計算機飛行計劃參數(shù)設(shè)置之我見

1、計算機飛行計劃參數(shù)設(shè)置之我見付令1 ,夏洲2（1.中國民航四川安全監(jiān)督管理辦公室，四川 成都 610202；2.四川航空股份有限公司 運控中心，四川 成都 610202）摘要：為更好地使用計算機飛行計劃，使其服務(wù)于飛行安全與運行效益，通過作業(yè)測定和飛行品質(zhì)監(jiān)控等手段對飛行各個階段的耗油情況進行統(tǒng)計、分析，研究和完善了成本指數(shù)政策，從而制定出切合運行實際的計算機飛行計劃參數(shù)值。關(guān)鍵詞：計算機飛行計劃；作業(yè)測定；飛行品質(zhì)監(jiān)控；節(jié)油；航空安全中圖分類號：V528文獻標識碼：A計算機飛行計劃（CFP）是航空公司的法定飛行運行文件。CFP中的領(lǐng)航計劃表為飛行員提供了航路點地理坐標、導(dǎo)航臺信息、運行環(huán)境參

2、數(shù)、載重數(shù)據(jù)等重要航行資料。CFP中的油量計劃則依照民航規(guī)章精準計算包括航段耗油、備降改航用油、等待油、公司備份油在內(nèi)的相關(guān)油量數(shù)據(jù)，確保起飛、巡航、著陸等階段航空器重量在安全限度內(nèi)，提高了安全品質(zhì)；同時，CFP使用實時氣象、業(yè)載數(shù)據(jù)進行計算，相對保守的固定油量計劃更加精確，并提供了最佳飛行剖面、路徑，避免加注不必要的燃油，提高了節(jié)油效能。據(jù)統(tǒng)計，B747飛行時間超過9小時的洲際飛行，通過實施CFP合理少加注3噸燃油，飛行中可少耗近1噸“油耗油”。CFP的廣泛使用對于降低運營成本、節(jié)能減排具有明顯的效果，標志著航空公司的飛行運行管理由粗放方式轉(zhuǎn)向精細模式，由事后定性監(jiān)管轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑傲炕刂?。JE

3、PPESEN公司、SITA公司是國內(nèi)外各航空公司選擇的主流CFP解決方案提供商；近年來，國內(nèi)的中國民航大學(xué)、春秋航空等也研究并設(shè)計出了自己的CFP系統(tǒng)，使用情況良好。這些系統(tǒng)對全球氣象數(shù)據(jù)的接入、處理進行了深入研究，取得了明顯成效，但對于CFP自身參數(shù)設(shè)置并未進行深入的探討。CFP參數(shù)設(shè)定的科學(xué)性是一個不能回避的問題。本文探討的CFP參數(shù)主要包括飛行各階段的參數(shù)和運行政策參數(shù)（主要是燃油成本指數(shù)）。1 飛行各階段的參數(shù)測定與設(shè)置1.1測定滑行油耗滑行油耗是飛行計劃必要參數(shù)之一，滑行耗油與滑行時間直接相關(guān)。受各機場布局、滑行路線、交通流量等因素影響，同一機型在不同機場的滑行耗油量差異較大。筆者通

4、過工作抽樣的作業(yè)測定法設(shè)定CFP的地面滑行油耗參數(shù)，對同一機型在同一機場的滑行耗油量情況觀測若干次，每次測值記為Xi，為平均測值，s為樣本標準差，n為最初樣本數(shù)，n為最終測定次數(shù)。通過誤差界限法確定最終測定次數(shù)：(誤差界限控制在5%以內(nèi)，取可靠度為95%)通過QAR軟件AGS和AIRFASE完成相應(yīng)測定次數(shù)，確定標準偏差為（下式中n即為上式中確定的最終測定次數(shù)n）：取+3為機場標準滑行油量管制上限UCL。在UCL基礎(chǔ)上，設(shè)定寬放耗油（含地面APU耗油），以對應(yīng)意外情況下的耗油。現(xiàn)階段空客320機型在各機場的滑行油耗參數(shù)摘錄如下：表1各機場滑行油量標準（空客A320機型）Table1 Stand

5、ard taxi fuel of various airports（A320）機場成都北京海口廈門寧波滑油(千克)1603201701801401.2 分析飛行剖面飛機制造廠商將試飛測定數(shù)據(jù)錄入飛行手冊和機型數(shù)據(jù)庫。CFP軟件通過調(diào)用機型數(shù)據(jù)庫進行運算，可得到較為準確的數(shù)值，但需要設(shè)計較為貼近實際的飛行剖面參數(shù)，包括爬升、巡航、下降等各個階段的參數(shù)。對于飛行剖面分析，我們采用影像分析技術(shù)。在整個飛行階段，用QAR飛行品質(zhì)監(jiān)控軟件AGS和AIRFASE ，將機載FDR數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀飛行剖面。根據(jù)剖面統(tǒng)計，設(shè)定標準剖面參數(shù)。如圖：圖1 AB8966飛行剖面Fig1 AB8966 flight pr

6、ofile 圖2 AB8961飛行剖面Fig2 AB8961 flight profile 將標準飛行剖面作為CFP參數(shù)，特別是巡航階段的飛行高度參數(shù)?？紤]空管規(guī)則，筆者沒有取加權(quán)平均巡航高度層，而是采用了眾數(shù)巡航高度層。在QAR、ACARS的支持下，結(jié)合大量的機組調(diào)查問卷，初步掌握了各航線的飛行剖面情況，形成CFP標準參考飛行剖面，如下表：表2 CFP標準參考的飛行剖面（空客320機型）Table2 Flight profile of CFP standard reference （A320）航線離港滑油（千克）主巡航高度（百英尺）高度層與高度轉(zhuǎn)換點離場程序進場程序成都-北京150291(2

7、91)ISGOD(266)OCJTG12DVYK3A北京-成都300301(301)TOREGRENOB24DWFX12A成都-廣州150291(291)MUBELZYG02AGYA11A廣州-成都300301(301)YBNYIN16DFJC11A1.3制定飛行各階段參數(shù)目前，國內(nèi)空域系軍方統(tǒng)一管理，加之RNP等新航行技術(shù)尚未完全推廣，利用CFP選擇飛行路徑有一定難度，只能選擇最佳的飛行剖面。以國內(nèi)定期載客運行為例，計算機飛行計劃制定的參數(shù)如下：（1）航線：總體走向依據(jù)管制一號規(guī)定制定，選擇最常用（而非最長）進離場程序，以貼近實際。（2）航線高度：根據(jù)分析出的標準飛行剖面制定。如成都-北京，

8、目前按FL291/29100英尺執(zhí)行（ISGOD以后為FL266/26600英尺）；北京-成都，按FL301/30100英尺執(zhí)行。（3）巡航方式：空客機型選擇成本指數(shù)方式。（4）備降場選擇：選擇簽派放行評估時確定的最遠備降場作為第一備降場，保證運算出符合民航規(guī)章CCAR-121.657要求的備降油。（5）公司備份油，俗稱額外油或應(yīng)急油：即從目的地機場改航到備降場著陸，再以正常巡航消耗率飛行45分鐘之后還有的余油。結(jié)合航線長短，考慮空域運行、空管指揮、進離場路徑差異等因素，參照計劃航段耗油與實際耗油的差值并做適當寬放后設(shè)定。2 燃油成本指數(shù)的設(shè)定2.1運營成本現(xiàn)狀S航主要運營A320、A319、

9、A321、E145四大類機型。除E145不能按成本指數(shù)巡航以外，空客機型均采用CI模式。目前，占據(jù)S航運輸成本較大比例的前五項依次為：燃油成本、飛機發(fā)動機修理費、起降費、經(jīng)營性租賃費、飛機與發(fā)動機折舊費，共計占到總運輸成本的79.55%。顯而易見，其中的最大的可壓縮項目為燃油成本。壓縮燃油成本，除飛行員參照CFP實施飛行外，制定合理的成本指數(shù)也必不可少。 2.2燃油成本指數(shù)及其定期維護機制確定成本指數(shù)成本指數(shù)CI是航空公司運行的根本政策，直接對應(yīng)飛行速度和燃油消耗，影響著運行成本，在過去常被忽視。S航自引進空客系列飛機以來，一直沿用空客公司當初推薦的成本指數(shù)50kg/min至今。十余年間，小時

10、可變成本與燃油價格都發(fā)生了翻天覆地的變化。確立相對科學(xué)的成本指數(shù)，可以在很大程度上降低運營成本。以A320-232機型為例，其成本的組成為：C=CT+CF+CS 其中，C為總成本，CF為燃油成本，CT為燃油以外的時間變動成本，CS為固定成本。可變部分為CT+CF。 設(shè)Cf為單位燃油價格，Ct為單位時間成本，T為航段時間，F(xiàn)為航段耗油?？勺兂杀緸椋篊變=CfF+CtT 為控制可變成本，規(guī)定合理的公司成本指數(shù)CI=Ct/Cf，則可變成本可表示為：C變=(F+CIT)Cf=(FF+CI)*T *Cf 又定義航程比SR(每單位質(zhì)量燃油對飛行里程的貢獻)：SR=V/FF=MC/(Fn*TSFC)=KMC

11、01/2/(TSFC*W) 當使用CI模式時，上式可表示為：SR=V/FF= MC/ FF=MC01/2/(FF+CI) 飛機系統(tǒng)依據(jù)設(shè)定的CI，控制發(fā)動機燃油流量FF，獲得經(jīng)濟巡航速度，從而獲得合理航程比SR。上式中， FF為發(fā)動機燃油流量，V為飛行速度，F(xiàn)n為推力功率，TSFC為單位推力耗油量，M為馬赫數(shù)，C為音速，K為升阻比，C0為海平面音速，為巡航高度大氣溫度比，W為機重，F(xiàn)F為折合燃油流量。粗算S航A320-232機型適航維修成本及成本指數(shù)如下：表3 A320-232適航維修時間成本Table3 The time cost of A320-232 maintains航材消耗件消耗（元

12、）2 600 000飛機、發(fā)動機折舊費（元）18 732 328航材日常修理費（元）5 145 011飛發(fā)大修理費用（元）25 132 953總適航維修費用（元）51 610 292飛行小時3 085適航維修時間成本(元/分鐘)小于279CI(千克/分鐘，以目前成都油價6440元/噸估算)小于43因人力費用通常采用航段包干制，故主要分析維護成本。表3中平均小時維護成本包括一部分定值和一部分可變值。因飛機和發(fā)動機使用性質(zhì)的不同，包括干租、濕租、經(jīng)營性租賃等，以及發(fā)動機維護成本多變，準確確定時間可變成本有一定困難。對于時間可變成本的變化函數(shù)，需要經(jīng)管、財務(wù)、機務(wù)、航材等部門協(xié)作，探尋飛行時間與運行

13、成本間的關(guān)系，方可有準確取值。但即便按目前的初步估算，CI也應(yīng)小于50kg/min。確定新的CI數(shù)值后，涉及到的機組飛行時間、航班時刻微調(diào)等問題，也可能對旅客滿意度、正點率等方面產(chǎn)生一定影響，需要進一步評估影響，進行決策。成本指數(shù)的定期維護機制確立CI定期維護機制的目的在于：依據(jù)運營成本的變化，特別是燃油價格的變化，對公司機隊的運行政策及時進行修正。在組織管理上，應(yīng)指定專門機構(gòu)為公司燃油成本政策的制定機構(gòu)，負責組織成本調(diào)查、分析、政策制定、實施、監(jiān)察等工作。成立成本指數(shù)工作組，人員包括：企管、財務(wù)、機務(wù)、市場、飛行、運控、節(jié)油辦等部門的代表，縱橫協(xié)作，整合、調(diào)用資源。3 小結(jié)通過作業(yè)測定和飛行

14、品質(zhì)監(jiān)控的方法，設(shè)定符合運行實際的CFP參數(shù)值，并通過運行成本分析，探尋合理的成本指數(shù)政策，將提高飛行計劃的準確性和經(jīng)濟性。川航2007年燃油消耗289883噸，通過實施包括CFP在內(nèi)的節(jié)油系統(tǒng)工程共節(jié)省燃油1846噸，按當前成都地區(qū)燃油價格6440元/噸，減少成本支出1187萬元?？紤]歐美制飛機運行實際，本文部分采用英制單位；同時，為保守商業(yè)機密，作者對相關(guān)數(shù)據(jù)進行了技術(shù)處理。參考文獻：1耿淑香.航空公司運營管理方略M.北京:中國民航出版社,2005(2).2易樹平,郭伏.基礎(chǔ)工業(yè)工程M.北京:機械工業(yè)出版社,2007(1).3付令.四川航空節(jié)油系統(tǒng)策略研究及應(yīng)用D.重慶:重慶大學(xué)機械工程學(xué)

15、院,2007.4CCAR-121-R2,大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規(guī)則S.中國民用航空總局,2005.5民航總局空管局.中國民航實施縮小垂直間隔培訓(xùn)指導(dǎo)材料（第一版）Z.中國民航總局,2007.6王小宛.民航節(jié)油實踐與探索M.北京:中國民航出版社,2005.7萬慶朝.實施計算機飛行計劃(CFP)對航班油量的影響J.中國民用航空,2006(2):49-51.8JEPPESEN CO. Jetplanner users guideM.Englewood:JEPPES EN CO,2003.My Views on Parameter Settings for Computer Fligh

16、t PlanFU Ling, XIA Zhou(Sichuan Aviation Safety Supervision & Management Office, CAAC,Chengdu 610202, China; Operate Control Center of Sichuan Airlines, Chengdu 610202, China)Abstract:This article is mainly about how to make better use of computer flight plan for the purpose of aviation safety and operating efficiency. The author makes statistics, analysis, research and improvement of cost index policies by means of operating tests and flight quality supervision, and works out the c