概述

由于能源短缺，世界原油價(jià)格不斷上漲，使得航油費(fèi)用在航空公司總成本中的比重超過(guò)40%，成為左右盈虧的關(guān)鍵因素， 航油費(fèi)用早已上升為航空營(yíng)運(yùn)第一大成本。航空業(yè)在推進(jìn)“節(jié)約型社會(huì)”的大環(huán)境下，強(qiáng)調(diào)在安全運(yùn)行范圍內(nèi)，節(jié)約燃油成本、以最經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)施飛行，顯得尤為必要。

近年來(lái),中國(guó)民用航空運(yùn)輸持續(xù)、高速發(fā)展導(dǎo)致了航油消耗的大幅上升,航油消耗費(fèi)用已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)大多數(shù)航空公司的最大成本項(xiàng)目,約占主營(yíng)業(yè)務(wù)成本的40 %。在安全運(yùn)行范圍內(nèi),節(jié)約燃油、以航空公司效益最大化為運(yùn)營(yíng)目標(biāo),這不僅是航空公司進(jìn)一步發(fā)展的要求,更是我國(guó)民航事業(yè)整體強(qiáng)大的需要。隨著國(guó)際、國(guó)內(nèi)油價(jià)的大幅波動(dòng),保護(hù)生態(tài)環(huán)境壓力的增大和可持續(xù)發(fā)展的需要,在大力發(fā)展民用航空運(yùn)輸業(yè)的同時(shí),如何盡快降低行業(yè)整體耗油水平、提高航油使用效率的問(wèn)題已經(jīng)提高到行業(yè)管理的戰(zhàn)略層面上來(lái)了。

技術(shù)原理

節(jié)油工作的意義世界各國(guó)航空公司都在不斷加大人力、物力和財(cái)力的投入,開(kāi)展節(jié)油工作,逐步提高航油的使用效率,其動(dòng)力和積極性主要源于以下方面的考慮：

運(yùn)行成本的壓力

為了提高自身競(jìng)爭(zhēng)力,世界各國(guó)航空公司都把提高安全水平、降低運(yùn)行成本、提高經(jīng)濟(jì)效益和服務(wù)質(zhì)量作為主要工作來(lái)抓。航空公司作為一個(gè)高投入、低產(chǎn)出的行業(yè),成本和盈虧點(diǎn)較高。在市場(chǎng)成長(zhǎng)緩慢、供大于求的條件下,降低運(yùn)行成本是航空公司經(jīng)營(yíng)的關(guān)鍵。在航空公司的各種運(yùn)輸成本中,航油成本所占比例較大,并且是航空公司可以控制的成本。特別是近幾年來(lái),隨著原油價(jià)格的不斷攀升,航油成本所占航空公司營(yíng)業(yè)成本的比例也越來(lái)越大,國(guó)內(nèi)很多航空公司的航油成本已經(jīng)占到總營(yíng)業(yè)成本的40%以上。

因此,提高航油使用效率、降低航油成本已經(jīng)成為降低公司運(yùn)行成本最主要的手段之一。此外,在聯(lián)合國(guó)“京都議定書”規(guī)范下,各國(guó)政府紛紛創(chuàng)建排放交易制度,推動(dòng)自愿減排工作的開(kāi)展。

“碳排放配額交易體系”是一個(gè)碳排放量限制和交易機(jī)制,利用碳權(quán)交易來(lái)達(dá)到溫室氣體減排的目的?！疤寂欧排漕~交易體系”將開(kāi)始以拍賣方式購(gòu)買和轉(zhuǎn)讓碳排放權(quán),并將逐步降低無(wú)償獲得碳排放權(quán)的比例。隨著全世界對(duì)環(huán)保事業(yè)的日益重視,航空業(yè)的全面碳排放交易已經(jīng)是大勢(shì)所趨,在不遠(yuǎn)的未來(lái),所有航空公司都將面臨二氧化碳排放的購(gòu)買和消費(fèi)。

降低溫室氣體排放是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。大力發(fā)展可再生能源、提高能效對(duì)于作為發(fā)展中的大國(guó),中國(guó)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了氣候變化可能帶來(lái)的危害,并且正以積極的態(tài)度應(yīng)對(duì)這一全球性的嚴(yán)重問(wèn)題。黨的十六屆五中全會(huì)通過(guò)的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃的建議》中提出:“要把節(jié)約資源作為基本國(guó)策”。中國(guó)在“十一五”國(guó)家發(fā)展規(guī)劃中設(shè)定了到2010年單位GDP能耗降低20%的目標(biāo),同時(shí)“節(jié)能減排”成為了各級(jí)政府和企業(yè)績(jī)效評(píng)估的重要指標(biāo)。

中國(guó)民航面臨的節(jié)能形勢(shì)十分緊迫。隨著民航的機(jī)隊(duì)規(guī)模不斷擴(kuò)大,機(jī)場(chǎng)數(shù)量和等級(jí)不斷增加和提高,世界原油和航油價(jià)格一直在高位波動(dòng),使得能源消耗持續(xù)增加,而獲取這些能源的成本也將越來(lái)越高。如不妥善解決和消化能源消耗帶來(lái)的負(fù)面影響,將直接影響中國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展,而解決這些矛盾和問(wèn)題的根本出路在于提高能源的使用效率。

國(guó)內(nèi)幾大航空公司是中央企業(yè)中的能耗大戶,也是國(guó)資委確定的節(jié)能減排重點(diǎn)企業(yè),其航油消耗占公司總能耗的99%左右。

環(huán)境保護(hù)的需要

環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn),全球氣候變暖和減少溫室氣體排放正在成為全世界關(guān)心的熱門話題。本世紀(jì)以來(lái),在全世界范圍內(nèi),隨著工業(yè)化進(jìn)程加速、人口猛增、大量礦質(zhì)燃料的燃燒、不合理的土地利用、森林的大面積砍伐等人為活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體排放量不斷增加,打破了原來(lái)各種天然溫室氣體成分的自然平衡,使大氣中的溫室氣體濃度呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)趨勢(shì),如二氧化碳、甲烷和二氧化氮的大氣濃度分別比工業(yè)化以前增加了大約26%、148%和8%。原來(lái)地球上的人類生存環(huán)境是在處于自然平衡態(tài)的溫室效應(yīng)條件下長(zhǎng)期演變形成的,一旦這種自然平衡態(tài)被破壞,取代以更強(qiáng)溫室效應(yīng)條件下的新的平衡態(tài),地表生態(tài)環(huán)境也必然要發(fā)生相應(yīng)變化,而這種急劇的變化必然威脅人類及其他生物物種的生存。當(dāng)前,已有6 種氣體因?yàn)樗鼈冊(cè)趯?dǎo)致地球變暖方面所起的重大作用而受到的關(guān)注,分別是甲烷、二氧化碳、氧化氮、氫氟碳化物、全氟烴和六氟化硫。各類溫室氣體中二氧化碳對(duì)增溫效應(yīng)的貢獻(xiàn)率最大,占到55 % ,所以人們更關(guān)注大氣中二氧化碳含量的變化。而飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒所產(chǎn)生的排放中,二氧化碳所占比例很大,每噸航空煤油的消耗將會(huì)排放3187公斤二氧化碳、1239 公斤水、0198 公斤二氧化硫、0156 公斤一氧化碳和21112公斤氮氧化合物。所以,大量溫室氣體的排放必將制約著民用航空業(yè)的發(fā)展。

節(jié)油技術(shù)方法及措施

(一)合理使用地面設(shè)備

地面過(guò)站盡量使用橋載設(shè)備，如地面電源、空調(diào)。對(duì)于APU(輔助動(dòng)力裝置)的使用，凡有電源車或其它外接電源的，要盡量利用這些機(jī)外設(shè)備，沒(méi)必要長(zhǎng)時(shí)間啟用APU。據(jù)估算，每飛行一天，若只用APU則其工作量為5—6小時(shí) ，除了耗油外(波音737機(jī)型APU每小時(shí)最少要用150磅燃油)，本身航材運(yùn)行成本也相當(dāng)高，長(zhǎng)年累月使用，會(huì)使APU的故障率上升，成本加大。因此，在基地“航前準(zhǔn)備”和“航后檢查”時(shí)宜全部使用地面電源(因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)間較長(zhǎng))，在外站，條件允許時(shí)，要提倡多用外接電源。在起飛前15-20分鐘啟動(dòng)APU較為合適。因此應(yīng)減少APU處于工作狀態(tài)的時(shí)間，例如：當(dāng)飛機(jī)落地后滑行時(shí)，我們應(yīng)該控制好APU的起動(dòng)時(shí)機(jī)，在某些比較大的繁忙機(jī)場(chǎng)地面滑行時(shí)間是很長(zhǎng)的，所以做到這點(diǎn)對(duì)節(jié)油是很有必要的。

(二)減少飛機(jī)營(yíng)運(yùn)空重

減少飛機(jī)營(yíng)運(yùn)空重是航空公司必須考慮的問(wèn)題，737-7/800機(jī)型著陸機(jī)重減輕1000磅,航程油耗可減少0.6%。在眾多影響重量的因素中,作為飛行員,應(yīng)著重關(guān)注燃油和水的加注,據(jù)測(cè)試,對(duì)有水計(jì)量?jī)x表的飛機(jī),60%的加水量足以滿足日?？瓦\(yùn)需求。

(三)滑行階段。

如果在地面存在航空管制，就應(yīng)該合理選擇啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間，離開(kāi)廊橋前不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，避免在地面進(jìn)行不必要的燃油消耗。在地面滑行的時(shí)候要綜合判斷地面交通的運(yùn)行狀況，運(yùn)用推力管理盡量保持合理的滑行速度與滑行間隔，力求避免燃油和剎車的內(nèi)耗。起始滑行時(shí)，注意控制好速度，盡可能少加油門，猛加油門。緩慢增加推力，飛機(jī)能夠滑動(dòng)就不再增加推力，緩慢增速，合理控制速度，不是必須時(shí)不要將飛機(jī)完全停住，因?yàn)樵俅纹鸩叫枰蟮耐屏Α?br />
(四)爬升階段。

如果條件允許盡量采取減推力起飛的方式，進(jìn)行合適的起飛推力設(shè)定，因?yàn)闇p推力起飛是在滿足起飛性能前提下最有效的起飛節(jié)油手段，同時(shí)延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)維修成本和延長(zhǎng)其壽命。在滿足各方面性能的前提下盡快地達(dá)成飛機(jī)的光潔形態(tài)，消除不必要的阻力形態(tài)帶來(lái)的額外燃油消耗。大家都知道，在飛機(jī)的爬升階段，發(fā)動(dòng)機(jī)處于大馬力大油耗階段，所以縮短飛機(jī)在這個(gè)階段的時(shí)間盡可能的爭(zhēng)取早一點(diǎn)達(dá)到最理想的巡航高度勢(shì)必會(huì)節(jié)省一定的燃油，低高度平飛或緩慢爬升都會(huì)增加在低空的滯留時(shí)間，導(dǎo)致過(guò)大的燃油消耗，應(yīng)盡快爬升到巡航高度。但不要用速度換高度，尤其在高高度、大馬赫時(shí)，恢復(fù)速度所需的燃油遠(yuǎn)多于提前到達(dá)高高度節(jié)省的燃油。有些飛行員采取最大爬升率爬升的方式，實(shí)際上這有些誤解。因?yàn)镕MC的最大爬升率指能夠在最短的時(shí)間達(dá)到最佳巡航高度，但由于絕對(duì)速度小，前進(jìn)的距離也短。B737，B757機(jī)型的機(jī)組訓(xùn)練手冊(cè)上都指出用經(jīng)濟(jì)(ECON)速度將節(jié)省更多的燃油。使用FMC推薦的速度飛行。根據(jù)737手冊(cè)推薦，280節(jié)/M 0.76是比較經(jīng)濟(jì)的速度。

(五)巡航階段。

在相同表速下，飛機(jī)在低空受到的空氣阻力遠(yuǎn)比高空要大，因此力求減少飛機(jī)在低空飛行的時(shí)間，這在離場(chǎng)階段表現(xiàn)為盡快爬升到理想的飛行高度而在巡航階段體現(xiàn)為盡量延遲飛機(jī)的下降;飛機(jī)在空中飛行的油量消耗遠(yuǎn)比在地面消耗的大，因此要盡量減少飛機(jī)在空中飛行的時(shí)間，這就涉及到飛行高度和距離的問(wèn)題，需要機(jī)組同管制員進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏贤?，以便使飛機(jī)在合理的飛行高度飛行并且盡量利用管制的許可執(zhí)行直飛以縮短飛行距離;而在同樣的飛行高度不同的飛行速度的條件下，飛機(jī)所受的阻力也是明顯不同的，這就需要飛行員在結(jié)合公司規(guī)定的成本指數(shù)范圍選擇合理的飛行速度;在不同的高度層上不一樣的高空風(fēng)向風(fēng)速也會(huì)帶來(lái)不同的油量消耗，這就需要飛行員及時(shí)全面地了解空中氣象信息以選擇合適的飛行高度，計(jì)算工作在機(jī)載計(jì)算機(jī)上可以完成;目前有的航空公司在國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)航線還沒(méi)有采用計(jì)算機(jī)飛行計(jì)劃，對(duì)空中風(fēng)并不清楚，但大家可以通過(guò)氣象提供的資料和平時(shí)飛行的經(jīng)驗(yàn)選擇一個(gè)合適的巡航高度，并且飛行時(shí)在不同的飛行高度作一個(gè)高空風(fēng)的統(tǒng)計(jì)以便在回程時(shí)選擇一個(gè)合適的巡航高度，也是比較好的方法?，F(xiàn)代客機(jī)的飛行管理計(jì)算機(jī)FMC，一般都會(huì)計(jì)算出基于ECON(經(jīng)濟(jì)巡航)和LRC(遠(yuǎn)程巡航)飛行方式的兩種最佳飛行高度。前者成本最低，后者節(jié)油率最高。以波音737飛機(jī)為例，根據(jù)性能分析，飛行高度和速度選擇不當(dāng)將導(dǎo)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計(jì)算機(jī)給定的速度0.01馬赫，航程燃油消耗增加1%—2%。

合理利用高空風(fēng)。高空西風(fēng)急流在冬季尤其厲害，如重慶至名古屋航線，長(zhǎng)江口至日本一線，為極鋒急流和副熱帶急流的匯合區(qū)，平均風(fēng)速可達(dá)140—220海里/小時(shí)以上;氣象資料顯示，冬季，東亞上空存在三支氣流，我國(guó)可以利用其中的兩支：一支為強(qiáng)盛的副熱帶西風(fēng)急流，其軸線位于成都至貴陽(yáng)間，高度大約在10200米以上，西風(fēng)風(fēng)速約90海里/小時(shí);銀川至蘭州上空有一支溫帶(極鋒)急流，強(qiáng)度相對(duì)弱些，平均風(fēng)速為70海里/小時(shí)。夏季東亞上空也存在三支氣流，在我國(guó)境內(nèi)可以利用銀川和達(dá)蘭之間的一支副熱帶急流，其西風(fēng)風(fēng)速平均為55海里/小時(shí)。如果所用風(fēng)的信息可靠，通常按照FMC推薦的數(shù)據(jù)飛行，爬升到最接近于最佳高度的高度層飛行，是可以大大降低運(yùn)營(yíng)成本的。

盡量使用FMC推薦的巡航高度，盡量向管制員申請(qǐng)接近FMC上的最佳高度。如果是順風(fēng)條件下飛行，盡可能選擇順風(fēng)較大的高度飛行。選擇一個(gè)略高于最佳高度的巡航高度，可以減少高度調(diào)整的次數(shù)，獲得最小燃油消耗。若條件允許，實(shí)施梯度爬升。若存在較大梯度的逆溫層，選擇溫度較低的高度，也可降低燃油消耗。短航程注意在響應(yīng)高度巡航。

在飛行中節(jié)油的達(dá)成還來(lái)源于合理的設(shè)備使用，比如合理安排照明燈光的調(diào)節(jié)，點(diǎn)火電門的合理使用，大流量狀態(tài)的空調(diào)可增加巡航阻力0.5%，不用補(bǔ)必要的貨艙加溫和防冰。還有一個(gè)需要重視的就是飛機(jī)配平的合理調(diào)節(jié)，根據(jù)手冊(cè)的介紹，不正確的飛機(jī)配平會(huì)帶來(lái)1%或更多的油量消耗，適當(dāng)?shù)呐淦郊记?，巡航時(shí)的后重心應(yīng)用，可以減小阻力，減小油耗。盡量避開(kāi)顛簸層，顛簸時(shí)油門的頻繁變化會(huì)增加燃油消耗。

(六)下降進(jìn)近階段。

目前公布的標(biāo)準(zhǔn)儀表進(jìn)場(chǎng)、進(jìn)近、離場(chǎng)程序，是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算的，在保證飛行安全的前提下，經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該說(shuō)比較高。飛行時(shí)，要加強(qiáng)計(jì)劃性，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)去控制。進(jìn)入下降階段以后，要及時(shí)領(lǐng)會(huì)管制指揮意圖，及時(shí)調(diào)整飛機(jī)的速度和前機(jī)保持合適的距離避免不必要的飛行調(diào)整，著陸構(gòu)型的油耗是光潔構(gòu)型的150%，因此要精心掌握放襟翼和起落架的時(shí)機(jī)，以盡量縮短大阻力形態(tài)的時(shí)間。既要避免計(jì)劃過(guò)緊造成進(jìn)近中不得不拉減速板、提前放起落架甚至復(fù)飛，又要防止過(guò)早建立著陸形態(tài)增加阻力、無(wú)謂多耗燃油。

這個(gè)階段的飛行經(jīng)驗(yàn)和方法對(duì)節(jié)油是影響很大的。

例如：國(guó)內(nèi)機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)的走廊口高度大多比較低，如果可能，在管制同意和下降剖面許可的情況下適當(dāng)提高走廊口高度也可以節(jié)省一定的燃油，大概為100磅/600米。

再如：飛北京的時(shí)候，如果提前通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)了解到停機(jī)位在航坪的話，當(dāng)管制員指揮36L落地時(shí)，如果當(dāng)時(shí)機(jī)場(chǎng)不太繁忙時(shí)申請(qǐng)36R落地，就很多飛行員的經(jīng)驗(yàn)，管制員知道原因后大部分都會(huì)同意，而就是這一句申請(qǐng)，可能節(jié)約600磅油及10分鐘以上的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間。下降時(shí)，選擇280節(jié)/M0.76下降，除非管制員指揮要求，不要選擇大速度進(jìn)近。同時(shí)，控制好下降剖面，盡量保持飛機(jī)光潔形態(tài)，慢車推力下降。同時(shí)申請(qǐng)離停機(jī)位近的跑道落地，減少地面滑行時(shí)間。這里要特別注意與管制溝通的技巧，注意說(shuō)話的方式讓管制員無(wú)法拒絕你，注意這里提的是“溝通”。

(七)其他

邊緣天氣適當(dāng)增加起飛油量。雖然多加帶航油會(huì)增加一定的油耗，但在關(guān)鍵時(shí)候，可以憑借延長(zhǎng)的留空時(shí)間，避免因燃油緊張不得不實(shí)施的備降行為。

翼尖小翼有很好的節(jié)油效果，如B737飛機(jī)加裝翼尖小翼后，每飛行小時(shí)可節(jié)約燃油50—80公斤，相應(yīng)減少二氧化碳排放157—252公斤。

當(dāng)然最直接的節(jié)油方法是盡一切可能申請(qǐng)直飛, 截彎取直，可以有效縮短空中飛行距離和飛行時(shí)間，盡量申請(qǐng)最近的跑道落地，為減少地面等待時(shí)間，尤其在北京地面延誤時(shí)，找一切關(guān)系盡早先走。同時(shí)要正視流量控制問(wèn)題，它是中國(guó)航空的一大特點(diǎn)，更是民航難以獨(dú)自根本解決的資源問(wèn)題。它越來(lái)越成為制約中國(guó)民航發(fā)展的瓶頸，在這種情況下，飛行員要保持良好的心態(tài)。

航空航天節(jié)油技術(shù)的意義

航空公司的節(jié)油工作涉及航空公司多個(gè)部門和航班運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié),從航油采購(gòu)、飛機(jī)維護(hù)到飛行計(jì)劃制作、飛行實(shí)施和運(yùn)行效率分析。因此,航空公司應(yīng)當(dāng)將其作為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)抓,全面貫徹科學(xué)發(fā)展觀,落實(shí)節(jié)約資源基本國(guó)策,以提高航油使用效率為核心,以轉(zhuǎn)變?cè)鲩L(zhǎng)方式、加快技術(shù)進(jìn)步、建立科學(xué)管理制度為手段,通過(guò)采用國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和手段,細(xì)化各部門工作流程,提高員工節(jié)油意識(shí),建立完善的激勵(lì)機(jī)制,逐步實(shí)現(xiàn)航空公司低能耗水平下的持續(xù)快速增長(zhǎng),減少航油消耗,降低運(yùn)輸成本,提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。

在推進(jìn)“節(jié)約型社會(huì)”的大環(huán)境下，按照責(zé)權(quán)利三位一體的原則，飛行員是節(jié)油活動(dòng)的具體操作者和受益者，是節(jié)油實(shí)施活動(dòng)的主體，我們要鼓勵(lì)飛行員將節(jié)油落到實(shí)處，嚴(yán)禁一切弄虛作假的行為，應(yīng)從小處做起，從細(xì)節(jié)入手，爭(zhēng)取航油成本的最大限度節(jié)約和公司效益的最大化。不少飛行員都知道節(jié)油的好處，也具有一定的技術(shù)可操作能力。通過(guò)航空公司制定實(shí)施的節(jié)油獎(jiǎng)勵(lì)制度，極大的鼓勵(lì)飛行員多勞多得，并把它化作機(jī)組的自覺(jué)行動(dòng)。這樣飛行員與管理者、公司都從中得益，而且節(jié)約燃油于國(guó)家、于環(huán)境、于人類皆善莫大焉。

這里要強(qiáng)調(diào)的是，一定要切記節(jié)油是在保證飛行安全的前提下進(jìn)行的，絕不能降低運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，犧牲安全的節(jié)油是萬(wàn)萬(wàn)不可取的。

讓我們共同努力把節(jié)油這項(xiàng)節(jié)能減排利在當(dāng)代功在千秋的工作更好的開(kāi)展下去。