基本概念起飞油量:飞机在跑道头松开刹车时的燃油量。
各型号飞机的起飞油量A380百公里每乘客耗油量为2.9升,波音747为3.1升;座位:A380共有555个座位,波音747为416个。
以波音747-400飞机为例,起飞一次耗油5吨左右,因为要开全加力模式.
空客A320飞机属于中型干线飞机,比747-400小一号,起飞一次耗油4吨。
747飞机一般在滑行阶段需要耗油2000磅左右
747-400为例,最大装油量是38万磅(172,364公斤),相当于21万5千公升。一辆1,600cc的汽车一公升汽油可以跑12公里,21万5千公升可以跑258万公里,也就是可以绕赤道70圈。很惊人!
747起飞和爬升到停留层的耗油量各不一样,平均起来差不多百公里耗油相当于46辆左右的悍马-H1得百公里差不多。
计算机飞行计划起飞油量的影响
在航空公司飞行成本中,燃油的开支占一半以上,2000年以来,受世界原油生产限量等因素的影响,燃油价格不断上涨,航油成本在世界各大航空公司主营业务成本中升至第一位。由于耗油量是一种能够由航空公司控制的可变费用,因此节约燃油成为航空公司成本控制中首要考虑因素。
近年来,使用计算机系统制作飞行计划倍受各航空公司的青睐,利用计算机系统中精确的航路数据库和飞机性能数据库,使得飞行计划的航路和飞行方式的选择更加准确、合理,这无疑是一个很大的进步。
计算机飞行计划的另一个重要功能就是科学计算航班所需油量,它能起到安全与效益兼收的效果。但这也对一些传统的观念产生了冲击,本文将针对计算机飞行计划对航班油量的影响进行简单的分析。
一、影响飞行油量的主要因素
燃油是飞行的必备要素,结合天气情况合理计算航班油量是规章的明确要求。CCAR121部661条明确规定,在飞机起飞前,应当充分考虑预计的风和其它天气条件,保证飞机有足够的燃油完成下列飞行:飞往目的地机场并在该机场着陆;从起飞机场到目的地机场并着陆所需飞行时间的10%的一段时间的飞行;此后,按规定需要备降场的,由目的地机场飞至签派放行单中指定的最远备降机场着陆;在备降机场上空450米等待30
分钟;适当的着陆机动油、滑行油量等。飞行过程可参照(图1飞行过程剖面)。
除正常航路条件下的耗油外,一般来说,高空特殊天气、高空风、航路高度、飞机性能、飞机载重等都会对飞机起飞油量构成较大影响。
高空天气是指航路的低温区、积冰区、颠簸和台风等,遇到这些区域,飞机需要采取机翼加温、爬升或下降高度、增大或减少巡航速度、甚至绕航等措施,必然会影响飞行耗油量。
各飞行高度普遍存在高空风,在北纬40度至60度之间(西风带)的高空风力非常强,经常有超过90节的高空急流。飞机在西风带中顶风与顺风飞行,地速差别很大,在静风中超过10个小时的航程,飞行时间相差达2小时以上。有效地选择航线和飞行高度,减小高空风的不利影响,或者加以利用,会大量节约飞行耗油。
飞机载重也会对航班油量造成很大影响。一般来说,飞机重量大,飞行的阻力就大,需要发动机使用的推力大,耗油就多。以B747飞行时间超过9小时为例,每多加3吨燃油,飞行中至少多耗1吨油(所谓“油耗油”)。不同重量的飞机,所对应的最佳飞行高度层也不同。在最佳的航路高度飞行,使用经济巡航速度,省油效果明显。
统计报告还显示,飞机随着使用年限的增加,气动性能和发动机的衰减会越来越明显,在不同航线合理利用不同衰减的飞机可达到减少油耗,多拉客货的目的。
二、科学计算飞行油量的现实需要
过去,由于不能结合高空天气和飞机载重情况,也不能计算最佳飞行高度,只能按照固定的油量给航班加油(公司下发航班油量表,各部门参照执行)。由于人们普遍存在规避风险的心理,在大多数情况下给飞机的加油偏多,造成了“油耗油”或飞机减载的损失。而如果遇到天气不好、顶风过大、飞机重量大、航路压高度等极个别情况,所加的油量又不够,就会造成飞机返航、备降,影响安全和正常。
计算机飞行计划是利用电脑技术,结合高空天气、飞机参数及载重,对每次飞行做出准确预测,选择适当的飞机巡
航方案,模拟飞行数据,计算飞行时间和耗油量,从而为机组飞行前提供科学、准确的一手资料,做到有备无患。
由于使用了国际先进的天气预测系统,计算机飞行计划中天气对油量的影响已经测算得相当准确;而利用了复杂、高效的飞机性能计算程序,对不同飞机和载重情况下所需油量的测算也非常精确。
计算机飞行计划加油,既可杜绝盲目多加油产生的航油损失,又可利用空余吨位增加业载;另外,还能通过事先预测,避免高空恶劣天气造成的安全隐患。采用计算机飞行计划加油与传统的按照固定油量加油比较如图2。
如果每个长航线国际航班少带3吨油,就可少耗约1吨,节约成本约3000元,国航欧洲航线每年往返五千多班,就可节约1500万元以上。实际上,执行计算机飞行计划以来,多数航班都可少带3吨以上的燃油;而因为少带了油而多拉载客货,其经济效益更明显。
可以说,实行计算机飞行计划找到了安全与效益的最佳契合点,是将运行管理抓严抓细,向管理要安全、要效益的关键之一。国际上先进航空公司早已把它作为飞行运行管理的一项核心工作,运用得非常普遍。
三、制作计算机飞行计划的接口和信息
计算机飞行计划的制作技术已经成熟,从跟踪情况看,计算结果也相当精确。先进的计算机飞行计划系统使用导航、飞机性能、气象、航线、公司政策和信息(例如不同机场的油价)等数据库,再接入客、货等部门的数据,使用高性能软件和计算机网络,飞行签派员在完成计划之前对不同航路、不同高度层等多个方案进行分析比较,选择最优方案。图3和表1描述了制作计算机飞行计划所需的系统接口和信息。在飞行签派员人工干预之前,计算机飞行计划系统可以使用常规数据或是自动采集数据库的数据自动制作正常情况的飞行计划。飞行签派员通过计算机界面,根据当前的运行情况以及机组的需求,对飞行计划的各个要素(包括业载、航路、高度、速度、备降场和特殊要求照固定油量加油比较等)进行调整。表1飞行计划系统接口信息
四、实行计算机飞行计划过程中可能遇到的问题
国内各航空公司推广计算机飞行计划以来,都收到了比较好的回报,但是和国外一些优秀航空公司的实施效果相对比,差距还比较明显。而且,各公司飞行人员在对计算机飞行计划的认识程度、落实情况上也有很大不同。笔者通过对几家主要航空公司的了解中发现了一些非常具有代表性的问题,并对原因作了一些探讨:
(一)加油少了飞行是不是不安全
计算机飞行计划的主要用户是机组,有些机组持怀疑态度,担心“航班加油少了,飞行是不是不安全了?”俗话说,“手里有粮,心中不慌”。从飞行上讲,燃料多,留空时间长,单就续航能力而言,安全裕度肯定就大。但航班加油应在一个合理的范围,过多携带燃油,不但造成经济上的损失,有时,飞到目的地机场着陆时,还会因为超过最大着陆重量而不得不实施耗油机动,加油过多也会对紧急情况下的飞机着陆等造成安全隐患。
实行计算机飞行计划确实使总体的加油减少,但合理地保证和提高了飞行安全水平。计划的燃油里已包含了中国民航121部规定各项航段油和备份油,充分考虑了绕飞、备降、等待等的需要,且更加科学、合理。例如,其中10%的航线备份油和10分钟的着陆机动油,可用来应对正常范围内的高空顶风大、航路管制压高度、进场时间长等情况,计划中考虑了到最远备降场的用油,备降油也是充足的。而如果高空存在特殊或危险天气,天气系统就可以预测到,可对航班多加油以保证安全。
计算机飞行计划节省燃油并不是单纯减少计划加油量,而是通过签派员对航行通告的研究、对气象的分析、对飞机性能的计算等大量工作为前提,以运行的全程监控和可靠的双向通信为基础的。详细的飞行预计信息使的飞行员对飞行中可能遇到的情况有所准备,又克服了加油的盲目性,使安全和效益一举两得。
(二)为什么同一个航班可用业载不同
有时客货运部门会问:“为什么同一个航班,在不同季节,或使用不同飞机,可用业载不同?”在不同季节,高空风的差异很大,天气恶劣、顶风大,加油自然就多;旧的飞机耗油量也会有显著增大,因此,留出的可用业载空间也不同。为了尽量减少计划油量的波动对市场的影响,运行控制部门已经着手培养自己的气象人员,力争尽早获得对天气对飞行的影响预测;飞行签派和飞机性能工程师也已通过开
展“TailPlan”(尾机号计划),跟踪飞机,实测衰减,逐渐掌握了飞机衰减准确数字。签派员将天气情况和飞机的使用情况提前向客货市场部门通报,就能预测和控制飞机载量,保证了充分利用飞机的可用载量空间。
五、如何有效推动实行计算机飞行计划
(一)使用计算机飞行计划对各部门提出的新要求
执行计算机飞行计划是一个系统性的工作,涉及运行控制、飞行、客运、货运、地面服务、机务等多方配合,任何环节出了问题,都可能造成安全隐患或航班延误。如果问题多了,实行计算机飞行计划弊大于利,就会前功尽弃,所以各部门的密切配合尤其重要。
客货运部门应及时将客、货情况通知配载与签派,如果业载有较大的变化,应及时通报。载重平衡部门要严格控制,杜绝隐载、超载现象发生。机务部门要主动反映飞机的适航能力。签派员要严格按照时限制作计算机飞行计划,将各种变化情况适时通报机组,遇特殊、重大问题,应请示公司值班领导。
(二)加强飞行员与签派员的沟通和交流
许多计算机飞行计划的偏差表明签派员与飞行员的沟通不够,使得飞行员不了解签派员制作计划时考虑的因素,而签派员也不了解实际飞行中某个具体
航线的特点。加强沟通、深入分析双方的意见,在工作中加以改进,既可以弥补偏差,又能建立飞行员和签派员之间良好的信任关系,推动这项工作的开展。
(三)建立有效的推动机制
先进的电脑系统不能完成一切工作,国内各航空公司虽然在计算机飞行计划的制作硬件上已经有了相当大的投入,但尚未建立完善的执行体系和有效推动计算机飞行计划实施的评估和奖惩机制,在一定程度上造成了目前各方积极性不高、不能协调一致的情况。
航空公司可以从节约的运输成本中提出一定的比例作为奖励基金,鼓励飞行人员、签派员协调空管部门认真执行计算机飞行计划、申请接近优化的飞行航线飞行、根据空域流量适当申请航线直飞,尽量利用高空风申请有利高度,对计算机飞行计划多提合理化建议等。
六、发展前景
在推行计算机飞行计划的初期,由于各部门认识和经验不足,应使备份油量较为充足,待深入开展以后,还有很多工作可以做。
(一)实行优选航路
由于不同纬度和高度的高空风相差很大,特别是西风带,如果选用不同航路,即使距离相同,飞行时间差别也很大。航空公司可以充分利用这一点,选择最省时间和燃油的航路,降低飞行成本。笔者通过分析统计,仅国航欧洲航线实行“三选一”的优选航路,平均每个航班可缩短飞行时间约20分钟,每年节约的燃油成本在1800万元以上;而节约的飞行时间和发动机热循环时间所对应的飞机和人力成本也非常可观。同时,实
行优选航线还能避免航路拥堵,有效减少管制延误。
计算机飞行计划使实行优选航路成为可能,计算机系统对大量的数据进行快速对比分析可以在短时间内完成。当然,执行优选航路会相对增加航班申请、计划制作和机组飞行的工作强度,但只要经过周密的准备还是完全可行的;特别是它对航班效益和正点的突出贡献,使得任何一个航空公司都会非常重视。
(二)实施二次放行
实施二次放行,可减少十分之一左右的航线油。121部规定飞机起飞要携带航线飞行时间10%的备份油,以应对高空天气等不正常因素。这样,飞行时间越长,所带的备份油就越多,大大影响了飞机业务载重。随着天气预报准确性的提高,计算机飞行计划能较准确地计算出飞机的飞行耗油,航线备份油在绝大多数情况下不会被用到。
怎样在保证安全的前提下,将航线备份油变成业载,二次放行便是最普遍的一种手段。二次放行在上世纪八十年代已经开展,其安全性和经济性已得到验证。
具体做法是:在航路上接近8/9的位置上选择一航路点作为二次放行点,选择二次放行点附近的机场作为二次放行机场和备降场。制作两套飞行计划:起飞机场至二次放行机场、二次放行点至目的地机场。飞机到二次放行点时,机长与签派员联系,签派员重新制作计算机飞行计划,如果机上剩油足以继续飞往目的地机场,则重新放行。
根据统计资料,实施二次放行的航班中途降落的概率少于百分之一,由于准备充分,降落二次放行的机场也是安全的。国航在北京至法兰克福的货班上实施二次放行以来,通过少带油、多拉货,每年增收节支在700万元以上。
(三)通过航线分析减少航线备份油
通过航线分析,申请将航线备份油量降至7%或5%或2%。由于不符合目前FAA和CAA的规章,只能先获得局方的批准,再选择部分航线使用(如澳洲航线),所以,我国航空公司短时间内不宜考虑这一方案。
(四)将计算机飞行计划工作细化
将计算机飞行计划CFP的工作细化,针对不同的机型、航线、机场,灵活的考虑油量和工作程序。如,根据进场航线的不同调整着陆机动油,根据航线压高度情况调整航线机动油,结合天气条件、业载大小和各地燃油价格的差异决定是否使用带油方案,考虑机场、飞机的
大小不同合理计算滑行用油等。积少成多,这些方案也会起到很好的节油效果。
国航、东航、南航和海航等已经在国际长航线实行计算机飞行计划,在部分载量较大的航线实施二次放行,对部分欧洲航班使用优选航线,在保证安全飞行的前提下,均收到了明显的节支增效的效果。
但未来要做的工作还有很多,例如,如何进一步理顺计算机飞行计划制作的工作流程,使之更加趋于科学合理与无缝隙;怎样建设可靠通信系统为飞行中机组提供有力的地面支持;加快建立自主的飞行计划数据库以在国内航班上实行计算机飞行计划等。
可喜的是,在计算机飞行计划的推广方面,国内航空公司已经取得了很多成功的经验和普遍的支持,只要周密计划、认真研究和执行,各个困难都会迎刃而解,计算机飞行计划会为飞行运行提供最有力的支持。
起飞油量与机组多加油问题机组多加油长期以来一直是困绕中国民航界的一大难症。尽管各航空公司对航班的起飞油量都有明文规定,并且都制订了相关机型的航线油量手册,但对于大多数机组人员来说,普遍认为多加油更有利于保障飞行安全,并且机组有权对多加油问题做出决定。
航班的起飞油量是由本次航班的航程油量和备份油量组成,备份油量又是由改航油量、等待油量和滑入油量组成。备份油量即从目的地机场飞至备降地机场并在备降地机场上空等待(盘旋)45分钟所需的油量。一般各航空公司的航线油量是由各公司的飞行性能室制定的,这也是正常情况下飞行、签派、油料和配载等部门所使用的油量数据。这个数据是经过严格的、科学的计算得出的结果,是完全能够满足航班正常油量的需要。只有在一些特殊情况下,如出现恶劣天气或空域流量控制时才考虑是否需要多加油的问题,但事实上多加油问题仍然普遍出现在一些无特殊情况的正常航班上。
据汕头机场运输部门的数据统计显示2001年2-3月共复核发现多加油178次(不包括未报告的),其中因超载作临时拉货处理的有9次,机组漏报告多加油和值机人员上机签单时才发现多加油需临时修改舱单的有3次。机组多加油的重量也从几百公斤到一吨多不等。
长期以来民航界在航班多加油、加多少油的问题上一直以机组说了算为主,至于多加油问题是否要向有关部门报告在有些机组人员看来只要机组做到“心中有数”就行了,所以多加油问题就存在这样一个怪现象,一个航班有了三个起飞油量:一是实际油量,机组报给油料部门的加油量,也就是加了“暗油”后的油量;二是申报油量,机组申报给签派、运输部门的油量,用于航班的可用业载的计算,这个油量往往小于或等于实际油量,略大于手册油量;三是手册油量,也就是理论油量,一般情况下这是三个起飞油量中最小的油量,也是航班最经济的使用油量。
其实航班的多加油以及多加油不报告现象已经够成了对飞行安全的影响,是飞行安全工作的隐患之一,但是在很多机组中对这个问题并没有引起足够的重视。
一、机组多加油的危害
机组人员普遍对多加油的危害性认识不足,片面的认为只有多加油,增加飞机的巡航时间,飞机才是最安全。那么多加油到底有什么危害呢?我们以汕头至北京的航班为例来说明,假设某日汕头机场的温度为34摄氏度,静风为0,已加改进爬升重量时的737-300起飞限重是56700KG,如果以航线油量手册的油量10855KG加油,那么在满座145客人时B2539号飞机(4/6机组)飞机还有1475KG的业载可以用于安排行李和货物的载量,但是如果机组多加油到12000KG,那么只有330KG的业载可以利用。这330KG意味着部分旅客的行李不能随机走,货运的货会造成积压,收运的鲜活易腐货物将会坏死,这些势必对公司的效益和服务质量造成不良的影响。
如果多加油是在起飞前临时发现或通知的,那么值机人员就需要重新计算载量,修改平衡图,查出超载时还要作拉货或抽油处理,这样给地面保障单位的工作造成很大的被动,有时会直接影响到航班的正常率。
如果多加油后机组没有汇报,而舱单又未修改,则会使航空器的实际重心与平衡图表不符,影响飞机的操纵;若因此造成超载飞行,将会危及飞行安全,构成飞行事故征候。也许有些抱有侥幸心理的机组人员认为像737之类的大中型客机即使超载几百公斤也是在容许范围之类,但如果这样长此以往下去即便不出事也会影响飞机的机体结构,缩短飞机的使用寿命。
事故的发生往往是由许许多多的偶然因素夹杂在一起才发生的。就像前面例子中的北京航班,如果机组多加了油没汇报,而当天的温度很高,货物、行李又多,航班满客,旅客构成又以青壮年或国外团体为主(平均体重大于理论规定的每人75KG),旅客随身携带进客舱的行李太多,供应品和服务用品重量增加过多,机组又没有认真复核舱单,也不了解重量增加的实际情况,等等,太多的偶然势必造成事故的必然,一旦这个航班出事将会是无法弥补。
机组产生多加油问题以及多加油不报告的原因是多方面的,不仅仅只是由于机组人员主观意识上的麻痹,更重要的是调度、签派、油料、运输等部门的把关不严所造成的。一般来讲机组多加油问题的隐蔽性比较强,外地站要比基地站发生得多,且矛盾也主要集中反应在客货较满的航班可用业载上。
二、解决机组多加油的途径
(一)调度、签派部门要及时掌握准确的航行情况。
飞行机组人员对多加油问题有着自己的看法,他们更多地考虑到飞行中可能出现的种种极端的情况。例如:当航班到达目的地机场后,因天气原因飞往第一备降场或需要继续转飞第二备降场,在这种情况下航班的油量就容易出现紧张。这时如果多加了起飞油量,机组就能更加从容地飞行。虽然,机组人员对这种突发情况的考虑有其一定的道理,但从另一个方面来讲,主要是机组人员对航线上可能发生的事存在过多得顾虑,毕竟飞机在没有安全落地前谁也不能保证这个航班就一定会是一帆风顺,不会遇上这样、那样的问题,要想打消机组人员的这个顾虑只有让机组人员在飞机起飞前真正的做到“心中有数”。
解决这个问题最有效的杜绝方法是调度、签派部门要及时准确地掌握所飞机场、备降机场、航路的天气,科学准确地为机组选择备降机场,把好放行的关口,也只有把这项工作做得及时准确才能真正消除飞行机组的心理顾虑。
(二)调度、签派、飞行、油料等部门要建立监督机制
对于机组多加油的问题,调度、签派、飞行、油料等部门是最直接的参与或把关部门。除了调度、签派部门提供可靠的航行情报和天气报告是解决问题的基础外,调度、签派部门应该加强对机组加油量的监督,在没有特殊情况的前提下,必须坚决执行燃油规定,一切按章办事。
飞行部门还应该建立一个对机组加油量的监控机制。目前,很多公司都采取品质监控的方式去监控和规范机组的飞行操纵,这主要是从技术数据上去掌握机组的飞行情况。如果从经济效益的角度去考虑,应该把每个航班油量也列入品质监控的范围,这包括起飞油量、耗油量和落地油量。
另外,油料部门也可以起到有效的监督作用,实际加油量的多少必须和调度、签派部门的放行单相符,坚决杜绝机组在未经许可下私自要求油料部门多加燃油的情况发生。有效的监督机制是解决问题的关键。
(三)加强各部门之间的相互沟通
各部门之间有效的沟通可以减少因为多加油造成安全隐患的可能性。商务运输部门、调度、签派部门与机组之间都应建立有效的信息传递渠道。
首先,商务运输部门与调度、签派之间要注意通报每个航班的客货情况,这有利于调度、签派人员在确定加油量时考虑到航班的经济性,同时,调度、签派人员也要把每个航班的油量准确及时地通报给运输的配载部门,以确保配载数据的正确性和飞机的平衡性,这是保证安全的重要一关。
其次,调度、签派部门要及时、准确地向机组提供所飞机场、备降场、航路天气情况和航行情报,这是确定当次航班所加油量的重要依据。
根据公司的燃油政策,每条航线都有一个最低起飞油量,它有充足的安全裕度,但每个航班具体的加油量还应视具体情况而定。此时,是机组和放行人员确定油量的重要依据。所确定的油量应该综合考虑到航班的安全性和经济性。此外,商务运输人员向机组通报客货情况,让机组对该次航班做到心中有数。
(四)消除机组人员对多加油有利于安全的片面认识
大多数机组人员在飞机多加油问题上存在着一个误区,即多加油更安全。对于一些没有空中放油系统的飞机如B737-300来说,多加油未必就更安全,试想,当航班满载情况下在起飞机场起飞后,突然因故需立即返航起飞机场,多加的燃油反而会是一种不安全的因素,飞机很可能会出现超过最大着地重量的情况,此时飞机只能在空中盘旋耗油,这种情况下,多加燃油无疑变成了影响安全的不定因素。其实,任何情况下飞行安全都是相对的。真正的不安全往往就是人为因素所造成的,要摆脱这种状况,打破航空界普遍实行的“墨菲定律”。就必须未雨绸缪,把防范工作做在前,一切按章办事,一切按规定执行,消除差错的可能性,避免事故的发生。
总之,航空公司作为一个运输企业,就应遵守市场规律,建立起现代企业制度。安全生产是企业的立足之本,而企业的生存与发展有赖于企业经济效益,每个航班的加油量应该在保证安全的前提下考虑到企业的经济效益。