航空旅行這個建立在污染基礎上的行業可能會變得更加環保 - 彭博社

一架阿聯酋航空空客A380-800飛機正在降落多倫多皮爾遜國際機場

攝影師：Brent Lewin/Bloomberg對於降落在多倫多皮爾遜國際機場的飛機之間的時間間隔，對於未經訓練的人來説可能顯得平淡無奇，但實際上比飛行員謹慎地將數百噸金屬輕輕放回地球更多。

每一毫秒的流逝都與一項被吹捧為解決兩個棘手問題（儘管重要性迥異）的新技術相關。

我們當然是在談論機場延誤和全球變暖。

一種名為智能進近（IA）的技術不斷地在調整飛機在接近皮爾遜時的間距。這是一種旨在削減商業航空這個固有髒亂行業的碳足跡的新系統之一。

依賴噴氣燃料的飛機短期內不會消失。雖然生物燃料的使用正在緩慢增長，但要將其擴大以大幅減少飛機排放量，這可能還有很長的路要走。而要考慮使用電動客機所需的電池技術則更為難以實現。因此，商業航空表示正在尋找減少排放的途徑，從飛機飛行的路線到在機場周圍盤旋、停在停機坪上或在登機口空轉的時間。所有這些時間都浪費燃料，並向大氣中排放二氧化碳。

但儘管減少排放似乎是件好事，情況可能並非如此。批評者擔心這些技術是一種航空公司的綠色洗白，讓消費者覺得對飛行的罪惡感不應該那麼強烈。更糟糕的是，人們擔心這些努力可能會分散對真正解決方案的注意力。

“長期以來，航空業通過傳播某種觀點來管理排放，即在未來的某個時候問題將得到解決，”瑞典Växjö的林奈大學旅遊研究教授斯特凡·格斯林説。“[但]我們並沒有更接近排放的減少。” 航空公司“都知道，如果他們着手解決真正的問題，即新燃料，他們根本無法承擔。”

空中交通管制工程師在倫敦希思羅機場NATS數字塔實驗室使用顯示實時全景視圖的屏幕。攝影師：Tolga Akmen/AFP/Getty Images航空業的碳排放佔全球總量的2%以上。由於乘客、航班和航程都在增加，航空業是温室氣體排放增長最快的來源之一。所有這些都給航空公司和機場增加了減碳的壓力。

這讓我們回到了逐漸削減邊緣的問題。

IA始於機場、空中導航服務提供商和航空公司之間的合作努力。2014年，研究人員表明，通過使用靈活的、基於時間的飛機間隔而不是固定距離，可以增加跑道容量，這個想法就誕生了。2015年，空中導航服務提供商NATS和技術提供商Leidos合作開發了這款軟件，並首次在倫敦希思羅機場進行了測試。

IA的製造商表示，其使命是更頻繁地着陸飛機，減少延誤，從而減少燃料消耗。它解決了一個複雜的航空難題，涉及到數百個到達、起飛和地面交通操作，所有這些都可能導致延誤，從而導致更多燃料被燒掉。

由於在給飛機加油、裝載食物、行李和乘客，或者在跑道上來回滑行時會出現許多問題，航班時間總是不確定的；諸如一個攜帶過大狗籠的乘客都可能產生連鎖效應。航空公司通過在飛行時間中添加緩衝時間來考慮這一點，但並不總是有用：每年大約有20%的航班延誤或取消。這種財務影響通過失去的時間、金錢和機會傳播到整個經濟體系中，影響航空公司、乘客和公司。但對環境的影響更糟糕：積壓導致飛機在頭頂上空盤旋或在滑行道上徘徊，引擎一直開着。

“我們可以確保每架飛機儘可能接近其到達時間”

就其方法而言，IA的方法相當簡單。它考慮了飛機類型和當前天氣條件，以計算兩架進港飛機之間的最小間隔。這涉及預測每對飛機之間的“壓縮”，因為領航飛機減速到着陸速度。

在大多數機場，飛機A在最後進場時與下一架飛機B之間的距離是由飛機大小決定的。A越大，產生的湍流就越多；B越大，它就能處理更多的湍流。如果你有一架有四個噴氣發動機的空客A380，後面跟着一架小型的比奇飛機大王，那麼它們之間的間隔就需要很大。

但這未能考慮風速和風向等變量。例如，它沒有承認，在逆風情況下，飛機A後面的尾流會更快地消散，從而可以減小間隔。使用雷達和飛機飛行數據，IA監視飛機開始進場。在風和日麗的日子裏，A和B可能需要相隔三海里（3.45英里），但在逆風情況下，這個距離可以縮短到大約2.7海里。

現在在希思羅機場正式使用，IA在風和日麗的條件下每小時可以增加兩次降落，並且每年可以減少大約4,784小時的盤旋時間，機場官員表示。通過這樣做，據估計每年可以節省14,442噸燃料消耗，或者46,000噸二氧化碳。

“如果我們在颳風的日子可以接近在風和日麗的日子的降落速率，那麼我們可以確保每架飛機儘可能接近其到達時間降落，”IA的產品經理之一本·桑福德解釋道。

這裏有一個骯髒的諷刺。使用IA，航空公司和機場可以最大程度地提高他們的容量，而成本僅為修建另一條跑道的一小部分。這意味着更多的飛機可以飛行，燃燒更多的燃料，向大氣中釋放更多的温室氣體。儘管如此，皮爾遜今年加入了希思羅作為IA的用户，阿姆斯特丹的斯希普霍爾機場將於2023年加入他們。

在位於德克薩斯州達拉斯-沃斯堡國際機場附近的NASA空中交通管理實驗室，研究人員正在測試空域技術演示2（ATD2），這是一種旨在幫助空中交通管理人員更有效地指揮起飛交通的工具。來源：NASA/Jim Banke在歐洲、亞洲和中東的其他四個機場，官員們已經轉向了以色列初創公司IntellAct，該公司利用閉路電視來檢測由於清潔、加油和補給飛機而造成的延誤。如果IntellAct檢測到其中任何一個過程花費的時間過長，它會提出一個解決方案。例如，如果加油車進度落後，IntellAct將建議在乘客登機時進行加油。

創始人烏迪·塞加爾説：“許多延誤可以通過更好的規劃和更好的溝通來減輕。”“如果航空公司實時做出反應，那麼已經太慢了。”

但參與其中的不僅僅是私營企業。美國聯邦航空管理局正在安裝NASA開發的軟件，用於協調所有機場出發的時間表。

當一架飛機準備起飛時，飛行員使用發動機駛向跑道。由於噴氣發動機並非為地面使用而優化，因此在地面使用的燃料是可觀的。在標準的15分鐘滑行過程中，一架波音747可能會燃燒超過一噸燃料。因此，NASA的空域技術演示2（ATD-2）軟件不是讓飛機排成實際隊列，而是創建一個虛擬隊列，使通常在滑行道上燃燒燃料的時間花在機位上，關閉發動機。

“如果航空公司是實時反應的，那麼已經太慢了。”

ATD-2首次在北卡羅來納州夏洛特-道格拉斯國際機場進行測試。在那裏的四年裏， 美國宇航局表示 這款軟件節省了近6000小時的發動機運行時間，以及多達100萬加侖的燃料。這些節省還疊加了發動機維護成本的降低。它還減少了933.6小時的航班延誤，並節省了估計價值450萬美元的時間。

該系統上個月在克利夫蘭霍普金斯國際機場投入使用，美國聯邦航空局表示“將在未來幾個月和幾年內繼續在數十個機場進行激活。”

超過25家航空公司也轉向了WheelTug，這是一種內置在前輪上的設備，可以讓飛機在不需要傳統由化石燃料驅動的拖車的情況下離開機位。它不僅每次飛行節省了六到九分鐘的時間，還可以在每個機位增加大約兩次額外的航班，根據在孟買國際機場進行的測試。

阿拉斯加航空公司的飛行調度員使用Flyways規劃航線。該軟件根據飛機實際飛行時的空域情況評估軌跡。攝影師：阿拉斯加航空公司但商業航空排放中最大的節省來自飛行。在那方面，公司也在細微處着手。

去年，阿拉斯加航空公司與硅谷初創公司Airspace Intelligence簽約，後者的Flyways平台使調度員能夠優化起飛地和目的地之間的航線。調度員可以使用該軟件更準確地將天氣、交通量和空域限制納入他們的決策中。

傳統上，調度員在起飛前大約45分鐘向監管機構提交擬議的航線，基於當時空域的情況。在一些領土中，飛行路徑被嚴格規定，但在美國空域中通常是開放的。目標通常是儘快將航班送達目的地。

Flyways的作用是根據飛機飛行時空域的情況評估軌跡。例如，如果預測到紐約將有暴風雨，而飛機將在那裏飛行，該平台可能會避開。它還會根據風向優化航線，節省燃料。

該建議還考慮周圍的空中交通，力求確保航班不是早到，而是在可能導致更少延誤的時間到達更廣泛的航空網絡。

2019年，飛機在巴黎北部戴高樂機場的停機坪上排隊起飛。美國國家航空航天局推出了一種新系統，允許飛機虛擬排隊起飛。攝影師：Joel Saget/AFP/Getty Images“對航空公司最有價值的不是航班到達的速度，而是以可靠的方式到達，”Airspace Intelligence的聯合創始人菲利普·巴肯多夫説。阿拉斯加航空公司表示，在使用Flyways的12個月中，平均每次航班節省了2.7分鐘，比不使用該技術的航班節省了超過6500噸二氧化碳。這相當於一輛普通汽油動力乘用車行駛超過1700萬英里。

但是，戈斯林敦促謹慎，不要過分依賴這些技術來有效地減少航空業不斷膨脹的環境影響。它們只解決了飛行中最無害的階段：滑行、起飛、進近和着陸。他估計，有效的航線規劃最多隻能減少總排放量的10%，而消除盤旋等待將減少約1%。

事實上，他説，它們所聲稱的好處僅限於減少局部空氣污染，因為任何更廣泛的收益都會被不斷增長的乘客數量所抵消，這些乘客數量預測在2037年之前將翻倍。戈斯林説，與其專注於減少滑行時間和進港航班之間的間隔，不如專注於在飛機全程飛行時最大限度地減少排放。

儘管在理論上它們可能令人欽佩，但這些新平台將促使航空排放淨增加，因為它們使飛行更加高效和吸引人，他警告説。“我們正在談論最能耗的消費形式。”戈斯林説。“即使這些技術結合起來，如果該行業繼續增長，也無法將航空排放削減到必要的程度。”