نموذج بيئي

كانت هذه طائرة جديدة مخصصة لشركة الخطوط الجوية الأمريكية ومصممة بألوانها. ومن خلال هذه الطائرة، وهي أول طائرة تجريبية اقتصادية، اختبرت بوينغ تقنية التدفق الصفائحي لأجنحة الطائرات ، مما أدى إلى تحسين كفاءة استهلاك الوقود بنسبة 1.8%. وقد أثرت هذه النتائج بشكل مباشر على تصميم أجنحة الطائرات المستخدمة في سلسلة 737 ماكس اللاحقة. ^{[ 19 ]} اختبرت الطائرة تقنيات أخرى، منها:

• فوهة مروحة متغيرة المساحة لتحسين كفاءة المحرك
• خلية وقود الهيدروجين المتجددة لتوليد الطاقة الكهربائية للطائرات
• حواف الجناح الخارجية التكيفية لزيادة قوة الرفع عند الإقلاع وتقليل السحب أثناء الطيران ^{[ 20 ]}
• نظام التحكم النشط في اهتزاز المحرك
• تحسين مسار الرحلة لتحقيق الكفاءة التشغيلية
• سجادة مصنوعة من مواد معاد تدويرها
• وقود الطيران المستدام (SAF). ^{[ 21 ]}

تم استخدام طائرة الإنتاج الرابعة من طراز 787، وهي طائرة اختبار تابعة لشركة بوينغ، كطائرة تجريبية ثانية من طراز ecoDemonstrator. وقد نفذت 35 مشروعًا، من بينها:

• استخدام مزيج بنسبة 15٪ من وقود الطيران القياسي بواسطة كلا المحركين لتسع رحلات جوية ^{[ 22 ]}
• فوهة مركبة من مصفوفة سيراميكية صوتية لتقليل الوزن والضوضاء ^{[ 23 ]}
• تحسينات في الديناميكا الهوائية والتحكم في الطيران.
• طلاءات متطورة للأجنحة للحد من تراكم الجليد.
• تطبيقات البرمجيات وتقنيات الاتصال التي يمكنها تحسين تخطيط الرحلات الجوية، وتحسين حمولة الوقود، وتحديد المسار أثناء الطيران، والهبوط.
• شاشات اللمس في قمرة القيادة.
• أجهزة استشعار لاسلكية لتقليل الأسلاك، وتقليل الوزن، وتوفير الوقود.
• أبواب الوصول إلى الجناح الخارجي مصنوعة من ألياف الكربون المعاد تدويرها من طراز 787.
• تطوير نظام التباعد الجوي لمسارات الوصول الطرفية (ASTAR) لتقليل المسافة بين الطائرات عند اقترابها من المطارات. ^{[ 16 ]}

خدمت هذه الطائرة مع شركة يونايتد إيرلاينز لمدة 23 عامًا قبل أن تستخدمها شركة بوينغ في برنامج ecoDemonstrator. طُليت الطائرة بألوان مجموعة TUI كدليل على تعاونهم في المشروع، لا سيما في جوانب الكفاءة البيئية. كما شارك مركز لانغلي للأبحاث التابع لناسا بشكل رئيسي في مشروع الطيران المسؤول بيئيًا (ERA). ^{[ 24 ]} في نهاية فترة الاختبار، تم تفكيك الطائرة، بالتعاون مع جمعية إعادة تدوير أساطيل الطائرات وشركة تأجير الطائرات ستيفل ، لإعادة تدويرها. ^{[ 25 ] [ 26 ]} أُعيد استخدام أو تدوير حوالي 90% من المواد. ^{[ 27 ]}

من بين التقنيات العشرين التي تم استكشافها ما يلي:

• تحسين تدفق الهواء باستخدام واقيات الحشرات وطلاءات مضادة للحشرات على أحد الجناحين
• التحكم النشط في التدفق فوق الذيل الرأسي بهدف زيادة الكفاءة وتقليل حجمه
• عربة طعام قابلة للتحويل إلى عربة نفايات ^{[ 28 ]}
• اختبار وقود الديزل الأخضر. ^{[ 29 ]}

حلّق النموذج الأولي الثالث من طراز E170 لأول مرة عام 2002، واحتفظت به شركة إمبراير كطائرة اختبار وعرض. وكانت الطائرة الوحيدة غير التابعة لشركة بوينغ التي شاركت حتى ذلك الحين كطائرة تجريبية صديقة للبيئة. ^{[ 30 ]} وشملت مشاريع الاختبار ما يلي:

• استخدام تقنية الليدار لتكملة أجهزة استشعار بيانات الهواء الحالية
• طلاء مقاوم للجليد للحد من تراكم الجليد وبقايا الحشرات
• أغطية جديدة لتقليل الضوضاء
• أجهزة استشعار خاصة لدراسة تدفق الهواء وتحسين الديناميكا الهوائية
• استخدام 10% من الوقود الحيوي المنتج في البرازيل و90% من الكيروسين القياسي. ^{[ 31 ]}

قامت شركة فيديكس بتوريد طائرة شحن من طراز 777 حديثة التسليم لاستخدامها في برنامج ecoDemonstrator. بعد شهرين من التحويل، استُخدمت في برنامج الاختبار لمدة ثلاثة أشهر تقريبًا قبل إعادتها إلى دورها كطائرة شحن. وشملت التقنيات التي تم استكشافها ما يلي:

• عاكس دفع أصغر حجمًا وأخف وزنًا
• نظام توزيع الطاقة الكهربائية لشركة سافران
• استخدام الوقود الحيوي بنسبة 100% - أول طائرة ركاب تجارية تعمل بالكامل بوقود الوقود المستدام. لم يتم تعديل المحركات بأي شكل من الأشكال ^{[ 32 ]}
• غطاء زعنفة الذيل المصنوع من التيتانيوم بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام مواد معاد تدويرها وتقليل الوزن
• نظام الهبوط الآلي الاصطناعي باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) يوفر موثوقية متزايدة ويسمح بتقليل المسافة بين الطائرات أثناء الاقتراب
• ركوب الأمواج، الذي يتضمن الطيران على مقربة من طائرة أخرى لتحقيق زيادة في كفاءة استهلاك الوقود تصل إلى 10%
• كاشف اضطراب الهواء الصافي بتقنية الليدار
• SOCAS – نظام العمليات السطحية وتجنب الاصطدام، دمج صور الرادار والفيديو للكشف عن العوائق ^{[ 19 ]}
• نظام الإبلاغ الآلي عن معلومات الطيران (AFIRS) من شركة FLYHT Aerospace Solutions لتتبع الطائرات، والاستغاثة، وتدفق البيانات من مسجلات بيانات الطيران . ^{[ 27 ]}

خدمت هذه الطائرة شركة طيران الصين منذ عام 2001 قبل أن تشتريها بوينغ للانضمام إلى برنامج ecoDemonstrator. ^{[ 33 ]} خلال فترة الاختبار، زارت الطائرة مدينة فرانكفورت الألمانية، حيث رعت العديد من المؤسسات الألمانية، بما في ذلك المركز الألماني لأبحاث الفضاء (DLR) وشركة ديهل إيروسبيس وشركة فرابورت ، عدة تجارب . ومن بين المشاريع الخمسين التي خضعت للتجربة:

• بلاط سجاد قابل لإعادة التدوير للمقصورة
• أرضية مرحاض ماصة للرطوبة مصنوعة من ألياف الكربون المعاد تدويرها
• برايمر خالٍ من الكرومات لأجزاء الألومنيوم لتقليل المخاطر الصحية في التصنيع ^{[ 34 ]}
• تبادل المعلومات الرقمية بين مراقبة الحركة الجوية وقمرة القيادة ومركز عمليات شركة الطيران لتحسين كفاءة المسار والسلامة
• تطبيق حقيبة الطيران الإلكترونية المتصلة (EFB) لتوفير معلومات إعادة التوجيه
• مطابخ متصلة ، ومراحيض، وأجهزة استشعار لدرجة حرارة ورطوبة المقصورة.
• كاميرات لتوفير رؤية خارجية للركاب. ^{[ 19 ]}

استُخدمت هذه الطائرة الجديدة التابعة لشركة طيران الاتحاد لبضعة أسابيع فقط بين أغسطس وسبتمبر 2020، حيث أُجريت الاختبارات بشكل رئيسي في مطار غلاسكو الصناعي التابع لشركة بوينغ في ولاية مونتانا . ^{[ 35 ]} وشمل البرنامج ما يلي:

• قياس الضوضاء باستخدام أكثر من 1400 مستشعر للقياسات الداخلية والخارجية
• تقليل الضوضاء بما في ذلك تعديلات سافران على الهيكل السفلي ^{[ 36 ]}
• اختبار SAF بمزيج من 30% إلى 50%
• طرق التعقيم لمواجهة جائحة كوفيد-19 . ^{[ 37 ]}
• اتصالات توجيه مراقبة الحركة الجوية الرقمية القائمة على النصوص. ^{[ 38 ]}

أُجري هذا البرنامج الذي استمر خمسة أشهر باستخدام هيكل طائرة جديد كان مُعدًا في الأصل لشركة كورندون الهولندية للطيران، ولكنه طُلي بطلاء خاص لشركة ألاسكا للطيران مع ملصقات ecoDemonstrator. ^{[ 39 ]} في أكتوبر 2021، حلّقت الطائرة من سياتل إلى غلاسكو ، اسكتلندا ، لحضور مؤتمر الأمم المتحدة لتغير المناخ COP26 ، حاملةً على متنها مسؤولين تنفيذيين من شركتي بوينغ وألاسكا للطيران، ومُزوّدةً بمزيج وقود مُستدام بنسبة 50%. ^{[ 27 ]} تضمن برنامج الاختبار ما يلي:

• مصباح مضاد للتصادم منخفض الارتفاع لتقليل الوزن ومقاومة الهواء وزيادة الرؤية
• تحديث اتصالات مراقبة الحركة الجوية بما في ذلك نظام الاتصالات عبر الأقمار الصناعية Inmarsat IRIS ^{[ 40 ]}
• إطفاء الحرائق بدون هالون (اختبار أرضي فقط)
• محركات تقليل الضوضاء بما في ذلك الاختبارات في مطار غلاسكو الصناعي، مونتانا ^{[ 41 ]}
• جدران الكابينة مصنوعة من مواد معاد تدويرها ^{[ 42 ]}
• مزيج SAF بنسبة 50% ^{[ 27 ]}
• دمج نظام قياس غازات الاحتباس الحراري في الغلاف الجوي للطائرات
• تصميمات فتحات تهوية الركاب لإنشاء ستارة هوائية بين صفوف المقاعد. ^{[ 43 ]}

تم تسليم الطائرة في الأصل إلى الخطوط الجوية السنغافورية عام 2002، وكانت آخر رحلاتها لصالح الخطوط الجوية السورينامية . تحمل الطائرة طلاءً احتفالاً بالذكرى العاشرة لبرنامج ecoDemonstrator. أشارت بوينغ إلى أن هذه الطائرة ستعمل كطائرة اختبار لبرنامج ecoDemonstrator حتى عام 2024. ^{[ 17 ]} وذكرت الشركة أن برنامج عام 2022، الذي يمتد لستة أشهر، سيعرض 30 تقنية جديدة، ^{[ 44 ]} من بينها:

• استخدام مزيج SAF بنسبة 30٪
• تطهير المياه من الأحواض لإعادة استخدامها في تنظيف المراحيض
• تقليل الوزن من خلال الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد
• تقنيات الحد من الضوضاء
• مولدات الدوامات التي تنكمش أثناء الإبحار
• نظام رؤية محسّن بشاشة عرض أمامية تُرتدى على الرأس
• نظام مكافحة حرائق لا يستخدم غاز الهالون
• مادة تبريد صديقة للبيئة لمبردات المطابخ. ^{[ 45 ]}

كانت أول طائرة تجريبية من طراز بوينغ 787-10 ، تستخدم تقنيات الطائرة بالتنسيق مع مزودي خدمات الملاحة الجوية في الولايات المتحدة واليابان وسنغافورة وتايلاند لتحسين مسارات الطيران لتحقيق أعلى كفاءة ممكنة في ظل متغيرات مثل الأحوال الجوية وحركة الطيران وإغلاق المجال الجوي. ويُعدّ هذا أساسًا لنمط دولي من عمليات الطيران القائمة على المسار، وهو جزء من مشروع NextGen الوطني التابع لإدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية . وسيقوم مزودو خدمات الملاحة الجوية بالتنسيق لتبسيط حركة الطيران عبر مختلف المناطق. ^{[ 56 ]} وستستخدم رحلات الاختبار أعلى نسب مزيج الوقود المستدام المتاحة. وتتوقع بوينغ إمكانية خفض استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 10%. ^{[ 47 ]}

في يونيو 2023، استُخدمت طائرة بوينغ 787-10 N8290V (وهي طائرة اختبار تابعة لشركة بوينغ) في أولى رحلات الاختبار/العرض التوضيحي لطائرة إكسبلورر. ^{[ أ ]} كانت الطائرة، التي صُنعت عام 2021 لصالح الخطوط الجوية الفيتنامية ولكن لم يتم استخدامها، خالية من أي علامات باستثناء شعارات بوينغ الأساسية وملصقات "ecoDemonstrator EXPLORER". ^{[ 58 ]} غادرت الطائرة سياتل في 11 يونيو، متجهةً أولاً إلى طوكيو ( ناريتا ). ومن هناك، حلّقت إلى سنغافورة ( شانغي ) في 13 يونيو، ثم إلى بانكوك ( سوفارنابومي ) في 14 يونيو، ^{[ 58 ]} وعادت مباشرةً إلى سياتل ( إيفريت ) في 16 يونيو. ^{[ 59 ]}

أعلنت هيئة الطيران المدني في سنغافورة (CAAS) أن هذا جزء من برنامج مدته ثلاث سنوات. وصرح كبير طياري تطوير المنتجات في شركة بوينغ بأن نظام TBO، الذي يستخدم تقنيات مُستخدمة بالفعل على متن العديد من الطائرات الحديثة، يسمح للطيارين ومراقبي الحركة الجوية بتقديم طلبات تجريبية لتغيير مسار الرحلة، وذلك لمعرفة التأثيرات المتتالية لهذا التغيير على رحلاتهم ورحلات الطائرات الأخرى، وصولاً إلى مدى توفر بوابات المطار ، لتحديد احتمالية الموافقة عليها. ^{[ 58 ]}

في أكتوبر 2023، أُعلن أن هيئات خدمات الملاحة الجوية في الصين وإندونيسيا واليابان ونيوزيلندا والفلبين وسنغافورة وتايلاند والولايات المتحدة الأمريكية ستُطلق مشروعًا رائدًا لتطبيق نظام إدارة الحركة الجوية عبر المناطق (TBO) في غضون أربع سنوات. وبشكل منفصل، اتفقت هيئات خدمات الملاحة الجوية في إندونيسيا ونيوزيلندا وسنغافورة، إلى جانب منظمة خدمات الملاحة الجوية المدنية (CANSO) والاتحاد الدولي للنقل الجوي (IATA )، على تنفيذ مشروع مماثل لإدارة المسارات الحرة (FRTO) في غضون عام، لتوفير مسارات بين أزواج محددة من المدن. ^{[ 60 ]}

في 12 أكتوبر 2023، أعلنت بوينغ عن مشروعها الثاني "إيكو ديمونستريتور إكسبلورر". قيّم المشروع الخصائص البيئية لوقود الطائرات المستدام ^{[ 61 ]} باستخدام طائرة جديدة من طراز 737 ماكس 10 مخصصة لشركة يونايتد إيرلاينز. حلّقت الطائرة، المسجلة برقم N27602، في رحلتها الأولى في 14 سبتمبر 2023، وكانت تحمل طلاءً خاصًا يحمل شعار "إيكو ديمونستريتور إكسبلورر" وعلامات "المستقبل هو وقود الطائرات المستدام" على غطاءي المحرك. حلّقت الطائرة وهي تعمل بوقود الطائرات المستدام من خزان وقود واحد، بالتناوب مع الوقود التقليدي من خزان آخر. تم أخذ عينات من الانبعاثات الصادرة عن محركات CFM International LEAP 1B بواسطة مختبر ناسا دوغلاس DC-8 للعلوم المحمولة جوًا، المسجل برقم N817NA، والذي حلّقت خلف الطائرة التجريبية. ^{[ 62 ]} كما تم تقييم خصائص آثار التكثيف الناتجة. ^{[ 63 ]} ويتعاون في المشروع أيضًا كل من إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية، وشركة جنرال إلكتريك للفضاء، ومركز الفضاء الألماني (DLR). ^{[ 64 ]}

بدأت الرحلات التجريبية في 12 أكتوبر 2023، انطلاقًا من مطار إيفريت باين فيلد . نُفذت 11 رحلة، 8 منها فوق مونتانا و3 فوق المحيط الهادئ قبالة سواحل أوريغون ، على ارتفاعات ثابتة تتراوح بين 9100 متر (30000 قدم) و 12000 متر (38000 قدم) . بلغ متوسط ​​مدة كل رحلة حوالي خمس ساعات، حيث كانت الطائرة تحلق في مسار دائري ممتد. في نهاية الرحلة التجريبية الأخيرة في 1 نوفمبر، عادت طائرة إكسبلورر إلى إيفريت، بينما عادت طائرة دي سي-8 إلى المصنع رقم 42 في بالمدايل، كاليفورنيا . ^{[ 65 ] [ 66 ]}    

أعلنت وكالة ناسا أن نتائج الاختبارات ستُنشر للجمهور. ^{[ 62 ]} وفي يناير 2026، نشرت شركة بوينغ بعض النتائج الأولية وتفاصيل إضافية عن الاختبارات. ^{[ 67 ]}

في 10 ديسمبر 2025، أعلنت بوينغ عن إتمامها مشروع ecoDemonstrator Explorer الثالث، باستخدام طائرة 737 MAX 8 تابعة لشركة يونايتد إيرلاينز ، التي وفرت أيضاً الطيارين. اختبر المشروع نظام اتصالات بروتوكول الإنترنت (IPS)، المصمم ليحل محل الأنظمة الحالية، بهدف توفير شبكة ذات سلامة محسّنة وأمن مُعزز، باستخدام روابط الأقمار الصناعية بين الطائرة، ومراقبة الحركة الجوية، ومراكز عمليات شركات الطيران. يُعدّ نظام IPS أحد مكونات عمليات المسار (TBO)، كما جُرّب في مشروع ecoDemonstrator Explorer الأول. ^{[ 68 ]}

وشملت المنظمات المتعاونة في المشروع كلاً من: كولينز إيروسبيس ، وجامعة إمبري ريدل للطيران ، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، وإدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA)، وهانيويل ، وسيتا ، وتاليس ، وفياسات ، ووكالة ناسا. ^{[ 68 ]}

تم سحب الطائرة المستخدمة مؤقتًا من أسطول يونايتد العامل، وقضت سبعة أيام في مطار جورج بوش الدولي في هيوستن استعدادًا للرحلة التجريبية. كانت الطائرة تحمل طلاء يونايتد القياسي، ولكن أُضيفت ملصقات "بوينغ إيكو ديمونستريتور إكسبلورر" إلى الجزء الخلفي من جسم الطائرة، محاطة بشعارات المنظمات المشاركة. ^{[ 69 ]} أجرت الطائرة أول رحلة تجريبية لها في 29 أكتوبر، وبلغ مجموع رحلاتها تسع رحلات من هيوستن حتى 2 نوفمبر. ثم حلقت عبر بانجور، مين ، إلى إدنبرة ، اسكتلندا، حيث أجرت رحلة تجريبية أخرى في 6 نوفمبر فوق هولندا وألمانيا ، قبل أن تعود إلى هيوستن، مرة أخرى عبر بانجور، في 7 نوفمبر. بعد أسبوع من الاستعدادات، عادت الطائرة إلى الخدمة في 14 نوفمبر. ^{[ 70 ]}

في يوليو 2026، أعلنت بوينغ أن مشروع ecoDemonstrator Explorer التالي سيكون طائرة 787-9 مخصصة لشركة لوفتهانزا . وسيختبر المشروع مدخل محرك قصير من الجيل التالي، مصمم لمحركات رولز رويس ترينت 1000 TEN الخاصة بالطائرة، بهدف تحسين كفاءة المحرك وتقليل الضوضاء. كما زُودت المداخل ببطانة صوتية موسعة. وستُجرى الاختبارات، التي تركز على قياسات الضوضاء، في مطار غلاسكو، مونتانا. ^{[ 71 ]}

كما يجري اختبار إجراءات المغادرة والوصول المعدلة مع مسارات الطيران ذات العمليات الذكية لتقليل الضوضاء بشكل أكبر بالقرب من المطارات. ^{[ 71 ]}