アップデートトリガーの無鉛 Avgas の進捗状況に関する質問

航空機

EAGLE の目的は、一般航空会社全体の無鉛未来への安全かつスマートな移行を計画することです。 [ファイル写真: Shutterstock]

一般航空機で使用されている主要な無鉛avgasに代わる実行可能な代替品の開発を進める圧力が高まるにつれて、時計の針は週を追うごとに大きくなっているようだ。そして、業界リーダーによると、プロセス、そして問題の燃料のレシピそのものについて、さらなる透明性が必要だという。

この問題に焦点を当て、プロセスに批判的な質問を強制するために、一般航空製造者協会は月曜日、EAGLE（航空ガソリン鉛排出削減）イニシアチブの関係者による円卓会議を主催し、現状の最新情報を発表した。この取り組みは、主に影響を与えるGA操業における高レベルの安全性を維持しながら、有鉛燃料の使用を中止し、遅くとも2030年までに有鉛燃料を完全に代替することを目指している。

このパネルは、このイニシアチブの共同議長である航空機所有者・操縦者協会の社長兼最高経営責任者であるマーク・ベイカー氏とFAA航空機認証サービス担当エグゼクティブディレクターのリリオ・リュー氏が主導し、全米ビジネス航空協会のリーダーらの支援を受けました。協会、全米航空運送協会、実験航空機協会、国際ヘリコプター協会、および全米州航空職員協会。

有鉛燃料の廃止に最前線で取り組んでいる主要メーカー 4 社のリーダーが参加し、現状について意見を述べました。

緊急性は本物です。環境保護庁は 2022 年 10 月に有鉛航空燃料に関する調査結果案を発表し、業界リーダーが 2023 年末までに判決が下されると予想している最終判決に向けた準備を整えました。

現在、4 つの候補燃料が開発および試験中です。しかし、彼らはその目標を達成するために 2 つの異なる道を歩んでいます。

1 つ目は、FAA の長期にわたるピストン航空燃料イニシアチブ (PAFI) プログラムに基づいており、米国試験材料協会 (ASTM) と協力して開発されたコンセンサス基準を利用しています。これは、2015 年に本格的に市場に投入され、2021 年時点で広く使用されるようになった UL94 無鉛 avgas を使用して Swift Fuels によって完了されたプロセスでした。PAFI に基づく評価プロセスで 100 オクタン価の燃料を使用しているのは 2 つの企業です: Afton Chemical/Phillips 66そしてライオンデル/VPレーシング。

GAMAの社長兼最高経営責任者（CEO）のピーター・バンス氏は、「現在、PAFI燃料はエンジンの本格的な耐久性と耐久性試験を完了しており、7月末までに完了する予定だ」と述べた。燃料がテストの次のゲートを通過すると、機体 OEM の次のレベルに進みます。 ASTM プロセスが完了すると、その適合性に高い自信を持って市場に参入できるようになります。

代替パスは、FAA と直接連携している燃料メーカーが独自に所有する補足型式証明書 (STC) プロセスを経由するものです。現在、Swift Fuels の 100R と GAMI の G100UL の 2 つの STC 燃料が承認プロセスを使用しています。スウィフト・フューエルズはまた、自社の高オクタン価燃料についてASTMの承認を受ける予定で、GAMAによると、ASTMはすでに燃料を評価するための作業委員会を設置しているという。

GAMI は、幅広い発電所での燃料の使用について FAA STC の承認を取得しており、所有者は現在、航空機用に STC を購入できるようになりました。しかし、この燃料はまだ市場には出回っていない。 GAMI によれば、燃料は「生産が強化され、燃料が空港に配送できるようになり次第、入手可能になる予定です。2023 年は物流の年となり、2024 年には G100UL avgas がより広範囲に登場すると推定されています。最初の顧客燃料は飛行学校である可能性が高いからです。」

Cirrus は現在、自社のフリートで GAMI G100UL をテストしており、他の OEM もその準備を整えていますが、そのプロセスはより漸進的であり、その独自の性質により透明性が低くなります。

ライカミング社のシャノン・マッシー氏は、航空エンジン OEM が 95 年の歴史の中で出荷してきた 100,000 基以上のパワープラントを代表してコメントを発表し、この分野のさまざまなモデルについて 650 以上の型式証明書を取得しました。これらは、実験用航空機に動力を供給するエンジンに追加されます。

マッシー氏によると、半数以上が高オクタン価の燃料を必要としているという。「（彼らは）艦隊の主力です。遠隔地に物資を輸送しています。国境を巡回しています。軍事作戦を支援しています。…これらの機体が社会に奉仕する能力を失うことは、間違いなく大きな影響を及ぼします。 OEM [および] エンジンプロバイダーとして、無鉛燃料とその中で行われている開発において、それらの主要な特性が何なのかを確実に把握しようとしているのはこのためです。」

マッシー氏は、どの燃料がゲートを通過するか、そしてどの承認への経路が追求されるかに関係なく、プロセスへのさらなる関与を求めた。「業界/政府によるPAFI認可プロセスであろうと、補足型式証明書（STC）プロセスであろうと、特定のテストとどのエンジンモデルが評価されるのかを十分に理解し、知識を持っていることを確認する必要があります。」 . そうすれば、私たちはその部分を支持することができます。」

ただし、燃料を必要なオクタン価レベルにすることは、燃料を安全に市場に投入するために必要な指標の 1 つにすぎません。マッシー氏は、ライカミング社が回答を求めている 7 つの要素について概説し、パネルの他の関係者からもこれに同意した。

より高性能の燃料を追求する中で、100LL に含まれるテトラエチル鉛 (TEL) の代わりに、オクタン価を高める化合物 (炭化水素) である芳香族化合物が使用されています。しかし、ベンゼンやトルエンなどの多くは発がん性があることが知られており、多くの国ではガソリンへの使用が制限されています。「ですから、環境にとっても公衆にとっても、有害となる燃料を別の燃料に置き換えたくはありません」とマッシー氏は語った。

「各燃料の化学組成の透明性を何らかの政府機関が評価して、燃料が燃焼したときに大気中に何が放出されるかが重大な懸念にならない可能性が高いと業界に賛否を与える必要がある」今も将来も有害になるだろう」とバンス氏はFLYINGのフォローアップで述べた。「これが、私たちがFAAに対して、EPAか他の政府機関にすべての新しい燃料の成分を評価させ、業界に専門家の判断を与え、前進へのゴーサインを与えるよう奨励した理由です。EPAがそれをしないなら、私は思います」 FAAが専門家委員会をまとめるために全米科学アカデミーを選択することは良い選択肢だ。」これらの化合物の 1 つまたは複数が候補燃料に含まれている可能性があるという懸念がありますが、その燃料の構成に対する透明性がなければ、これを確認することはできません。

エンジンは単独で存在するわけではなく、無数の部品やコンポーネントで構成されています。ライカミング社および機体 OEM にとって特に懸念しているのは、新しい燃料が発電所内で使用される他の材料 (O リングやシールなど)、および機体結合部内の燃料システムやその他の付属品に与える影響です。タンクをエンジンに接続し、副生成物を排気を通して排出します。

初期の無鉛燃料の独自のテストは、この懸念を裏付けています。テキストロン・アビエーションのロン・ドレイパー氏は会見で、「我々は過去に、似ているが異なるレシピを持つ燃料をテストしたことがありますが、いくつかの結果は…おそらく期待を下回るものでした。過去には、それらの燃料の一部は、飛行機内の軟質素材（O リング、ガスケット、ホース、ブラダー、シーラント）には磨耗があり、これらの新しい燃料がエンジンにどのような影響を与えるのか、またそれがどのような影響を与えるのかもわかりません。飛行機にやってください。」

生産、保管、輸送、タンカー輸送、および FBO や航空機のタンク内での長時間の使用に耐えるためには、燃料は安定していなければなりません。急速に劣化したり、保管されている容器をある程度傷つけたりすることはありません。燃料が時間の経過とともにエンジンや機体内に滞留すると、腐食特性がエンジンや機体内の金属やその他の材料に影響を与える可能性があります。オクタン価も長期間にわたって劣化する可能性があります。

蒸留曲線も別の懸念事項です。「任意の温度で蒸発する燃料の能力は、『始動性』、『走行性』、そしてベーパーロックの懸念に対処する場合に重要です」とマッシー氏は語った。 Piper Aircraft の John Calcagno 氏が指摘したように、これらは 99% の時間作動できるエンジンや航空機ではありません。

新しい燃料のもう 1 つの側面は、ほとんどの人が考慮していないかもしれませんが、密度の違いが燃料の総重量を含むさまざまな事柄に影響を与えることです。無鉛燃料に使用される芳香族物質は密度が高くなる傾向があり、燃料の重量が増加する可能性があります。重量とバランスの計算では 100LL 1 ガロンあたり 6 ポンドを使用するという経験則を覚えていますか? 新しい燃料では状況が変わる可能性があります。ほとんどの燃料タンクが航空機の重心の近くにどのように配置されているかを見ると、重心にも影響を与える可能性がありますが、すべてがそうであるわけではありません。

考慮すべき 6 番目の側面は、燃料の体積の変化と、それが計量にどのような影響を与えるかです。「密度が増加した燃料は、より高い質量流量を示し、したがって燃料対空気比がより高くなります。」とマッセイ氏は述べた。したがって、燃料制御は、より密度の高い燃料に対応し、運転を予測可能かつ安全に保つように調整する必要があります。

パネルが指摘した最後の鍵は、成熟した生産仕様に従って燃料レシピを繰り返す能力です。マッシー氏は次のように結論づけた。「これらはすべて、私たちが知識ベースを持たず、テスト方法の特徴付けや標準化ができなければ、それが何を意味するのか、また、そこにある現在（エンジン）にどのような影響を与えるのかということです。」

FBO は、燃料が最初に市場に届くものであれば、受け入れられ承認されれば受け入れる準備ができています。しかし市場は、高オクタン価燃料がすでに世に出ているはずだと考えているようだ。 NATAのカート・カスターニャ氏は、「歴史的に、航空燃料は商品として[生産され]販売され、燃料流通ネットワークを通じて空港やFBOに配送されてきたが、現在、これらの事業体は燃料を供給している4つの主要燃料供給会社に依存している。過去何十年にもわたってASTM規格を満たした燃料を彼らに提供するためです。」

したがって、無鉛avgasを実際の量で市場に投入するには、成熟した生産仕様が必要ですが、その認識は現実を先取りしています。カスターニャ氏は、「現在燃料を購入しているユーザーには期待があり、FBOと空港はユーザー構成員と鉛の除去を求める『柵の外』の地域社会の利益の両方からの意見を聞いている」と述べた。

「今日ここに業界にいる私たち全員が、そのリードを取り除くことに団結しています。それは、どうやってそこに到達するかです。」カスターニャ氏はこう結論付けた。

EPAによる絶滅の危機の発見の次の段階が目前に迫っているが、そのマイルストーンを通過したからといって100LLの販売がすぐに止まるわけではない。しかし、それを推進の動機として利用しようとする人々からの圧力は現実のものとなるだろう。

バンス氏は結論として、「EPAは航空を規制することはできない。これはFAAのプレビューだ。今年末までに予想される正式な危険認定の判決では、企業が空港を直ちに閉鎖することは許可されず、有鉛avガスが直ちに禁止されることもない。それが何をするかは、 FAAの規則制定プロセスは数年に及ぶ作業を開始するが、これは遅くとも2030年末までというEAGLEのタイムラインと一致することが期待されるが、商業的に実行可能な無鉛燃料が出現すればもっと早くなる。

「業界にとっての危険は、商業的に実行可能な代替品が手に入る前に、EPAの裁定を利用して地域社会が時期尚早に100LLを禁止することであり、これは規制プロセスの始まりにすぎない。これはEAGLEの重要性と、体系的かつ透明性の高い移行を強調している」プラン。"