统集成及其应用

3

2018

中国航空运输协会民航科学技术三等奖

航空汽油技术、标准及适航审定体系研究

3.在解决民航安全与发展重大关键问题等方面的贡献

3.1制定了我国航空生物燃料适航验证标准体系,推动国内生物航煤产业发展

发展可替代清洁能源,推动具有我国自主知识产权航空替代燃料的研发和应用,对践行我国的节能减排承诺,促进民航业可持续发展具有重要意义。民航局于2012年受理中石化的生物航煤适航审定申请,于2014年2月12日向中国石化颁发1号生物航煤技术标准规定项目批准书(CTSOA)。2015年3月21日,海南航空公司HU7604首次使用国产生物航煤进行了商业飞行。2017年11月22日,海南航空公司HU497航班实现载客跨洋飞行。期间,本实验室研究了国际生物航煤的产品标准和有关技术资料,协助民航局制定了航空生物燃料适航验证标准体系,并对中国石化1号生物航煤的生产工艺、产品理化性能、特定性能以及生产质量体系进行了评审,进行了发动机台架验证和试飞验证。本实验室的研究、测试、验证工作推动了国内生物航煤产品的研发生产,促进了生物航煤的商业应用,使我国成为世界第四、亚洲第一个掌握生物航煤自主研发生产技术并实现生物航煤商业应用的国家。

  1. 生物航煤

3.2制定航空汽油适航审定技术标准,解决了通用航空的油料供应问题

《国务院关于促进民航业发展的若干意见》(国发〔2012〕24号)提出,大力发展通用航空,加快把通用航空培育成新的经济增长点。通用航空飞机中,除一部分使用喷气燃料外,还有很大一部分飞机使用航空汽油作为燃料。而航空汽油因为用户需求量小、技术标准高、炼制工艺复杂等原因,国内仅中国石油兰州石化公司能够生产高标号航空汽油。受多种原因影响,兰州石化的航空汽油产量不能满足市场需求,一度导致民航飞行训练大面积中断,我国通航作业停止等局面。航空汽油短缺状况长期得不到改善,严重制约了我国通用航空的发展。

实验室针对国内航空汽油独家生产、供应紧张、品质差的问题,协助适航司制定了《民用航空汽油合格审定及证后监管程序》(AP-55-AA-2014-04),通过适航审定批准了三家企业生产100LL航空汽油和UL91航空汽油,彻底解决了航空汽油的供应问题,大幅提高了航空汽油质量,显著降低了航空汽油的市场价格,为通用航空发展创造了有利条件。同时,低铅、无铅航空汽油的获批生产,彻底结束了国内高铅航空汽油的使用,促进了环境保护,得到了用户的一致好评。

  1. 华亚国联航汽颁证仪式

3.3为航油供应企业和检测单位适航审定提供技术支持,成效显著

2006年以来,实验室作为民航局的技术支持团队,协助民航局开展航油供应企业和检测单位的适航审定工作。协助民航局逐步建立了航油适航审定体系和规章标准体系,累计发现并督促整改安全隐患2000多条。通过航油适航审定,我们在民航高速发展时期,将航油事故隐患消灭在地面,航油质量总体受控,安全水平在国际上处于领先地位,避免了国泰航空的类似事故。这种管理模式也得到了国际民航界的认可和效仿。

  1. 航油审查

3.4为航化产品的质量监控和安全使用提供技术支撑

2006年以来,实验室协助民航局适航司对全国航化生产厂家进行适航审查,完成为期三年的航化专项整治工作,形成了较完备的航化适航审定体系,并培养了一批从事航化审定的专业人才,积累了丰富的实践经验,目前已完成全国30多家航化厂家共100余个航化产品的适航审查。实验室通过开展航化产品适航验证和测试和项目研究,解决了民航除冰液的安全使用、回收醇除冰液的生产和使用、飞机除冰液除冰防冰性能测试、航化产品与飞机金属材料相容性测试、飞机防腐剂和密封剂适航验证测试等问题,为民航安全和发展提供了技术支持。

  1. 除冰液现场抽样

3.5为局方事故调查及社会各界提供技术支持

实验室受民航局、民航西南地区管理局、华北地区管理局等单位委托,进行了多次事故油样的检测,参加了2002年北方航空公司“5.7”空难调查与2006年石家庄栾城“9.15”飞行事故航油供应企业的调查。实验室已先后为中国民用航空局、中国石油、中国石化、中国航油、中国民航飞行学院及多家民营企业的适航审定、科学研究和产品开发提供了测试服务。

3.6促进煤制油等国家替代能源战略的发展

我国总的能源特征是“富煤、少油、有气”,我国使用的原油很大比例依赖进口,2018年我国对外国的石油依存度高达70%。煤炭在我国能源结构中仍然占很大比例,探索煤炭的深度加工和清洁利用,对我国增强能源自主保障能力具有重大意义。习近平总书记对神华煤制油进行了重要的批示:“煤制油作为国家的能源战略,对国家的经济发展和长治久安是一个重要的战略安排。煤炭作为我国能源结构的主要组成部分,把煤炭产业做大、做强、做好,具有深远的战略意义”。

探索煤制航煤在民航业的应用,是响应习总书记号召,增强民航喷气燃料供应安全的重要手段。2017-2019年,实验室协助民航局开展煤制油适航验证,推动中国将成为世界上第一个批准煤直接液化喷气燃料的国家,这将对我国能源安全和能源结构产生深远的影响,极大增强我国适航审定的国际话语权。

  1. 煤制油取样现场

3.7解决国产滑油适航审定的关键技术难点

实验室自主搭建涡轮发动机润滑油FZG齿轮载荷试验、高温轴承试验以及VPC气相结焦试验三项关键试验能力,进行三项关键方法研究和能力建设,解决国外限制我国润滑油认证的最后三项关键试验,推动中国民航自主建标能力,形成国产涡轮发动机润滑油适航审定规章体系,形成了符合国内实情的评价标准,实现国产滑油的自主审定和验证能力。实验室成为全国唯一一家具备润滑油气相结焦、高温轴承轴承和高速齿轮承载能力的适航验证机构,获得国内外认可。以此平台,实验室顺利开展了SINOPEC Turbo Oil 1合成航空润滑油(1号涡轮滑油)齿轮承载能力、轴承沉积性能等适航验证试验,有力保障了1号涡轮滑油的技术标准规定项目批准书(CTSOA)的颁布,标志着1号涡轮滑油适航审定取得重大突破,首款国产润滑油进入民航市场迈出了一大步,也为1号涡轮滑油后续上机应用奠定了坚实技术基础。

3.8解决锂电池航空运输安全的痛点

发起国内首起UN38.3能力验证测试活动。近几年,锂电池航空运输不安全事件多发,锂电池的质量不达标是诱因之一。UN38.3测试是保障锂电池质量和航空运输安全的重要前端测试,在民航局和国家认可委的联合发函授权下,实验室团队在全国范围内发起首次锂电池UN38.3能力验证活动。该活动将对全国的测试机构进行能力摸底性评估,为局方和航空公司对检测机构的筛选和评估提供技术支持。为全国范围内近三千名机组人员、危险品教员、监察员等开展了锂电池机上应急实操教员培训,大力提升了受训练人员的锂电池起火燃烧应急实操能力。“国内唯一触发真实锂电池起火、冒烟事故进行应急处置训练”平台的定位得到行业普遍认同。

3.9开发飞机除防冰系列产品,保障民航冬季除冰

国际上常用的最有效的防止飞机及地面结冰的方法是使用除冰防冰液,主要包括I、II、IV等型号的飞机除冰防冰液及道面除冰液。2004年的“11.21”包头空难事故原因是机翼结冰使飞机性能恶化,起飞后即失速坠落。在此后国内开始大力推广使用除冰防冰液,再也没有发生因为飞机结冰导致的空难事故。实验室团队开发了国内第一个FCY-1飞机除冰防冰液产品,产品全部获得国际除冰防冰实验室(AMIL)的测试和认证,以及美国联邦航空局(FAA)、加拿大运输部(TC)、欧洲航空局(AEA)和众多国际航空公司认可,打破了美、德、英、法掌握除冰防冰液关键技术垄断和封锁、控制国际技术标准主导权的现状。

3.10促进民航减碳工作,保障民航绿色发展

实验室作为国内首家获得CNAS认可的民航飞行活动二氧化碳排放核查机构资质的单位,按照民航《民用航空飞行活动二氧化碳排放监测、报告和核查管理暂行办法》《温室气体审定和核查机构要求》(CNAS-CC04:2018)、《<温室气体审定和核查机构要求>应用准则与指南》(CNAS-CC41:2018)和《温室气体审定和核查机构认可规则》(CNAS-RC08:2018)等要求,连续两年对东方航空、山东航空、上海航空等10家航空公司开展了碳排放核查业务,有力地支持局方开展民航减碳工作,为保障民航绿色发展提供了有力支撑。

4.实验室现有队伍和人才培养情况

4.1实验室队伍规模和结构

实验室固定人员共计73人,其中博士15人,硕士42人。正高级职称8人,副高级职称23人。50岁及以上10人,40-59岁18人,35-49岁18人,35岁以下27人。专职研究人员占60%以上,硕士以上学历占78.1%。

实验室人员结构合理,专业涉及适航管理、石油化学、航空化学、低温流变学、聚合物结构与性能,腐蚀控制、弱电控制、飞机除防冰、机场道面除防冰及机场运行、分子科学与工程、化学工程与工艺、材料化学、能源化学工程、动力工程等多学科,专业理论基础扎实,应用研究经验丰富。在基础理论研究、设计和研制、评估和验证系统、产业化及应用技术、标准和规范制定等方面取得了一系列研究应用成果。实验室组建了“航空燃料技术创新团队”、“航空燃油水分快速显色研究团队”、“航空化学品绿色应用领域创新团队”、“飞机洁净气体灭火器研究团队”、“航空碳排放和替代燃料研究团队”、“航空用国产化标准试剂等效替代研究团队”、“航空消毒剂产品的适航评估与适航审定团队”、“飞机除冰防冰液实际保持时间验证技术研究团队”、“航空润滑油液压油材料相容性试验研究团队”、“航空喷气燃料适航管理与风险研究团队”等15支科研团队,其中2019年实验室组建的“航空化学品绿色应用领域创新团队”获得了民航局“民航科技重点领域创新团队”称号,实验室在各自研究领域中有深厚的专业技能,有足够的实力完成民航重点实验室的建设。因此,整个实验室人员结构合理,既有丰富的经验和雄厚的实力,又富有朝气和创新精神。实验室队伍见附件1。

4.2学术带头人情况

4.2.1航空燃料适航验证技术学术带头人

柳华,研究员,硕士,长期从事适航与维修、航空油料和航空化学等领域的研究,主持参加了10余个国家,民航基金项目的研究,在各类期刊杂志发表高水平论文多篇,获得各类国家专利近10项,研究成果先后获得过民航局和四川省科技进步奖。

陶志平,教授级高级工程师,硕士生导师,现任职于中国石化石油化工科学研究院,长期从事航空燃料研究,在各类期刊上发布高水平学术论文数十篇,主导编制国家标准《3号喷气燃料》(GB 6537),多次获得省部级科技进步奖。

4.2.2航空特种油适航验证技术研究学术带头人

杨智渊,副研究员,硕士,2008年毕业于四川大学,硕士研究生学历,主要从事航油航化产品的适航审定、检测以及相关领域的技术研究工作。近年来,协助民航局适航司完成了包括生物航煤、航空汽油、航空润滑油、煤制油等适航审定工作,推动了航油航化产品的国产化。负责搭建了航空润滑油和液压油适航验证能力,建立了包括气相结焦(VPC)、轴承沉积(Erdco)等重要能力,解决了卡脖子等难题。牵头或参与承担省部级项目30余项,参与编写国家或民航行业标准十余项,先后获得四川省、成都市和民航运输协会的科技进步奖4项。

梁宇翔,教授级高级工程师,博士生导师,现任中国石化石油化工科学研究院首席专家。从事航空航天润滑材料的研发工作20多年,负责研发的多个产品成功应用于卫星、飞机、导弹等多种型号的装备上,并批量生产供应用户。发表专业论文30多篇、获得授权发明专利39件,申报中国石化专有技术10余件,参与制定国标、国军标、企业标准多件、11次获得省部级科研成果奖。曾获得国防科工委国防科技工业配套先进个人、中国石化集团公司突出贡献专家称号。带领的航天润滑油脂研发团队获得中国石化集团优秀创新团队奖。

4.2.3航空化学品适航性及运输安全性技术研究学术带头人

彭华乔,研究员,博士,长期从事航空化学品及航空材料的适航审定、安全评估与研究工作。主持、承担和参加了数十项国家级和省部级科研项目,发表高水平学术论文30余篇,其中SCI/EI收录6篇。

韩一秀,副研究员,博士,在科研项目方面,主持或主研6项国家自然科学基金项目、13项民航专项基金项目、2项四川省科技厅科技专项,总经费近6千万元;在技术成果方面,近几年共发表21篇高水平学术论文,其中SCI收录17篇,第一作者6篇,第二作者9篇,获得授权专利8项,参与3项民航行业标准起草;在获得奖项方面,获得四川省科技进步二等奖一项,中国专利优秀奖一项;在人才计划方面,入选2019年民航科技创新人才计划—“拔尖人才”,是民航系统内货物航空运输领域唯一入选者,入选2019年民航科技创新人才计划—“创新团队”“航空化学品绿色应用领域创新团队”成员;在担任学术兼职方面,担任中国民航局第四届危险品航空运输专家组成员、工信部锂电池生产企业现场评审技术专家、SAE国际标准编制委员会成员、民航西南危险品航空运输管理检查员、国家认可委CNAS评审员等。

4.2.4航空油料及化学品可持续研究技术带头人

梅拥军,研究员,博士,民航中青年技术带头人,兼职研究生导师,长期从事航空化学技术的研究工作,熟悉国内外航空化学技术的发展趋势,在除冰/防冰液研究方面积累了丰富的经验。主持、承担和参加了多项民航局科研项目和国家自然基金项目,以及多项相关领域的国家和行业标准的制定工作,获得国家专利授权16项,发表学术论文数十篇,其中SCI/EI收录8篇,获得中国民用航空协会科学技术奖一等奖1项和三等奖2项,四川省科技进步二等奖1项,获交通运输部“十一五”交通运输行业优秀科技创新人员表彰1次。主持了我国第一套飞机除冰废水处理及除冰液再生系统研发,项目成果已在北京大兴国际机场转化应用。

胡晓佳,副研究员,硕士,国际民航组织航空燃料专家组成员,民航局应对国际航空碳减排专家工作组成员,民航国际化人才库成员,长期从事航空替代燃料研究工作,熟悉国内外航空环境保护的发展趋势,在可持续航空燃料研究方面积累了丰富的经验。主持、承担和参加了多项民航局科研项目和国家省部级项目,以及多项相关领域的国家和行业标准的制定工作,发表学术论文数篇,主持了民航第一个航空替代燃料可持续性标准《航空替代燃料可持续性要求》的制定。

5.实验室已具备的科研条件。

5.1科研及办公环境

目前,实验室现有科研和办公用房5300m2,其中行政办公1800m2,包含会议室3个,多功能媒体室1个,科研机房1个;科研及实验室35间,共3500m2。

  1. 实验室位于成都的科研基地

实验室生产部车间面积共3000m2,库房面积共800m2,设备包括:50m3/25 m3储罐,20m3/10m3/5m3反应罐,气雾剂生产灌装设备,液体灌装设备,固体混合设备,高速搅拌机,V型搅拌机,捏合机,槽型混合机,乳化泵,隔膜泵,离心泵,升降机等设备等。

  1. 实验室位于成都的生产车间

5.2基础性、关键性科研设备

实验室建有航空燃料适航验证平台、航空润滑油和液压油适航研究及检测平台、除冰防冰液适航验证平台,拥有品度仪、润滑油气相结焦性能测试仪等国内外先进试验设备400余台/套,相关仪器设备资产累计已达2.5亿元,对各个研究方向均提供良好的软硬件设备支持。

在航空燃料方向,实验室配备了航空燃料适航验证平台,后续通过省部级项目对平台设备进行了补充完善,可覆盖国际标准和国标航空煤油、航空汽油和航空生物燃料性能指标的检测和研究,是我国唯一可以按照国际通行标准实现航空汽油全项目性能指标研究和检测的验证平台,也是全世界少数可以进行航空汽油品度测试的实验室之一。实验室设备主要包括:品度仪、辛烷值机、航煤热氧化安定仪(JFTOT/ETR/ITR)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、气相色谱-质谱联用仪等,其中品度仪是全世界能正常使用的四台设备之一。

  1. 品度仪、辛烷值机

  1. 电感耦合等离子光谱仪

在航空特种油方向,实验室已建立运动粘度、总酸值、蒸发损失、固体颗粒污染度、润滑油气相结焦性能、痕量水、电导率、铁谱、SEM扫描电镜、颗粒计数、微量金属含量、氧化安定性集成系统等试验能力,已全面具备油品物理化学性能、机械润滑性能和环境安定性能评估能力。其中润滑油气相结焦性能(VPC)测试设备是中国唯一一台,世界第三台,用于模拟测定发动机润滑系统出口端的滑油气相沉积性能;与高速FZG齿轮承载能力试验机和高温轴承沉积性能试验机组成了全国最完善的涡轮润滑油性能验证硬件体系。此外,实验室颗粒计数测定仪还配置无尘洁净实验室,可测定航天级别液压油的污染等级。

  1. VPC气相结焦

  1. 高速FZG齿轮承载能力试验机

  1. 高温轴承沉积性能试验机

在航空化学方向,实验室配备了与国际同步的先进实验设施设备,能够完成AMS、ASTM、Boeing、Airbus等机构要求对航空化学品评估和研究。是目前国内在该领域设备设施最完善的机构,利用这些设备可以开展航化产品理化性能研究评估;也可以开展全浸腐蚀、应力腐蚀、钛的相容性、对涂漆表面的影响、聚碳酸酯应力银纹化等飞机材料相容性研究评估;能够开展高湿防冰性能、空气动力学性能、连续干燥水合稳定性等除防冰液研究评估;还能进行超疏水涂层等研究实验。主要的设备包括接触角测量仪、旋转流变仪、气相色谱-质谱联用仪、低温风洞、低温环境模拟室、傅里叶偏振红外光谱仪、盐雾试验箱、紫外老化试验箱、氢脆持久拉力机、万能材料试验机、应力腐蚀试验设备、测量显微镜、平衡刮附仪、复材落锤冲击(Gardner冲击)仪、低温柔韧性等数十余台设备。其中正在建设的低温高度模拟风洞是全球唯一一台能评估飞机除冰液在高原及高高原机场空气动力学性能的设备。

  1. 高分辨液相色谱质谱联用仪

实验室配套大量的专业仪器设备,能开展锂电池UN38.3全系列检验和包装件跌落试验研究评估,用于民航运输过程中各类危险品的分类、识别、包装及运输条件鉴定等,为民航货物安全运输保驾护航。实验室自主设计了锂电池机上应急实操培训平台和整套流程,真实的模拟锂电池在飞机客舱的热失控事故场景,将理论课程与实操培训有机结合,目前已为局方的监察员、全国的危险品教员、航空公司的机组人员等3000余人提供实操培训。

  1. 锂电池真火训练

航空油料及化学品可持续研究方向,随着飞机除冰液技术标准的持续更新,防冰液的防冰时间、对飞机气动性能影响和稳定性的要求不断提高,飞机除冰液的成分和性能不断变化,飞机除冰废水的处理技术也必须不断改进。实验室建成的我国唯一除冰废水处理及除冰液再生利用技术研究平台,可根据除冰液的技术发展变化,研发与之相适应的废水处理和除冰液再生利用技术,以满足我国不断提升的环境保护要求。

  1. 除冰液废水处理及再生系统

实验室现有主要仪器设备清单见附件9。

国内外现状及趋势

1.实验室所属领域国内外技术发展现状及趋势;

1.1国内技术发展现状及趋势

1.1.1航空燃料技术方面

航空煤油方面,我国3号喷气燃料使用的抗静电剂T1501、抗磨剂T1601和T1602由于缺乏有效的技术验证手段和相关的试验数据,受到OEM厂商和IATA的质疑。航空汽油方面,我国在2015年完成国产低铅航空汽油和低辛烷值无铅航空汽油的适航审定,在通航领域全面推广100LL和UL91的使用,但是在UL100航空汽油适航审定方面,我国目前在这方面还处于空白。生物航煤方面,国内已批准的1号生物航煤以餐饮废油作为原料,每年产能10万吨,工艺成熟度为国内最高,同时蓖麻油、秸秆等原料也可用于生产生物航煤,整个产业尚有巨大潜力可发掘。但其受生产工艺和生产成本的制约,未能在民航推广使用。

1.1.2航空特种油技术方面

现阶段,我国民航使用的航空润滑油和液压油全部依赖于进口,国外几大巨头美孚、壳牌和伊士曼公司等垄断了整个市场,国产产品并未进入民航领域。然而,随着我国C919国产大飞机项目、ARJ-21国产支线飞机项目以及WZ16/8C/8J国产发动机项目的开展,国产润滑油适航验证和评估工作已在推进过程中,首款国产涡轮滑油已获得技术标准规定项目批准书(CTSOA),接下来的研究重点已投向推动国产高温型滑油、活塞滑油、液压油和润滑脂CTSOA审定工作,以及上机应用和商业监控飞行技术研究,建立科学有效的动态运行监控体系,形成配套的适航审定规章标准体系。针对CCAR 33部中33.67、33.71要求,需要对飞机滑油系统与不同规格的润滑油之间进行相容性验证,即新型发动机的设计要能和当前使用的油品规格性能适配;发动机台架试验需验证润滑油的润滑性、耐高温性和持久性等安全性能。我国自主研发的发动机或民机所用材料、承受温度、压力等参数不同,现市场在用航空润滑油和液压油并未针对我国发动机或民机进行材料相容性、稳定性、耐久性和安全性等适航评估。如何确保进口油和国产油的产品质量安全以及与发动机相容性安全,以上方面的技术研究也亟待开展。

1.1.3航空化学技术方面

通常,航空化学产品都是按照SAE、ASTM、MIL、Boeing和AIRBUS等国外标准进行试验,由于试验材料和试验方法的特殊性,国内其他测试机构很少能按照这些试验方法和试验材料进行航化产品的适航验证。目前,国内只有本实验室已经具备了航化产品的适航验证能力。为了保证国内航化产品的适航验证能力,逐步建立健全航化产品适航验证研究平台,是未来国内航化产品适航验证的技术发展趋势。

1.2国外技术发展现状及趋势

1.2.1航空燃料技术方面

(1)汽油加速向无铅化方向发展

目前ASTM有4个无铅航空汽油标准,分别为:D6227对应UL82和UL87两种牌号;D7547对应UL91和UL94牌号;D7719和D7960分别对应Swift以及Shell制备的UL102航空汽油。

D6227对应的UL82和UL87两种航空汽油,由于辛烷值较低,无法满足现代活塞式发动机的使用要求,目前已经停产。D7547对应的UL91航空汽油是成熟的商业化产品,由瑞典Hjemlco公司生产,主要供于欧洲市场。D7719对应Swift公司生产的UL102航空汽油,其配方主要包含异构烷烃和芳烃两种组分。该标准于2011年发布,已由最初的测试用油标准更新为产品标准。D7960是根据Shell公司最新的UL102航空汽油配方,于2014年推出的新标准,其配方除了包含来自石油炼制的精炼烃,还包含了苯胺、醇类、醚类以及酯类化合物。

FAA已经于2010年开始对包括Swift、Total、BP、Shell、Exxon Mobil以及Gami等12家公司的UL102航空汽油测试用油进行审定,目前已经完成了包括理化性质、特性试验以及相容性试验在内的第一阶段测试,即将开始发动机试验及试飞验证。美国计划在2020年全面使用无铅航空汽油,以替代现有的100LL低铅航空汽油。美国无铅航空汽油研发和评估的结果表明,其对飞机和发动机的影响远大于预估的情况,美国已经进一步推迟无铅航空汽油的推广使用计划。

(2)航空生物汽油生产技术蓬勃发展

与传统燃料相比,航空生物燃料具有硫含量低、闪点高、燃烧后排放量低等特点,且具有不需要更换发动机和燃油系统的巨大优势,是成为航空业节能减排,实现绿色、可持续循环发展目标的重要途径。

目前,全球已经有多个公司开始进行生物汽油的研究。Shell联合Virent公司生产的生物汽油已经通过欧洲汽车车队试验的第一次测试。Primus绿色能源公司通过生物质转化技术的专有组合,已生产出高辛烷值生物汽油的首批样品。CoolPlanet能源系统公司于2012年宣布,使用其专利技术,将能够生产高辛烷值负碳可再生汽油。但是,生物燃料研发成本高、性质不稳定的特点,限制了其在航空汽油领域的应用。

(3)生物航煤是实现全球温室气体减排目标的重要途径

欧委会制定了欧洲生物燃料指令,要求2010年欧盟成员国能耗中的5.75%必须来自生物燃料,到2020年欧盟生物燃料在交通能源消耗中所占比例提高到10%。2006年欧委会设立“欧洲生物燃料技术平台(EBTP)”项目,召集工业部门、生物原料供应商、技术研发机构以及相关非政府组织,负责生物燃料的研发和生产。2009年10月,欧委会公布将为开发低碳技术额外提供500亿欧元的项目资金,其中90亿欧元专门用于2020年前生物燃料项目的开发。2010年启动新的能源立法程序,主要针对航空航海生物燃料的研发和使用以及生物燃料原料供应的可持续性等问题。

美国对发展航空替代燃料十分积极,由联邦航空局牵头,航空运输协会、北美国际机场理事会和宇航工业协会一起成立商用航空替代燃料倡议署(CAAFI),其组织机构包括研发组、合格审定工作组、环境评估组和经济商务组。CAAFI要求到2016年,空军所采购燃料中产自国内替代燃料比例达到50%;到2020年,海军所消耗能源的50%要产自替代原料。CAAFI提出的航空生物燃料使用路线图如下:2009年完成所需试飞活动;2010年完成实验室数据分析及油料合格审定;2011年在全球选址种植替代燃料原料作物并建造炼油厂房等基础设施;2012年初在炼油厂与机场之间建立航油配送网络;2012年底航空生物燃料实现商业化,同时实现全美航空燃油消耗量的1%来自航空生物燃油;2020年实现全美航空燃油消耗量的20%来自航空生物燃料;2030年实现全美航空燃油消耗量的30%来自航空生物燃料;2040年实现全美航空燃油消耗量的50%来自航空生物燃料。

世界上许多国家都进行了航空生物燃料的空载或商业试飞,证明生物航煤可以满足航空业对燃料性能的要求,生物航煤受原料价格偏高、来源不稳定以及市场规模较小等因素影响,目前尚不具备竞争力。但是,从长远来看,采用生物燃料是减少人类对化石能源的依赖程度、实现全球温室气体减排目标的重要途径之一。目前,生物航煤产业规模化发展亟待解决的问题是如何保障原料持续稳定供应,并进一步优化生产工艺,降低产品成本。

1.2.2航空特种油技术方面

生物基润滑油,相比其他各类基础润滑油在抗挥发性、高温稳定性、氧化稳定性、抗磨特性等方面表现更出色,而且排放后可以在自然环境中生物降解,是航空润滑油绿色可持续发展的方向。生物基润滑油的使用受政策影响,基于对供应链的考虑,要求使用可再生可降解的原材料。比如美国的生物优先计划,要求联邦机构采购最低生物基成分含量阈值的产品,在支持农业发展的同时,减少对石油的依赖、减少碳足迹。

低毒性航空液压油,是航空特种油又一发展趋势。上世纪液压油经历了矿物基向合成基、磷酸酯基的转变。由于磷酸酯的环境不友好性,欧美提出发展植物基、矿物基等低毒液压油,以减少磷酸酯液压油生产、使用、排放过程中对环境的不利影响。但相比传统磷酸酯液压油,如何改善植物基倾点较高、低温流动性差以及水解安定性差等问题,是各国开发新型绿色航空液压油的新研究方向。

1.2.3航空化学技术方面

(1)航化产品配方的绿色化

在国内外对绿色发展的呼声越来越高的背景下,航化产品也将往绿色化发展,具体的体现形式主要有:1)维持功能性前提下,配方中含有的高环境危害成分(六价Cr、亚硝酸盐、三氮唑等)的产品将逐渐被淘汰;2)溶剂型产品将逐渐往水基型产品方向发展;3)航空涂料中挥发物含量和VOC将被进一步限制。因此对相应产品的验证技术需要进行重塑。

(2)飞机除防冰技术的绿色化

飞机除防冰技术的绿色化主要有两个研究途径,一是对现有二元醇类飞机除防冰液进行回收,通过收集、净化和再生等工艺,将除冰废水中的二元醇类化合物进行再利用;另一个途径是使用超疏水涂层,彻底告别用化学品除防冰的技术,但目前超疏水涂层疏水性能的耐久性是主要的技术难题。

  1. 除冰液回收装置

1.2.4可替代燃料技术方面

国外现有HEFA\FT\SIP\ATJ\CH等9种替代燃料生产工艺,涉及动植物油脂、餐饮废油、农林废弃物、经济作物等四大类十余种原料。根据全生命周期碳足迹分析方法,国外现有采用餐饮废油作为原料生产的可持续航空燃料减排效率可达80%以上,采用废弃物作为原料生产的可持续航空燃料减排效率可达60%以上。国外现已有超过315000架次可持续航空燃料商业飞行活动,累计已使用替代燃料超过上百万吨,基本采用航空公司与油料商签订购销合同的方式购买,Total、Gevo、BP、lanthtech等多家公司均已明确将投资可持续航空燃料,Neste公司将在荷兰鹿特丹建造年产50万吨生产装置,预计2023年投产。

2.国外同类实验室的发展现状。

2.1 FAA美国联邦航空局技术中心

FAA Technical Center(以下简称TC)位于大西洋城西。该部门作为一个海军航空基地,建立于1942年,在1958年由FAA接管,将其作为机场及航空安全研究中心。包含先进的实验室、测试装置、安全保障装置、以及大西洋城国际机场和一个非商业飞行基地。TC作为美国最初的几个航空研究、发展、测试及评价部门之一,凭借其世界领先水平的火灾和实验室保证其为美国提供现代化的空中交通管理系统,与本实验室相近的领域主要是航空油料领域。

2.1.1化学及材料科学实验室

化学及材料科学实验室为FAA提供化学、火灾科学及材料工程学相关知识,研究、开发及测试新的阻燃材料,量化设备在全尺寸飞机客舱火灾测试情况下的有毒气体释放总量。FAA致力于发展可授权的完全耐火客舱的材料设计,该计划的目的在于清除客舱内引起火灾的材料。

2.1.2结构与动力推进实验室

结构与动力推进实验室设置于FAA技术中心,主要开展燃料结冰、环境变化影响、燃料与动力系统相容性以及航空替代燃料、高辛烷值无铅航空汽油性能验证方面的研究。目前拥有航空活塞式发动机台架以及高空环境模拟系统、航空替代燃料组成精确分析研究系统、燃油结冰研究系统、燃油污染物影响研究系统、燃料发动机排放测试系统等,开展了航空替代燃料和高辛烷值无铅航空汽油新型测试方法研究,同时对航空汽油理化性能测试、部件性能测试、发动机性能测试以及排放污染物测试等方面开展了大量的研究和验证工作。

  1. FAA油料中心

2.2美国西南研究院(SwRI)

成立于1947年,是一家独立的、非营利性质的应用技术研发机构。美国西南研究院在众多科学领域中享有极高的国际声誉,为工业界和政府机构提供优质的科研开发、工程和试验技术咨询服务;应用多学科的综合途径来解决科学和应用技术中各种复杂的问题。研究院拥有3200多名员工,总部位于美国德克萨斯州圣安东尼奥市,占地1200多英亩,拥有最先进的实验室及各类试验设施、车间和办公用地。美国西南院一直致力于航空燃料理化性能分析和部件试验研究和验证,在航空涡轮燃料热氧化安定性测试、过滤性能测试以及燃烧性能测试等方面的研究位于世界领先地位。具备航空涡轮燃料热氧化安定性测试仪及评级仪、实验室尺寸和全尺寸滤芯测试系统、航空涡轮燃料燃烧性能测试系统以及压燃式发动机测试系统,可以完成航空替代燃料理化性能、部件性能和压燃式发动机性能测试。对航空燃料及航空替代燃料在发动机中的沉积情况(沉积物组成和沉积物分布)、航空燃料水分污染及耐受性以及航空替代燃料发动机性能进行了深入研究,研究成果被FAA、ASTM、CRC等机构广泛认可。

2.3美国科学技术材料实验室(SMI)

SMI是全球知名的航空航天材料测试验证实验室,是美国军方、飞机和发动机制造商授权的测试机构。其主要业务范围是按照美国军方、SAE、ASTM、Boeing、Pratt & Whitney、General Electric、Rolls Royce、Lockheed以及AirBus等机构的要求对航空化学品进行验证测试,也提供产品的验证设计方案及开发个性化定制的测试方案研究。

2.4加拿大国际防冰实验室(AMIL)

加拿大国际防冰实验室位于蒙特利尔的魁北克大学内,是全球知名的除防冰研究机构,是目前全球唯一能进行飞机除防冰液防冰保持时间和空气动力学性能评估的机构,拥有各类气候实验室和飞机除防冰液测试风洞。该机构与FAA和加拿大运输部(TC)有良好的合作,FAA和TC每年发布的除防冰清单主要就是利用该实验室的数据。其研究的方向主要有如下几个:1、飞机除防冰液防冰保持时间测试技术;2、飞机除防冰液空气动力学评估技术;3、机场道面除冰剂除防冰性能评估技术;4、超疏水涂层的防冰性能评估等。

  1. AMIL实验室结冰风洞

五、实验室建设规划方案

1.实验室主要研发方向、研究内容、研究单元构成

1.1主要研发方向

实验室将根据国家航空发展战略,结合当前复杂的国际形势,紧扣推进我国民航航空安全、民航绿色低碳转型的实际需要,瞄准我国民航目前和未来在航油航化和可持续领域被卡脖子的关键问题,依托已有技术积累,开展相关研究。根据实验室的研究基础和行业的实际需求进行分析,确定实验室主要的研究方向包括航空燃料适航验证技术、航空特种油适航验证技术、航空化学品适航性及运输安全性技术研究、航空油料及化学品可持续研究四个方向。

  1. 实验室主要研究方向

1.1.1航空燃料适航验证技术研究

开展航空燃料的适航验证技术研究,包括航空新燃料/燃料添加剂的理化性能和特定性能,与飞机发动机材料相容性,新检测技术及检测方法,航空燃料使用安全性和地面处理性能,以及可持续燃料评价等,可细分为:

(1)航空燃料适航验证技术研究

(2)航空燃料使用安全性研究

(3)航空替代燃料新工艺及新验证方法研究

1.1.2航空特种油适航验证技术研究

开展航空润滑油(脂)、液压油的适航验证技术研究,航空润滑油(脂)、液压油的理化性能检测,安定性能及相容性能研究,发动机部件材料、油品元素分析及材料表面分析,航空发动机台架及部件台架试验技术研究。可细分为:

(1)航空特种油适航验证技术研究

(2)航空特种油失效模式及监控技术研究

(3)新型航空特种油审定方法研究

1.1.3航空化学品适航性及运输安全性技术研究

开展环保清洗剂、飞机防腐剂、切削液、密封剂、胶粘剂和飞机涂料等高附加值的航空化学产品的性能和适航验证方法研究,飞机除冰防冰液防冰时间、防冰性能验证和飞机零部件的防冰性能等关键技术验证研究,飞机发动机清洗剂、发动机零部件清洗剂等航空化学品的适航验证技术研究,高附加值航空化学产品的延寿验证方法研究。可细分为:

(1)航空化学品适航验证技术研究

(2)航空化学品应用及失效模式研究

(3)除防冰新技术与适航验证技术研究

(4)化学品及锂电池安全运输技术研究

1.1.4航空油料及化学品可持续研究

开展相关产业协同应对国际航空减排挑战的有效模式,打造航空新能源“绿色化”水平评估和认证智库,推动建立我国自主知识产权的技术与应用标准体系,为国际谈判和磋商及标准国际化推广提供技术支撑。可细分为:

(1)飞机飞行活动碳排放研究

(2)航空燃料全生命周期碳足迹研究

(3)航空特种油绿色工艺及回收技术研究

(4)航化产品绿色应用技术研究

1.2研究内容和研究单元构成

1.2.1航空燃料方向

(1)航空燃料适航验证技术研究单元

航空燃料要满足飞机和发动机的使用要求,必须经过严格的性能验证。根据美国等发达国家的验证经验,其一般包括理化性能验证、特定性能验证、材料相容性验证、部件性能验证、发动机整机验证以及飞行验证等五个阶段。实验室目前已经建立了完备的理化性能、特定性能和材料相容性验证能力,但是对部件性能、发动机和飞行验证等还基本处于空白。

a.航空燃料部件性能验证研究

结合我国大飞机和大发动机研究进程,搭建满足飞机和发动机要求的部件性能验证能力,建立通用型飞机燃油模拟系统、结冰性能研究系统、抗污染性能研究系统以及小尺寸涡轮发动机模拟测试系统,研究航空燃料(含航空替代燃料)对国产飞机/发动机部件材料、性能的影响,重点研究航空燃料对燃油系统金属和非金属结构件的腐蚀性能和腐蚀机理,研究飞机发动机部件在高空环境中对水及污染物的耐受性及耐受边界,研究航空燃料小尺寸涡轮发动机系统中的雾化性能、燃烧性能和排放性能,建立仿真模型,完善我国航空燃料的适航验证能力,简化审定费用,推动可持续燃料快速发展。

b.航空燃料全尺寸发动机性能验证研究

联合商发建立航空燃料(含航空替代燃料)全尺寸发动机性能验证能力,研究匹配不同涡扇发动机类型的航空燃料性能验证要求和技术要求,提出性能验证的关键参数和判定依据,建立全尺寸发动机模拟仿真测试评估能力。

c.航空燃料飞行验证研究

联合国内航空公司和商飞,建立航空燃料(含航空替代燃料)飞行验证能力,重点研究国产大飞机大发动机使用航空燃料在高空飞行时的各项飞行参数、航程、动力性能以及对飞机发动机燃油系统部件的影响,研究飞行试验的具体流程、控制参数、试验结果处理及判定依据,明确飞行验证要求。

d.新的适航验证技术研究

基于来源于不同原料、炼制工艺、使用限制的航空燃料,以航空燃料微观组成和宏观性能为基础,建立针对不同特点航空燃料的新适航验证能力和验证技术,通过验证过程优化、验证方法选择、结果判据探讨等,开发针对不同特点航空燃料的适航验证技术,优化验证流程,提高验证效率,更好的确定航空燃料的适航性。

(2)航空燃料使用安全性研究单元

由于航空替代燃料原料或炼制工艺与传统喷气燃料存在差异,国产大飞机、大发动机在持续使用可持续航空燃料的过程中,可能对其性能和部件造成不利影响。同时,由于国产大飞机、大发动机使用部分国产材料替代进口材料,也可能存在与航空燃料的相容性问题。结合国产大飞机、大发动机研制和使用进程以及定检维修,关注航空燃料对国产大飞机、大发动机长期使用的影响,重点关注航空替代燃料持续使用对国产大飞机、大发动机及其材料、性能、排放的影响,确定影响对象的位置、特征和程度,持续收集影响数据,分析影响原因,建立影响分析数据库和仿真模拟系统,作为飞机发动机健康管理的重要一环。

(3)航空替代燃料新工艺及新验证方法研究单元

航空替代燃料由于原材料、工艺以及使用要求与传统燃料存在差异,因此,对航空替代燃料的性能验证应充分考虑其原材料和工艺特点,以使用要求为基础,研究建立符合其特点的验证方法。同时,以微观组成和化学结构为依据,建立航空替代燃料与传统燃料组成详细分析及精确分析方法,研究不同工艺航空替代燃料快速审定技术,重点突破航空替代燃料与传统燃料在组成相似性判定、调合比例要求和痕量污染物影响方面的瓶颈,为我国未来开展航空替代燃料快速审定提供技术支撑。

a.可持续航空燃料

建立不同原料、不同工艺制备可持续航空燃料的全生命周期评估值数据库及模型;完成自主研发的生物航煤项目建设;建立微生物培养及提取试验台、可持续航空燃料炼制加工实验台。研究内容涵盖可持续航空燃料不同应用情景的经济性分析;可持续航空燃料评价(原料、工艺、生产等全生命周期过程)。

b.新能源新动力

面向以航空动力电气化的绿色航空发展方向,打造从基础理论、应用技术到符合性验证方法的实验平台,具备开展高性能电机、储能电池、先进热控与热安全、先进能源管理策略等核心技术的前期探索的试验能力。对液氢、混动和纯电动发动机开展预先研究。研究内容涵盖航空动力电气化的电动系统、储能系统、热控与热安全系统与总体系统,为设计方、制造商、系统集成商、审定局方提供一个国际性平台。

1.2.2航空特种油方向

(1)航空特种油的适航验证技术及标准研究单元

航空润滑油(脂)、液压油等油品要满足飞机和发动机的使用要求,必须经过严格的性能验证。一般包括理化性能验证、特定性能验证、材料相容性验证、部件性能验证、发动机整机验证以及飞行验证等五个阶段。实验室目前已经建立了完备的理化性能、特定性能、材料相容性、部件性能验证能力,但是对发动机和飞行验证等还处于起步阶段。

a.航空特种油部件性能验证研究

结合我国大飞机和大发动机研究进程,搭建满足飞机和发动机要求的部件性能验证能力,建立高速FZG齿轮试验平台、高温轴承沉积性能试验平台、航空液压油泵/阀试验验证平台,研究航空特种油对国产飞机/发动机部件材料、性能的影响,重点研究航空润滑油对齿轮系统承载能力及磨损机理,研究航空润滑油在高温轴承工作环境下的热稳定性能,研究航空液压油对不同类型控制阀使用寿命的影响,研究不同类型航空泵在液压油工作环境中的损伤程度及机理,建立航空特种油部件性能标准评价体系,完善我国航空特种油的适航验证能力,优化审定程序,推动国产航空特种油商业应用。

b.航空润滑油全尺寸活塞发动机性能验证研究

建立航空润滑油全尺寸活塞发动机性能验证能力,研究不同类型航空润滑油的综合性能验证要求,提出性能验证的关键参数和判定依据,建立全尺寸发动机模拟仿真测试评估能力。

c.航空特种油飞行验证研究

联合国内航空公司和商飞,建立航空特种油飞行验证能力,重点研究国产大飞机、大发动机使用特种油在飞行后,特种油的各项理化性能以及对飞机发动机部件系统的影响,研究飞行试验的具体流程、控制参数、试验结果处理及判定依据,明确飞行验证要求。

d.新的适航验证技术研究

依据不同原料、不同添加剂以及不同生产工艺的航空特种油,以航空特种油微观组成和宏观性能为基础,建立针对不同特点航空特种油的新适航验证能力和验证技术,通过验证过程优化、验证方法选择、结果判据探讨等,开发针对不同特点航空特种油的适航验证技术,优化验证流程,提高验证效率,更好的确定航空特种油的适航性。

(2)航空特种油的失效模式及监控技术研究

上机使用后,由于理化环境的改变,特种油的基础性能可能发生失效,针对国产特种油不同基础油及添加剂使用情况,开展润滑油(脂)、液压油等油品新油、在用油的理化性能检测,对比研究基础理化性能变化/失效模型及机理,重点关注致润滑性能变化的指标监测研究,重点关注特种油热安定腐蚀性、氧化安定性、热老化性等环境安定性研究。结合国产发动机金属/非金属部件材料使用情况,针对性开展特种油金属/非金属材料相容性研究,研究不同发动机金属/非金属材料对特种油成分变化及理化性能的影响,研究不同种类特种油对对发动机金属/非金属材料结构性能的影响,研究建立特种油对发动机材料使用寿命影响的预测模型,建立特种油材料相容性评价标准。

结合航空发动机部件台架试验技术研究与国产发动机部件使用情况,建立航空特种油部件工作失效模型,重点研究润滑油高温工作环境的结焦性能、研究润滑油在高速齿轮运转下磨损失效模型、研究润滑油在高温轴承运转下的沉积性能,研究航空液压油对航空泵/控制阀损伤机理,建立液压油航空泵/控制阀试验失效模型及损伤评价标准。结合航司运行特种油液大数据监控、趋势分析,建立在用特种油智能检测和预警系统。

(3)新型航空特种油的审定方法研究及标准

开展基于生物质基础油和添加剂等新型航空特种油的审定技术和方法研究,研究不同生物质基础油和添加剂对基础理化性能、高温性能、耐久性能以及对发动机材料、部件和台架的影响,建立审定技术判断准则,重点突破新型特种油与传统油品在组成相似性判定、性能影响、相容性方面的技术瓶颈,推动生物质基础油为我国未来开展新型航空特种油的审定提供技术支撑。

1.2.3航空化学品研究方向

(1)航空化学产品适航验证技术及标准研究单元

完善航空化学产品适航验证能力,研究发动机清洗剂、飞机防腐剂、胶粘剂、密封剂等高价值航化产品性能验证要求、技术要求和适航验证的关键技术,建立测试评估能力,开展相关研究工作,为高附加值航空化学产品的国产化提供理论基础和技术支持。

搭建航空化学品材料相容性试验验证能力,建立飞机材料在受力、温湿度变化、光照、盐雾酸雾等综合条件下航空化学品对飞机材料相容性验证能力,重点研究航空化学品在综合条件对飞机金属和非金属结构件的腐蚀性能和腐蚀机理。为我国航空化学产品的研发和验证提供技术手段,为航空化学品的升级换代提供技术支撑。

(2)航空化学品应用及失效模式研究单元

a.航空化学产品对复合材料及增材制造材料影响的评估

建立飞机复合材料和增材制造材料的性能验证能力,开展航空化学产品对复合材料及增材制造材料的影响验证方法研究,为飞机新型复合材料和增材制造材料的使用和维修维护提供技术支撑。

b.飞机密封胶、涂料等失效影响研究

研究飞机密封胶、涂料以及粘接剂等的失效模式,研究飞机上常见的高温、循环应力、高辐射等因素对这些材料的影响。研究涂料、密封胶等产品在存储期的变化对产品性能的影响,以支撑这些产品在审定和使用时的产品稳定性问题的解决。

(3)除防冰新技术与适航验证技术研究单元

a.飞机除冰防冰液防冰性能研究

搭建飞机除冰液和飞机零部件结冰风洞实验室,研究飞机除冰液防冰性能和飞机零部件结冰性能评估方法,为飞机除冰液防冰性能适航验证和飞机零部件结冰性能的验证提供技术支持。

b.飞机除冰防冰液空气动力学性能研究

建设飞机除冰液结冰测试平台,开展除冰液对飞机空气动力学适航验证技术研究,探索结冰条件下二元翼空气动力学性能研究,开展高原及高高原环境条件下除冰防冰空气动力学性能,引领我国民航在高原及高高原除冰防冰领域的研究工作。

c.民航除冰防冰先进技术研究

开展飞机超疏水防冰涂层制备及性能研究,建立超疏水防冰涂层防冰性能研究方法,探索试验条件、服役条件和环境条件对超疏水性能的作用机理。研究定点除冰、红外除冰等新一代环保防冰技术,提高除冰防冰液低温防冰技术,提高除冰液防冰性能,减少除冰防冰废水排放对环境的污染。

(4)化学品及锂电池安全运输技术研究单元

a.化学品、锂电池航空运输安全性评价技术研究

开展航空运输化学品危险性的识别及测试验证技术研究;物品身份信息的采集及测试技术验证;研究微少量样品、新型物品及特殊危险品的危险性识别技术及测试验证方法;对国内、国际标准测试技术及方法进行研究和修订。

对锂电池危险性的识别及测试验证方法进行研究;建立锂电池热失控危险性火焰、危险性碎片及热失控气体易燃性、毒性、高温高热等危险性的测试及验证能力;研究及制定锂电池航空运输安全性评价的行业标准等。

b.化学品、锂电池货物航空运输防护技术研究

基于航空运输化学品危险性识别及跟踪技术实验室的研究结果,研究其航空安全运输包装防护方案;研究包装防护技术风险控制的测试验证技术;研究特殊(危险品)货物包装防护技术有效性的评估验证技术、有限和例外包装防护有效性评估验证技术、研究特殊货物批准和豁免适航性及有效性验证的技术措施等。

针对航空运输锂电池起火燃烧事件频繁出现的现状,研究锂电池起火燃烧新型包装防护技术、包装防护技术指标及其测试评估方法、新型灭火降温介质及其智能释放材料、隔热耐热材料、耐火焰烧穿材料;开展外部火焰高温下防护材料的隔热、耐热及阻燃测试研究、热扩散系数研究及耐火焰烧穿测试研究;研究新型防护包装在锂电池完全热失控过程中的防火性能、隔热耐热性能及防爆性能的测试验证技术。

c.化学品材料航空运输身份识别和跟踪技术研究

研究危险化学品性状、特征物理化学参数及其测试方法;研究物品身份信息的采集、识别及快速测试方法;建立物品检测信息数据库;开展现场检验检测数据与数据库信息的比对、快速识别及数据分析和共享等。

d.化学品及锂电池航空运输事故应急处置技术研究

构建航空运输危险品应急处置体系研究平台,针对化学品及锂电池的冒烟、起火燃烧、液体渗漏、有毒气体等的危害性,开展应急处置方法、处置程序、安全防护装置及其人员安全方案研究。

1.2.4航空油料及化学品可持续研究方向

(1)飞机飞行活动碳排放研究单元

a.建立民航温室气体排放核查标准体系

根据民航局和国家认可委关于飞机运营人二氧化碳排放核查要求,核查机构应对运输航空公司温室气体排放数据进行核查。民航二所作为民航业内首家获得资质的核查机构,未来将开展相关工作。实验室将基于相关核查要求研究民航温室气体排放核查方法及关键技术,主要涉及批量处理飞行数据、快速筛选异常数据、核查数据流过程、评估温室气体信息管理及控制系统等方面,同时还将开发相关满足核查要求的民航温室气体排放核查工具。

b.飞机二氧化碳排放计算

建立一套完整的飞机二氧化碳排放计算系统,为我国民机碳排放工作提供支持,为国家碳交易市场的逐步完善奠定基础。飞机二氧化碳排放计算系统主要用于评估不同飞机构型对二氧化碳排放的影响,包含试飞数据分析工具(含数据统计、数据修正、等效程序)、二氧化碳排放评估工具等。研究内容包括:飞机二氧化碳排放试飞数据统计和修正;飞机二氧化碳排放审定等效程序;飞机运行过程中的燃油消耗预测;飞机二氧化碳排放建模。

(2)航空燃料全生命周期减排研究

a.研究航空(替代)燃料二氧化碳生命周期排放值(LCA)原则和框架

研究基于ISO 14067 Greenhouse gases — Carbon footprint of products — Requirements and guidelines for quantification(温室气体——产品碳足迹:量化要求和指导)标准的航空(替代)碳足迹生命周期排放值(LCA)计算原则和框架。

b.研究传统航煤和航空替代燃料的LCA值计算方法学

根据LCA计算原则,研究传统航煤和航空替代燃料的LCA值计算方法学,开发具有自主知识产权的LCA计算方法和模型,对国内传统航煤和各类航空替代燃料的LCA值进行研究,比较其减排效果;在此基础上,长期跟踪国内航空燃料及替代燃料的研发情况,收集相关数据,建立符合中国国情和国际标准的LCA数据库。

c.研究可持续航空燃料认证关键技术

基于航空燃料碳足迹和国内实际情况,参考国内外现行可持续性标准,对可持续航空燃料认证关键技术开展研究,主要包括燃料LCA值确认、可持续性要求符合性审查、燃料可追溯性审查、认证流程可操作性研究等方面,建立基于环保要求的民航航空燃料认证体系。

(3)航空特种油绿色工艺及回收技术研究

a.开展绿色航空特种油技术研究

传统特种油如磷酸酯液压油降解能力差、具有毒性和腐蚀性,大量聚集后会产生严重的生态危害。因而从环境友好的植物油出发,研究不同植物油结构与性能间的关系,确认植物油应用于航空领域所存在的缺陷,在此基础上,对不同的植物油进行化学改性并加入相关添加剂调节性能,保证其能适应航空领域的苛刻工作环境,为未来将植物油引入航空领域提供技术支持。开展以聚醚、合成酯和天然植物油等绿色基础油的润滑油技术研究,开展绿色抗磨极压添加剂研究,形成绿色润滑油制备关键技术。

b.开展航空特种油回收再生技术研究

结合飞机检修更换在用特种油具体性能变化情况,研究适合的绿色环保型加氢取代、废油减压蒸馏等再精制、再炼化回收工艺,研究不同回收工艺效能,结合国内航司特种油回收情况,研究制定特种油动态回收方案,建立特种油回收再生评价标准。

(4)航化产品绿色应用技术研究

a.环保型航空化学产品应用与适航验证技术研究

开展可降解环保型飞机清洗剂、生物基飞机除冰液等新型环保飞机维修维护化学品的适航验证和应用技术研究;开展无铅铬飞机涂料和低VOC高固体分飞机涂料、水基飞机涂料的研究;开展新型环保飞机涂料的适航验证和应用技术研究。

b.环保型飞机金属材料表面处理工艺的研究

开展无铬化化学氧化和阳极氧化表面处理工艺的研究,替代目前对环境影响巨大的含铬化学氧化处理液产品和替代铬酸阳极氧化的表面处理工艺,开展环保型金属材料表面处理化学产品的适航验证技术研究。

c.开展飞行区绿色运行技术研究

针对我国机场除冰废水的排放特点,研究绿色高效除防冰、场道绿色运行维护、大中小机场除冰废水协同处理运行等关键技术,该研究与我国环保要求和国际除防冰组织等相关机构标准同步,达到国际先进水平。

d.开展飞机绿色维修维护技术研究

针对飞机维护维修过程中的高污染环节,开展挥发性有机物控制、化学品环境有害污染控制和绿色应用等关键技术研究,填补国内空白,达到国际先进水平。

e.开展航化产品绿色应用标准规范研究

开展航空化学产品环保性设计、绿色应用、废弃物收集处置的标准及规范研究,系统性地规范飞机维修维护、机场运行相关的空气和水污染的防控要求,推动我国机场绿色运行达到国际先进水平。

2.未来三年实验室建设工作规划、预期目标与水平(学术水平、研究成果、行业带动和影响力等)

2.1学术水平和科研成果

未来三年,实验室坚持“产学研用”相结合的协同创新模式,加强与国际机构、民航院校、高校的学术交流与合作,引进与吸收国际前沿新技术,多层次、多渠道开展科研合作。通过调动企业、高校、科研机构、社团组织等社会创新力量,聚焦航油航化产品及绿色发展研究方向重大问题,对制约行业发展的核心技术难题开展深入研究,重点开展除防冰液低温高度模拟风洞、航空燃料全生命周期减排研究、航空活塞润滑油全尺寸发动机试验台架以及航空液压油泵循环和阀耐腐蚀试验台架等技术攻关,争取国家级项目支持,突破除防冰液、航空润滑油和液压油的全链条适航验证技术,航空燃料全生命周期减排体系、计算方法和认证技术,实现我国航油航化产品的自主审定、自主验证和自主批准,落实国家的绿色发展战略。力争将实验室打造成民航科技优势学科发展和新兴学科发展的载体,成为创新活动和成果产出的重要源头,并集聚和培养一批高端民航科技人才,成为团队建设和合作交流的重要阵地。

实验室在建立以后,预计每年承接科研项目20项,完成专利受理或授权10项以上,发表论文30篇以上,每年举行各种技术交流和培训12次以上。在未来三年内,实验室计划培养高技术水平的学科带头人1-2名,科研开发技术骨干3-6名。

  1. 除冰平台及润滑油平台批复文件

根据中国民用航空局和四川省人民政府《关于民航科技创新示范区一期工程项目建议书的批复》(民航函[2019]28号),同意在成都建设民航科技创新示范区一期工程,总投资101.6亿元,其中航油、航化研究中心总投资6.8亿元。未来三年,实验室将结合依托单位科研能力,立足建成的民航科技创新示范区,开展基础研究及技术应用推广,服务民航相关领域,成为国内一流的航航油航化产品适航及绿色发展研究机构,打造航航油航化产品适航及绿色发展国家重点实验室。通过行业标准编写和发布,为国产航空化学产品、航空油料的生产和使用及可持续发展提供技术支持,促进航空制造业配套产业的发展,全面提升我国飞机航油、航化适航审定和验证能力,落实践行碳达峰、碳中和绿色发展重要理念,增强中国民航国际话语权,促进我国由民航大国向民航强国转变。

  1. 民航示范区批复文件

2.2行业带动和影响力

未来三年,实验室将建成国内著名的适航技术研究机构及一流的航空油品、航空化学品和可持续性研究验证中心,打造一支高水平适航技术研究及适航审定团队。实验室将和中国商飞、商发等飞机及发动机制造商密切合作共享基础设施资源,联合进行技术研究,解决我国飞机和发动机在航油、航化及可持续研究领域的关键问题;将采用合作的方式和各大学、研究机构以及企业就我国航空油料、航空特种油、航空化学品和可持续领域的研究和开发进行深度地合作,促进我国民航在适航领域的技术发展,为行业提供技术支撑和服务,促进行业未来发展和提高国际竞争力。

3.未来三年实验室研发投入计划(经费投入预算、经费来源及使用等)

未来3年,实验室经费的主要来源于依托单位承接国家、部委、地方及行业的研究开发项目所取得的经费,包含民航局通过科技项目、专项任务和建设投资等方式获得的资金。同时积极争取财政支持与社会资金投入,健全多元化投入体系,持续稳定增加资金投入力度。

建设预计总投入约2亿元,年度经费预算表如下:

  1. 年度经费预算表(万元)

年度

合计

拨款

自筹

其它

2022

6300

5500

800

0

2023

7400

6500

900

0

2024

6300

5300

1000

0

4.未来三年科研条件和配套设施改善计划,仪器设备购置或研制计划。

4.1完善科研管理制度,改善科研硬件环境

完善实验室管理制度,明确实验室各个研究室主任和学术带头人的职、权、责,充分发挥他们在学科研究的重要作用。

结合国家和民航绿色发展需求,依托民航科技创新示范区建设,未来三年实验室新增面积计划超过10000m2,新购设备120余台套,用于建设航空油料适航研究中心和航空化学适航研究中心,全面提升对航油航化产品科学研究能力、适航审定能力和创新应用能力,建设符合仪器设备要求的和相对舒适的工作环境。

4.2大型设备建设

争取国家、民航局、依托单位对本实验室建设的支持,加大经费投入力度,购置先进、配套的仪器设备,建设一流、完善的实验基地。针对计划开展的航空油料、航空化学适航研究中心建设,计划采购一批专业设备,预算总额1.28亿元,包括燃料成分分析仪、FZG磨痕试验机、X射线光电子能谱等,仪器设备购置计划清单见附件6。

六、队伍建设及人才培养计划

1.实验室规模和队伍结构的总体规划

实验室将结合民航科技创新示范区建设,依托单位科研人员和专业优势,在现有的人才基础上,进一步扩大规模及完善队伍结构,做好学术队伍与研究方向的优化与整合,培养一批学术水平高、实践经验丰富的领域专家和学科带头人,组成一支年龄和知识结构合理的科研队伍。

实验室成立以后,计划通过引进和培养,形成各研究方向上的稳定梯队,保证每个研究方向上的学术带头人不少于2名,保证每年固定人员增长10%以上,其中具有博士学位的科研人员不低于20%,具有副高级以上技术职称人数比例不低于50%。同时,吸引国内外研究机构与科研院所的客座人员和研究生,形成流动开放、有活力和竞争力研究团队。

2.稳定和吸引优秀高水平人才的具体措施

实验室将充分利用民航二所吸引和稳定优秀人才的政策,按照“厚待重用现有人才,坚定引进急需人才,着力培养未来人才”的总体思路,引入竞争和激励机制,在注重现有人才的稳定与培养工作的同时,积极吸引国内外、所内外的优秀拔尖人才,并通过创造优越的软硬件环境,搭建公平公正的制度平台,为所有实验室人员发挥聪明才智提供舞台。实验室采取的主要措施有:

(1)利用实验室一流的科研环境及保障制度吸引国内外高级研究人才,提高高级研究人员和博士比例达到60%以上。

(2)对引进的符合高层次人才范围的人员,除享受依托单位提供的住房、11311科研创新人才津贴、专业技术职务的评聘等之外,实验室还将为他们提供良好的工作条件,帮助其建立起包括设备平台、团队建设在内的事业平台,使他们尽快能够承担国家级、省部级重大重点科研项目,成为在本专业领域有影响力的拔尖人才。

(3)提供科研人员国内外进修及学术交流的机会。借助学术平台,推荐骨干科研人员参加各级学术团队工作。

(4)实验室将重视对40岁以下青年人才的培养,通过团队整合,积极重点培养中青年学科带头人,努力安排重点培养的中青年学科带头人担任科研测试任务的负责人,在岗位津贴和引进配备人才梯队方面向重点培养的中青年学科带头人倾斜。

  1. 实验室40岁以下青年人才主持的部分项目

序号

姓名

承担项目时年龄

承担项目名称

项目来源

立项时间

1

谢 飞

35

核-壳结构阻燃粒子在飞机客舱用聚氨酯泡沫中的阻燃应用研究

国家自然基金委

2013

2

彭华乔

36

炭层结构对飞机用环氧树脂阻燃抑烟机理研究

国家自然基金委

2014

3

陈 凯

35

飞机表面超疏水材料在低温高湿环境中憎水性能失效机理及性能改进

国家自然基金委

2016

4

郑保战

40

基于磷光法增强飞机防冰液二次结冰的可视化预警研究

国家自然基金委

2018

4

仇义霞

31

通用航空企业油料质量管理及检验人员能力提升研究

民航局

2017

5

向 海

33

国产航空燃料过滤分离器滤芯应用安全性研究

民航局

2017

6

曾 萍

31

飞机除冰防冰行业规范化方法研究和除冰人员能力提升

民航局

2017

7

汪必耀

30

活塞式发动机润滑油适航审定程序与验证技术研究

民航局

2017

6

李 林

31

OEM主要航化产品数据库建设与适航验证

民航局

2017

7

邓 川

30

航空燃料添加剂适航审定技术研究

民航局

2017

9

张亚博

36

飞机用防腐密封材料的适航验证技术研究

民航局

2016

11

王强

30

飞机表面超疏水防冰涂层的性能评估

民航局

2016

12

杨智渊

33

航空燃料生产适航审定技术研究

民航局

2016

(5)重视实验室的技术支撑人员、管理人员的培训进修,以提高业务水平,做好配套服务工作。

实验室将按照人才队伍建设规划,突出岗位聘用责任,聘用岗位分为固定和流动两种。固定人员包括学术骨干及其团队人员、配套的技术支撑人员、检测人员和管理人员。流动人员包括客座研究人员、访问学者、在读研究生、临时聘用人员等。流动人员根据课题研究工作的需要聘任,课题技术后根据合同任务书进行考核。所有在岗人员要明确岗位责任并充分发挥作用。按季度、年度进行业绩考核,对考核优秀的在岗人员进行奖励。

七、实验室管理运行机制

1.实验室规章制度及运行情况

实验室按照“民航重点实验室认定与管理办法”的有关规定,结合第一依托单位民航二所规章制度和实验室自身的运行与管理特点,制定一系列规章制度。实验室施行民航局和实验室依托单位直接领导、学术委员会直接指导下的主任负责制。实验室将全面、坚决地贯彻“开放、流动、联合、竞争”的开放运行管理方针,健全和落实重点实验室主任责任制,切实发挥重点实验室主任的作用;建立学术委员会,提高管理的科学性和民主性;加强知识产权保护,提升科研核心竞争力;加强道德规范建设,营造良好的学术风气,严惩学术不端行为;探索高效、多元化的运行与管理新模式,落实创新驱动战略,促进管理创新,努力将本实验室建设成为民航业内一流的科学研究和人才培养基地。实验室依托单位将为实验室提供必要的物质保障和政策支持,指导实验室制定中长期发展计划,并对实验室日常建设和运行进行管理、监督。

  1. 实验室学术与管理架构

实验室学术委员会是由国内业界知名专家组成,是实验室的学术评审机构,负责审议实验室的发展目标和科学研究方向、评审实验室自主设立的研究课题、评审实验室建设方案、评议实验室的年度计划、发展状况和研究水平等。

学术委员会职责:

(1)指导实验室确立研究领域和重点研究方向;

(2)指导实验室确定开放课题基金指南;

(3)听取和审议实验室主任的工作报告;

(4)评议实验室的研究成果;

(5)审查和建议实验室有关的主要学术活动;

(6)通过讲学、定期交流、短期工作、互派研究人员等多种形式支持实验室的研究工作。

实验室瞄准民用航空油料、民用航空化学品、民航可持续发展等领域,开展前瞻性理论研究和技术应用研究,同时以产学研合作等方式来加强实验室的开放运行。实验室每年对运行情况进行总结,并上报民航科技管理部门,接受管理部门的业务指导和运行监督。营造实验室鼓励创新的环境,创造利于创新的制度。

1.1建立完备的科研管理保障体系

重点实验室积极申报和承担国家重大航空基础研究项目和民航局各类基金项目,并积极参与高校、相关重点实验室联合开展航油、航化、可持续技术方面的合作研究工作,实现强强联合,优势互补。为了充分发挥依托单位的科研基础和优势,保证实验室建成后能切实发挥技术领先、创新和人才培养的重要作用,重点实验室将与依托单位建立保障研发的长效机制。实验室将设立“民航重点实验室创新发展基金”,每年向重点实验室投入一定的基础科研经费,用于支持重点实验室向全国公开发布基础性的技术研究课题和开展相关的合作研究工作。

(1)依托单位现阶段承担的与实验室各研究方向相关的技术攻关类课题,划拨到重点实验室进行管理;后续符合重点实验室研究方向的课题,由重点实验室直接承接。

(2)在实验室完成或由实验室资助完成的专著、论文、软件、标准、专利、专有技术等知识产权都应标注重点实验室名称;并以重点实验室名义积极实施技术成果转化和推广应用。

(3)实验室的运行、考核按照《中国民用航空管理局重点实验室管理办法》进行,依托单位制定《民航重点实验室考核和评估实施细则》对实验室进行年度考核和阶段性评估;实验室考核和评估结果纳入对依托单位主要负责人年度业绩考核。

1.2优化完善实验室运行管理制度体系

为了加强重点实验室的管理,规范重点实验室的(试)运行,依托当前中国民用航空局第二研究所的运行管理制度,民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室起草了16项管理制度。主要包括:《民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室学术委员会章程》《实验室安全管理规则》《实验室科研项目管理办法》《实验室经费管理办法》《实验室成果管理办法》《实验室人员聘任及流动管理办法》《实验室工作人员工作条例》《实验室管理人员工作条例》《实验室保密管理条例》等,如下表所示:

  1. 实验室管理制度列表

编号

制度名称

1

《民航航油航化产品适航及绿色发展重点实验室学术委员会章程》

2

《实验室安全管理规则》

3

《实验室科研项目管理办法》

4

《实验室经费管理办法》

5

《实验室成果管理办法》

6

《实验室人员聘任及流动管理办法》

7

《实验室工作人员工作条例》

8

《实验室管理人员工作条例》

9

《实验室保密管理条例》

10

《实验室国际合作交流管理办法》

11

《实验室仪器设备管理办法》

12

《实验室大型仪器设备开放共享条例》

13

《实验室易燃易爆等化学危险品管理制度》

14

《实验室废弃物收集管理规定》

15

《实验室环境卫生管理办法》

16

《实验室公众开放活动管理办法》

未来,实验室将不断增加、完善和更新相关规范制度,以期达到实验室高质量运行和发展。

1.3建立健全知识产权管理体系

重点实验室将依据国家有关法律、法规,制定实验室知识产权管理办法,完善知识产权评估机制,在实验室完成或由实验室资助的专著论文、软件、标准、专利、专有技术等知识产权应标注重点实验室名称,依法保护职务发明创造、职务技术成果、职务作品的研究、创作人员的合法权益,激励实验室研究人员发明创造,推动实验室技术创新水平提升。涉及的知识产权包括:软件、数据库、专利权、商标权、著作权、技术秘密及商业秘密,各种服务标志等,还包括国家颁布的法律、法规所保护的其它治理成果和活动的权利。

1.4建立严格的实验室保密工作体系

重点实验室结合实际业务工作,依据民航二所保密工作管理规定,建立起严格规范的保密制度。重点实验室依照民航二所保密管理制度和民航重点实验室管理工作制度建立涉密工作管理、非涉密工作管理体系和程序。

(1)保密区域分离管理

为配合非涉密项目与涉密项目的有效执行,重点实验室将办公场所划分为非涉密研发区域与涉密研发区域,使得各密级项目可以独立有序地开展。

(2)保密人员资格管理

重点实验室将固定人员、流动人员进行严格的密级资格认定,非涉密人员不能在涉密办公场所开展工作。

(3)保密工作分级管理

重点实验室制定了项目任务管理规定,对进入到实验室的每个项目进行严格的密级认定,然后根据各个项目的密级属性,将其纳入到相应的任务管理工作中。重点实验室将非涉密项目与涉密项目中发生的过程文件、数据库、文件、档案分别储存,确保档案分类明细。重点实验室对外学术交流会分为非涉密学术交流会和涉密学术交流会两种形式,并按照相应的管理机制实施。

1.5鼓励创新激励机制

(1)实验室采用“1+X”的组织框架,“1”为本实验室,“X”为包括石科院、四川大学、六维公司在内的共建单位,让更多机构融合在一起,更好发挥民航航油航化适航与绿色发展实验室的作用。

(2)实验室将采用课题组长负责制开展科研。课题组长有自主的经费使用和人才招聘的权利,同时实验室也会给予他们充分的信任和包容。

(3)实验室将建立合理、务实的人才激励和培养机制。从科研方向、科研预算和科研设备等方面给科研人员足够的自主权,鼓励大胆地探索未知。

(4)实验室将建立合理的分配制度,即在成果转化的产权和利益分配方面进行创新,让科研人员获得更多的激励和奖励。

2.人员聘用及流动情况

实验室在确保学术带头人和技术骨干相对稳定的前提下,施行以竞争和流动为核心的人员管理制度。实行人员聘用制,逐步实行按需设岗,竞聘上岗和以岗定酬的管理方式,通过竞争和流动来提高实验队伍的科研能力和水平。实验室建立了科学的人力和科研支持机制。实验室由研究人员、技术人员与管理人员组成,实验室对各类人员实行全员聘任制,签订聘用工作合同,明确责权。聘任人选可以由自愿申请加入、实验室主动邀请或专家推荐并经本人同意提交申请的人员构成。

按照研究工作和发展的需要,由实验室主任负责组织学术委员会委员和实验室资深研究人员举行评聘会议,根据人选的道德人品、学术业绩、工作能力与发展潜力择优聘任各学术研究方向的学术带头人、研究骨干及其他人员。

按照“公开、公平、公正”的原则、实验室主任负责每年对所有实验室人员的考核、评定、奖励以及科研经费分配,坚持奖励先进,激励后进,兼顾公平。在保持实验室研究人员基本稳定的前提下,根据考核业绩、实验室建设和发展需要及协商自愿的原则,可进行相应的人员调整。

固定人员:主要由依托单位和共建单位在原有科研机构、高校或企业中遴选,是实验室各研究方向的主要负责人和技术支撑系统骨干,对实验室科研和管理的全面发展起重要作用,按照科研人员不同岗位实行差异化考核制度,定期进行考核,根据考核情况决定是否续聘。

流动人员:实验室流动人员是实验室科研团队的重要组成部分,主要包括研究生、博士后、开放基金课题资助人和客座研究人员,建立访问学者制度。研究生按照依托单位和生源院校管理办法进行管理,开放基金资助人、客座研究人员和访问学者按照合同书或研究协议进行管理。

3.实验室经费管理情况

实验室科研项目的经费参照民航局和依托单位的相关科研、财务管理办法执行。科研经费的管理实行课题组长负责制,严格按照国家、地方及部门出台的相关法律法规和管理办法执行。实验室需遵守依托单位的科研项目管理办法,将经费使用从预算到拨付使用再到报销等一系列流程落实。按照“分类管理,单独核算,专款专用,严格审批”的原则,实验室将为每一个课题组建立专门的经费账目,并由课题组长主管经费的使用。实验室的经费来源是由国家、地方及各部门的科研计划经费、各产学研机构合作研发项目组成。主要使用于科研材料购置、测试化验加工、差旅、专家咨询费及研发人员薪资等方面。

重点实验室将设置固定的账号,课题划转到实验室后,课题成本的设备费、差旅费和材料费等由重点实验室领导审批后,可到财务管理责任会计处报销;其中差旅费报销、物资采购及付款流程与依托单位现管理流程相同。

4.科研仪器设备管理与使用、开放共享情况

为提高对仪器设备的运行和管理水平,促进资源共享,加强科研服务能力,参考国有资产管理的有关规定,在民航重点实验室相关管理制度之外,实验室制定了适合自身的管理制度,如《实验室仪器设备管理办法》,旨在加强实验室各项资产的管理,鼓励合理租用,公享共用,切实发挥效益,并维护好、管理好这些仪器设备,确保其安全有效地使用和运转。实验室基于多方人、财、物投入,集中科研优势力量,提供开放、持续的技术交流与产业合作平台,与国内外相关机构展开全面合作。

实验室将依托单位投入的仪器设备和后续各类经费支持购买的新设备统一纳入重点实验室专人专账管理;所有实验室设施设备均有明确标识,并由实验室管理人员负责其使用管理。

5.产学研合作与国际交流合作情况

实验室一直秉承国家重点实验室倡导的“开放、流动、联合、竞争”精神,积极开展对外合作与交流。坚持营造“开放合作、交流共享”的学术氛围,根据民航重点实验室管理相关文件精神,实验室拟制定《民航航油航化适航和绿色发展重点实验室开放课题管理办法》。紧密围绕实验室定位和建设目标,每年定期对外发布开放课题申请指南,接受全国范围申请。实验室学术委员遵循辐射带动、强强联合、优势互补、扶植优秀青年科研人员的原则,负责对申请课题进行遴选。

实验室已举办了“中欧APP可持续适航”、“基于可持续航空燃料的减碳方案设计”、“国产滑油试飞研讨”等系列会议,并多次举办民航碳排放管理、除冰操作培训班,积极培养研究人才。实验室积极组织承办本领域高水平、高层次的重要学术会议,发挥实验室在学术传播的辐射带动作用。

实验室通过拍摄中央电视台科普节目、向中小学校普及民航知识、不定期组织实验室参观等活动以实现科学传播和社会开放。通过开展讲座、听取学术报告、组织团队学术沙龙等多层次的学术活动,邀请国内外知名学者到我室做学术报告和交流访问,增进实验室与国内外同行的交流与合作。

5.1产学研合作情况

实验室与科研院所、企事业单位及国外多家适航当局保持良好的技术交流与合作关系,为航空材料适航安全技术领域的国内外交流工作创造条件,构建积极的合作研究前景。

实验室与澳门民航局、美国西南研究院、国家能源集团、中国航油、四川轻化工大学、四川师范大学、空军油料研究所等单位合作开展了多项国家级重点课题的合作研究。同时,积极开展多种形式的国际合作与交流,邀请国际专家、研究人员到实验室进行技术交流和从事研究合作,同时与国内外有关单位进行联合研发。

实验室建立丰富的开放合作体制和对外交流平台,已加入民航公共卫生技术创新战略联盟、四川大学协同创新平台、四川腐蚀与防护协会等组织,与各类重点实验室和工程技术中心开展合作,为实验室的技术交流发展和技术成果产业化提供优越条件,为完善和扩大技术开放合作提供充实的基础。

  1. 民航二所与石科院签署战略合作协议

  1. 民航二所与民航医学中心在北京签署战略合作协议

  1. 民航二所与中航商发在成都签署战略合作协议

5.2国际交流合作情况

实验室积极开拓国际合作渠道,利用学术会议、实验室比对等活动,增强与国外组织、机构的联系,加强实验室在国际组织中的作用与地位,鼓励、扶持、推荐、支持实验室技术骨干加入国际学术组织,特别是鼓励年轻人参与国际交流,参与组织国际、国内会议,特别是在大型、专业会议上要代表中国民航发出实验室的声音。目前,已加入的协会组织有:SAE G-12(美国机动车工程师协会-除防冰小组)、SAE E-34(美国机动车工程师协会-润滑油小组)、SAE G-27(美国机动车工程师协会-锂电池防火包装性能小组)、ASTM D02(美国材料与测试协会-油料小组)、IATA(国际航空运输协会)、IASH(航空燃料稳定、处理与使用国际协会)、CRC(联合研究委员会)、EI(英国能源协会)、ICAO(国际民航组织)。本实验室已取得ASTM油料小组投票权,并连续两年派员赴国际民航组织担任环境署官员,密切追踪全球节能减排动态。


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