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节能改变生活-专业节能博客

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浅谈航空节油  

2016-12-23 18:10:01|  分类: 生产工艺 |  标签: |举报 |字号 订阅

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由于能源短缺,世界原油价格不断上涨,使得航油费用在航空公司总成本中的比重超过40%,成为左右盈亏的关键因素, 航油费用早已上升为航空营运第一大成本。航空业在推进“节约型社会”的大环境下,强调在安全运行范围内,节约燃油成本、以最经济的方式实施飞行,显得尤为必要。

 

 

  航空节油飞行不仅需要高超的飞行技术,也需要严谨的飞行作风和优秀的飞行管理能力。我通过与飞行员交流和不断学习,总结归纳经验,同时借鉴其他航空公司的先进节油做法,梳理出了一套飞行节油流程,希望在实际飞行实践中获得不错的效果。在此我和各位共同探讨交流。

 

  高空飞行节油对飞行员身体无碍

 

  宇宙存在辐射,这是常识。但辐射有多厉害?与什么因素有关?以前有些飞行员认为,为了躲避辐射,为了多活两年,飞行高度宁高勿低。千万别为了区区几个节油奖,爬到那么高的地方去挨太阳黑子。这是我们最初开展节油工作遇到的比较普遍的节油认识阻力。而实际上,研究资料表明,辐射环境的主要源是辐射带、太阳高能粒子、银河宇宙线及异常宇宙线。在高度20公里以下飞行,银河宇宙辐射和太阳色球层爆发产生的辐射剂量通常并不大,对机组和成员无危害。而在太阳活动时期,太阳色球层爆发增强的高能质子穿过大气层时,产生大量次生粒子,在18-21公里高度上形成了相当大的浓度,往往超过人体安全所允许的剂量。但飞行高度不超过12000米,即使在太阳色球层爆发最强时期也仍然是安全的。

 

  飞行前要做好充分的准备

 

  及时了解当天的起飞机场、备降场、目的地机场及航路天气,对一些系统性天气,如雷雨、大风、低温降雪,有预判和准备。对机场地面跑道、导航设施、进近及区域管制等再次熟悉,做好预加备份油的准备。如各项因素满足,且不存在边缘天气条件或目的地机场及航路没有大面积雷雨降水时,可按燃油政策,在保证预计到达油量(EFOA)的情况下,根据配载和运行条件对照签派放行油量计算出起飞油量,避免多加油。分析高空风,判断最大和最小高空风的高度层。尽量及时地了解当次航班的载量,现在公司都会及时提供比如计算机飞行计划一类的资料,这是一个重大的进步。这可以让飞行员在起飞前就清楚飞机在什么高度飞行最有利。

 

  在飞行中要精益求精

 

  全盘规划好航线结构的合理调整,飞行程序的合理优化以及实施。

 

  (一)合理使用地面设备

 

  地面过站尽量使用桥载设备,如地面电源、空调。对于APU(辅助动力装置)的使用,凡有电源车或其它外接电源的,要尽量利用这些机外设备,没必要长时间启用APU。据估算,每飞行一天,若只用APU则其工作量为5-6小时 ,除了耗油外(波音737机型APU每小时最少要用150磅燃油),本身航材运行成本也相当高,长年累月使用,会使APU的故障率上升,成本加大。因此,在基地“航前准备”和“航后检查”时宜全部使用地面电源(因为工作时间较长),在外站,条件允许时,要提倡多用外接电源。在起飞前15-20分钟启动APU较为合适。因此应减少APU处于工作状态的时间,例如:当飞机落地后滑行时,我们应该控制好APU的起动时机,在某些比较大的繁忙机场地面滑行时间是很长的,所以做到这点对节油是很有必要的。

 

  (二)减少飞机营运空重

 

  减少飞机营运空重是航空公司必须考虑的问题,737-7/800机型着陆机重减轻1000磅,航程油耗可减少0.6%。在众多影响重量的因素中,作为飞行员,应着重关注燃油和水的加注,据测试,对有水计量仪表的飞机,60%的加水量足以满足日常客运需求。

 

  (三)滑行阶段

 

  如果在地面存在航空管制,就应该合理选择启动发动机的时间,离开廊桥前不启动发动机,避免在地面进行不必要的燃油消耗。在地面滑行的时候要综合判断地面交通的运行状况,运用推力管理尽量保持合理的滑行速度与滑行间隔,力求避免燃油和刹车的内耗。起始滑行时,注意控制好速度,尽可能少加油门,猛加油门。缓慢增加推力,飞机能够滑动就不再增加推力,缓慢增速,合理控制速度,不是必须时不要将飞机完全停住,因为再次起步需要更大的推力。

 

  (四)爬升阶段

 

  如果条件允许尽量采取减推力起飞的方式,进行合适的起飞推力设定,因为减推力起飞是在满足起飞性能前提下最有效的起飞节油手段,同时延长发动机维修成本和延长其寿命。在满足各方面性能的前提下尽快地达成飞机的光洁形态,消除不必要的阻力形态带来的额外燃油消耗。大家都知道,在飞机的爬升阶段,发动机处于大马力大油耗阶段,所以缩短飞机在这个阶段的时间尽可能的争取早一点达到最理想的巡航高度势必会节省一定的燃油,低高度平飞或缓慢爬升都会增加在低空的滞留时间,导致过大的燃油消耗,应尽快爬升到巡航高度。但不要用速度换高度,尤其在高高度、大马赫时,恢复速度所需的燃油远多于提前到达高高度节省的燃油。有些飞行员采取最大爬升率爬升的方式,实际上这有些误解。因为FMC的最大爬升率指能够在最短的时间达到最佳巡航高度,但由于绝对速度小,前进的距离也短。B737,B757机型的机组训练手册上都指出用经济(ECON)速度将节省更多的燃油。使用FMC推荐的速度飞行。根据737手册推荐,280节/M 0.76是比较经济的速度。

 

  (五)巡航阶段

 

  在相同表速下,飞机在低空受到的空气阻力远比高空要大,因此力求减少飞机在低空飞行的时间,这在离场阶段表现为尽快爬升到理想的飞行高度而在巡航阶段体现为尽量延迟飞机的下降;飞机在空中飞行的油量消耗远比在地面消耗的大,因此要尽量减少飞机在空中飞行的时间,这就涉及到飞行高度和距离的问题,需要机组同管制员进行适当的沟通,以便使飞机在合理的飞行高度飞行并且尽量利用管制的许可执行直飞以缩短飞行距离;而在同样的飞行高度不同的飞行速度的条件下,飞机所受的阻力也是明显不同的,这就需要飞行员在结合公司规定的成本指数范围选择合理的飞行速度;在不同的高度层上不一样的高空风向风速也会带来不同的油量消耗,这就需要飞行员及时全面地了解空中气象信息以选择合适的飞行高度,计算工作在机载计算机上可以完成;目前有的航空公司在国内绝大多数航线还没有采用计算机飞行计划,对空中风并不清楚,但大家可以通过气象提供的资料和平时飞行的经验选择一个合适的巡航高度,并且飞行时在不同的飞行高度作一个高空风的统计以便在回程时选择一个合适的巡航高度,也是比较好的方法。现代客机的飞行管理计算机FMC,一般都会计算出基于ECON(经济巡航)和LRC(远程巡航)飞行方式的两种最佳飞行高度。前者成本最低,后者节油率最高。

 

  以波音737飞机为例,根据性能分析,飞行高度和速度选择不当将导致燃油消耗量增加:

 

  --高于/低于最佳高度2000英尺,航程燃油消耗增加1%-2%;

 

  --低于最佳高度4000英尺,航程燃油消耗增加3%-5%;

 

  --低于最佳高度8000英尺,航程燃油消耗增加8%-14%;

 

  --巡航速度大于FMC计算机给定的速度0.01马赫,航程燃油消耗增加1%-2%。

 

  合理利用高空风。高空西风急流在冬季尤其厉害,如重庆至名古屋航线,长江口至日本一线,为极锋急流和副热带急流的汇合区,平均风速可达140-220海里/小时以上;气象资料显示,冬季,东亚上空存在三支气流,我国可以利用其中的两支:一支为强盛的副热带西风急流,其轴线位于成都至贵阳间,高度大约在10200米以上,西风风速约90海里/小时;银川至兰州上空有一支温带(极锋)急流,强度相对弱些,平均风速为70海里/小时。夏季东亚上空也存在三支气流,在我国境内可以利用银川和达兰之间的一支副热带急流,其西风风速平均为55海里/小时。如果所用风的信息可靠,通常按照FMC推荐的数据飞行,爬升到最接近于最佳高度的高度层飞行,是可以大大降低运营成本的。

 

  尽量使用FMC推荐的巡航高度,尽量向管制员申请接近FMC上的最佳高度。如果是顺风条件下飞行,尽可能选择顺风较大的高度飞行。选择一个略高于最佳高度的巡航高度,可以减少高度调整的次数,获得最小燃油消耗。若条件允许,实施梯度爬升。若存在较大梯度的逆温层,选择温度较低的高度,也可降低燃油消耗。短航程注意在响应高度巡航。

 

  在飞行中节油的达成还来源于合理的设备使用,比如合理安排照明灯光的调节,点火电门的合理使用,大流量状态的空调可增加巡航阻力0.5%,不用补必要的货舱加温和防冰。还有一个需要重视的就是飞机配平的合理调节,根据手册的介绍,不正确的飞机配平会带来1%或更多的油量消耗,适当的配平技巧,巡航时的后重心应用,可以减小阻力,减小油耗。尽量避开颠簸层,颠簸时油门的频繁变化会增加燃油消耗。

 

  (六)下降进近阶段

 

  目前公布的标准仪表进场、进近、离场程序,是经过严格计算的,在保证飞行安全的前提下,经济性应该说比较高。飞行时,要加强计划性,严格按照标准数据去控制。进入下降阶段以后,要及时领会管制指挥意图,及时调整飞机的速度和前机保持合适的距离避免不必要的飞行调整,着陆构型的油耗是光洁构型的150%,因此要精心掌握放襟翼和起落架的时机,以尽量缩短大阻力形态的时间。既要避免计划过紧造成进近中不得不拉减速板、提前放起落架甚至复飞,又要防止过早建立着陆形态增加阻力、无谓多耗燃油。

 

  这个阶段的飞行经验和方法对节油是影响很大的。

 

  例如:国内机场设计的走廊口高度大多比较低,如果可能,在管制同意和下降剖面许可的情况下适当提高走廊口高度也可以节省一定的燃油,大概为100磅/600米。

 

  再如:飞北京的时候,如果提前通过现场了解到停机位在航坪的话,当管制员指挥36L落地时,如果当时机场不太繁忙时申请36R落地,就很多飞行员的经验,管制员知道原因后大部分都会同意,而就是这一句申请,可能节约600磅油及10分钟以上的发动机工作时间。下降时,选择280节/M0.76下降,除非管制员指挥要求,不要选择大速度进近。同时,控制好下降剖面,尽量保持飞机光洁形态,慢车推力下降。同时申请离停机位近的跑道落地,减少地面滑行时间。这里要特别注意与管制沟通的技巧,注意说话的方式让管制员无法拒绝你,注意这里提的是“沟通”。

 

  (七)其他

 

  边缘天气适当增加起飞油量。虽然多加带航油会增加一定的油耗,但在关键时候,可以凭借延长的留空时间,避免因燃油紧张不得不实施的备降行为。

 

  翼尖小翼有很好的节油效果,如B737飞机加装翼尖小翼后,每飞行小时可节约燃油50-80公斤,相应减少二氧化碳排放157-252公斤。

 

  当然最直接的节油方法是尽一切可能申请直飞, 截弯取直,可以有效缩短空中飞行距离和飞行时间,尽量申请最近的跑道落地,为减少地面等待时间,尤其在北京地面延误时,找一切关系尽早先走。同时要正视流量控制问题,它是中国航空的一大特点,更是民航难以独自根本解决的资源问题。它越来越成为制约中国民航发展的瓶颈,在这种情况下,飞行员要保持良好的心态。

 

  结束语

 

  在推进“节约型社会”的大环境下,按照责权利三位一体的原则,飞行员是节油活动的具体操作者和受益者,是节油实施活动的主体,我们要鼓励飞行员将节油落到实处,严禁一切弄虚作假的行为,应从小处做起,从细节入手,争取航油成本的最大限度节约和公司效益的最大化。不少飞行员都知道节油的好处,也具有一定的技术可操作能力。通过航空公司制定实施的节油奖励制度,极大的鼓励飞行员多劳多得,并把它化作机组的自觉行动。这样飞行员与管理者、公司都从中得益,而且节约燃油于国家、于环境、于人类皆善莫大焉。

 

  这里要强调的是,一定要切记节油是在保证飞行安全的前提下进行的,绝不能降低运行标准,牺牲安全的节油是万万不可取的。

 

  让我们共同努力把节油这项节能减排利在当代功在千秋的工作更好的开展下去。
 
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