一、行業(yè)背景與挑戰(zhàn)

航空業(yè)作為全球交通體系的核心組成部分，在推動經(jīng)濟(jì)全球化的同時，其發(fā)動機(jī)排放帶來的環(huán)境問題也日益受到國際社會關(guān)注。航空排放污染加劇，減排工作刻不容緩，航空發(fā)動機(jī)運行過程中產(chǎn)生的二氧化碳（CO?）、氮氧化物（NO?）、一氧化碳（CO）、未燃碳?xì)浠衔铮℉C）及非揮發(fā)性顆粒物（nvPM）等污染物，不僅是全球氣候變暖的重要誘因，更直接影響機(jī)場及周邊區(qū)域空氣質(zhì)量與公眾健康。數(shù)據(jù)顯示，2024 年全球航空業(yè)二氧化碳排放總量達(dá) 9.42 億噸，較 2023 年增長 6.8%，已超 2019 年疫情前水平，而航空旅客需求的持續(xù)增長與機(jī)場擴(kuò)建，將進(jìn)一步加劇航空排放的環(huán)境壓力，航空減排成為全球行業(yè)共識。

隨著全球排放標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)收緊，我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)面臨著排放測試設(shè)備自主可控、性能對標(biāo)國際、成本高效可控的多重挑戰(zhàn)。四方儀器深耕氣體檢測領(lǐng)域二十年，憑借全鏈條自主核心技術(shù)，重磅推出Gasboard-9800 系列航空發(fā)動機(jī)排放測試系統(tǒng)，打造從研發(fā)摸底到適航認(rèn)證的一站式國產(chǎn)化測試解決方案，為我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展筑牢環(huán)保測試技術(shù)根基。

1. 國際排放標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)升級，門檻不斷提高

為管控航空發(fā)動機(jī)排放，《國際民用航空公約》附件 16 第二卷成為全球核心遵循標(biāo)準(zhǔn)，明確了煙霧、HC、CO、NO?及 nvPM 的排放限值與國際認(rèn)可的測試測量程序，且標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn)持續(xù)收緊趨勢：氣態(tài)排放物限值針對大推力發(fā)動機(jī)不斷優(yōu)化，NO?標(biāo)準(zhǔn)按制造日期劃分多檔嚴(yán)苛等級；2023 年 1 月起，nvPM 質(zhì)量與數(shù)量的新型起飛著陸循環(huán)（LTO）限值正式應(yīng)用于所有 “新機(jī)型" 發(fā)動機(jī)；2025 年 2 月，國際民航組織航空環(huán)境保護(hù)委員會（CAEP）第 13 次會議更是啟動 LTO 氮氧化物升級標(biāo)準(zhǔn)制定流程，預(yù)示著未來航空發(fā)動機(jī)排放要求將進(jìn)一步提高。

2. 國內(nèi)適航法規(guī)接軌國際，設(shè)備痛點亟待解決

緊跟國際步伐，我國航空發(fā)動機(jī)排放法規(guī)建設(shè)邁入新階段。2024 年，中國民用航空局發(fā)布實施 MH/T 6129-2024《航空發(fā)動機(jī)排放測量和評估》，國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 44822-2024《航空發(fā)動機(jī)碳煙顆粒排放測量方法》也同步發(fā)布，并于 2025 年 5 月 1 日正式實施。兩項標(biāo)準(zhǔn)的出臺，標(biāo)志著我國航空發(fā)動機(jī)環(huán)保性能要求提升至戰(zhàn)略高度，也為國產(chǎn)發(fā)動機(jī)適航認(rèn)證劃定了明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

然而，隨著標(biāo)準(zhǔn)的升級，國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)在配備實驗室排放測試系統(tǒng)時，正面臨三大核心痛點：

• 自主可控需求迫切：該設(shè)備技術(shù)集成度高，長期依賴進(jìn)口，屬于典型的“卡脖子"關(guān)鍵設(shè)備，國產(chǎn)化替代勢在必行。

• 成本居高不下：進(jìn)口設(shè)備的采購成本及后續(xù)維護(hù)費用極為高昂，加重了企業(yè)負(fù)擔(dān)。

• 服務(wù)響應(yīng)滯后：核心部件一旦故障，需返廠維護(hù)，跨國物流與維修周期長，導(dǎo)致設(shè)備利用率低，嚴(yán)重影響研發(fā)與適航取證進(jìn)度。

因此，突破技術(shù)壁壘，開發(fā)符合國內(nèi)外最新法規(guī)要求的高性能、高可靠性國產(chǎn)化測試系統(tǒng)，已成為支撐我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)自主發(fā)展的必然趨勢。

二、四方儀器二十年技術(shù)積淀，打造全自主化發(fā)動機(jī)排放測試解決方案

四方儀器依托母公司傳感器技術(shù)平臺，憑借二十年氣體檢測領(lǐng)域技術(shù)積累，攻克氫火焰離子化檢測（HFID）、非分光紫外（NDUV）、凝結(jié)核粒子計數(shù)（CPC）及可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）等核心技術(shù)，構(gòu)建了從核心傳感器模組到復(fù)雜測試系統(tǒng)的完整產(chǎn)品鏈，成為國內(nèi)少數(shù)具備航空發(fā)動機(jī)排放測試一站式解決方案能力的供應(yīng)商。

在此基礎(chǔ)上，四方儀器隆重推出新一代Gasboard-9800系列航空發(fā)動機(jī)排放測試系統(tǒng)解決方案。該系統(tǒng)旨在為客戶提供一個高精度、高可靠且自主可控的測試平臺，滿足從研發(fā)摸底到適航認(rèn)證的全方位需求，打破進(jìn)口設(shè)備壟斷，為國內(nèi)企業(yè)提供高性價比的國產(chǎn)化替代方案。

1. 模塊化總體構(gòu)架，適配多元測試場景

Gasboard-9800系列航空發(fā)動機(jī)排放測試系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計，集成了高溫采樣與預(yù)處理單元、高精度氣體分析模塊以及顆粒物分析模塊。系統(tǒng)可根據(jù)客戶的具體測試需求（如不同推力等級的發(fā)動機(jī)、研發(fā)或取證目的）靈活配置，確保其在復(fù)雜的測試環(huán)境下依然保持出色的穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

2. 三大核心子系統(tǒng)，全維度覆蓋排放檢測需求

Gasboard-9800系列航空發(fā)動機(jī)排放測試系統(tǒng)，打造三大核心子系統(tǒng)，實現(xiàn)對氣態(tài)污染物、非揮發(fā)性顆粒物質(zhì)量（PM）、顆粒物數(shù)量（PN10）的全維度、高精度檢測，各項性能指標(biāo)對標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)，滿足最新法規(guī)要求。

（1） 核心子系統(tǒng)：碳煙顆粒質(zhì)量分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)采用電暈荷電計數(shù)法，專為實時監(jiān)測非揮發(fā)性顆粒物（PM）的質(zhì)量濃度而設(shè)計。

核心優(yōu)勢：

• 實時響應(yīng)：T10-90響應(yīng)時間小于1秒，能夠精準(zhǔn)捕捉發(fā)動機(jī)在瞬態(tài)循環(huán)下的排放特征。

• 極低維護(hù)：設(shè)計簡潔，無移動部件，運行穩(wěn)定，可大幅降低維護(hù)頻次與運營成本。

• 寬動態(tài)范圍：測量范圍覆蓋從環(huán)境背景到高濃度尾氣的廣闊區(qū)間，適用于多種測試場景。

技術(shù)參數(shù)

（2） 核心子系統(tǒng)：碳煙顆粒數(shù)量分析系統(tǒng)

該系統(tǒng)嚴(yán)格遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，集成了兩級可變比例稀釋系統(tǒng)（VPR） 與凝結(jié)核粒子計數(shù)器（CPC），專門用于滿足10納米級別顆粒物（PN10）的計數(shù)需求。

核心優(yōu)勢：

• 先進(jìn)稀釋技術(shù)：兩級VPR系統(tǒng)能有效處理高濃度尾氣，防止粒子過飽和與凝并，確保計數(shù)的準(zhǔn)確性。

• 檢測下限延伸：CPC在10nm粒徑處的檢測效率達(dá)到50%以上，實現(xiàn)了對納米級顆粒物的精確計數(shù)，滿足最新法規(guī)要求。

技術(shù)參數(shù)：

（3）核心子系統(tǒng)：氣態(tài)污染物排放測試系統(tǒng)

該系統(tǒng)集成了多項自主研發(fā)的光譜與檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對氣態(tài)污染物的高精度、連續(xù)在線分析。

核心優(yōu)勢：

• 全自主技術(shù)：采用自主研發(fā)的NDIR、NDUV、CLD和HFID技術(shù)，確保了供應(yīng)鏈的安全與全生命周期的快速服務(wù)響應(yīng)。

• 寬量程覆蓋：量程范圍覆蓋從ppm級到百分比級，既適用于超低排放的研發(fā)測試，也適用于原始尾氣的高濃度檢測。

• 高精度與快速響應(yīng)：具備高精度和快速響應(yīng)能力（T10-90＜2.5s），支持對稀釋排氣和原始排氣的連續(xù)測量。

• 靈活配置：可配備多路多功能采樣單元，滿足尾氣管多點采樣及EGR率測量等復(fù)雜研發(fā)需求。

技術(shù)參數(shù)：

三、國產(chǎn)自主化賦能，助力航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

Gasboard-9800系列航空發(fā)動機(jī)排放測試系統(tǒng)的推出，是四方儀器在航空環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的重要突破，不僅實現(xiàn)了航空發(fā)動機(jī)排放測試核心設(shè)備的國產(chǎn)化替代，更憑借技術(shù)自主可控、成本高效可控、服務(wù)快速響應(yīng)、性能對標(biāo)國際的綜合優(yōu)勢，為國內(nèi)航空發(fā)動機(jī)制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)提供了從研發(fā)到適航的全流程測試保障。

在全球航空減排浪潮與國內(nèi)適航法規(guī)不斷升級的背景下，四方儀器將持續(xù)以技術(shù)創(chuàng)新為核心，深耕航空發(fā)動機(jī)排放測試領(lǐng)域，不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能與解決方案，為我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)突破國際技術(shù)壁壘、實現(xiàn)自主可控發(fā)展、順利完成適航認(rèn)證提供堅實的測試技術(shù)支撐，助力我國航空業(yè)向綠色、低碳、高質(zhì)量發(fā)展邁進(jìn)，為全球航空減排事業(yè)貢獻(xiàn)中國技術(shù)與中國方案。