(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院,上海 201210)
在航程較遠(yuǎn)的國(guó)際航線中,為了滿足航程要求,通常情況只能犧牲商載換取航程,從而影響了運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。使用二次放行方法,可有效降低航路備份油量,實(shí)現(xiàn)提高商載和增大航程的目的。商載受限于最大允許起飛質(zhì)量,二次放行方法增加的商載為航線應(yīng)急油的86%左右;受限于最大允許著陸質(zhì)量限制、油箱容量,二次放行方法對(duì)商載的改善尤為顯著。本文介紹了二次放行的基本思想和原理、二次放行飛行計(jì)劃的制作方法以及案例應(yīng)用。
規(guī)章要求的飛行燃油量符合CCAR121R5 第121.57 條規(guī)定。
客運(yùn)航空典型飛行剖面如圖1 所示。
圖1 客運(yùn)航空典型飛行剖面
圖1 中所示的10%航程油為不可預(yù)期燃油,主要指受天氣原因、空管、流控、機(jī)場(chǎng)以及機(jī)械故障燈等不可預(yù)期因素引起的額外燃油,一般情況下,不會(huì)使用部分燃油。二次放行的中心思想是設(shè)法利用一般不會(huì)被消耗的10%航程油量作為由二次放行點(diǎn)到目地地機(jī)場(chǎng)所需的油量。
二次放行的飛行計(jì)劃的實(shí)施核心在于二次放行點(diǎn)的選擇,二次放行點(diǎn)選擇是否合理直接影響加油量和商載能力。二次放行的飛行剖面如圖2 所示。
圖2 二次放行飛行剖面圖
如圖2 所示,一般需要選擇初始目的地機(jī)場(chǎng)C,二次放行點(diǎn)R 和初始目的地機(jī)場(chǎng)備降場(chǎng)D。
最佳位置選擇一般原則如下:A 到R 加上R 到C 的航線距離是AB 航線距離的91%左右;A 到R 的航線距離是AB 航線距離的89%左右;當(dāng)B 到E 的航線距離大于C 到D時(shí),R 點(diǎn)向最終目的地移動(dòng)大約1/3(BE—CD);當(dāng)B 到E的航線距離小于C 到D 時(shí),R 點(diǎn)向起飛機(jī)場(chǎng)移動(dòng)大約1/3(CD—BE)。上述選擇原則僅作一般參考,航路風(fēng)的影響,需具體分析。
2.3.1 初次放行燃油量計(jì)算
首先計(jì)算由A 起飛到C 備降D 的總油量,即初次放行所應(yīng)加的油量TOF1,包括四部分:A 到R+R 到C 的油量;A 到R+R 到C 的航程時(shí)間的10%巡航油量(即10%時(shí)間的航線應(yīng)急油);C 到D 的改航油量;在D 等待30 min 的油量。
2.3.2 二次放行燃油量計(jì)算
計(jì)算采用二次放行方法,由A 飛到最終目的地所應(yīng)加的總油量TOF2 包括四部分:A 到B 的油量;R 到B 的航程時(shí)間的10%巡航油量(即10%時(shí)間的航線應(yīng)急油量);B 到E的改航油量;在E 等待30 min 的油量。
計(jì)算時(shí)要保證二放點(diǎn)所剩油量大于等于RF(二放所需油量,即R 點(diǎn)到備降場(chǎng)E 點(diǎn)所需油量),如果計(jì)算得到的二放點(diǎn)剩余油量少于RF,則把所差部分的0.94 倍加到無(wú)油質(zhì)量上、從初始目的機(jī)場(chǎng)的備降機(jī)場(chǎng)再次往回計(jì)算,再檢查二放點(diǎn)剩余油量是否等于RF,如不等,再重復(fù)這個(gè)過(guò)程直到兩者相同為止(實(shí)際計(jì)算按兩者之差少于10lb 來(lái)控制迭代次數(shù))。
加油量選擇TOF1 和TOF2 中較大值。當(dāng)TOF1 等于TOF2 時(shí),二次放行效果最佳,即起飛質(zhì)量、業(yè)載、油耗達(dá)到最佳。可通過(guò)調(diào)整業(yè)載的方式進(jìn)行迭代尋找最優(yōu)。
某航司計(jì)劃使用X 飛機(jī)執(zhí)飛昆明至加德滿都航線,昆明至加德滿都航線距離遠(yuǎn)大于X 飛機(jī)滿載航程,為了滿足航程要求,極大犧牲了商載,本文通過(guò)采用二次放行的方法減少航線應(yīng)急備份油,達(dá)到增加商載的目的。
昆明至加德滿都的航線,由昆明出發(fā),經(jīng)臨滄、中緬邊境出境點(diǎn)LINSO、緬甸臘戍、印度阿加爾塔拉、孟加拉拉杰沙希、印度Monda,最后到達(dá)尼泊爾加德滿都。
3.2.1 環(huán)境
正常大氣環(huán)境下,考慮冬季航路風(fēng)和溫度,空調(diào)開,防冰引氣關(guān)。
3.2.2 備份油規(guī)則
備份油包括備降燃油、等待燃油、航線應(yīng)急油,無(wú)公司備份油。
3.2.3 航線數(shù)據(jù)
昆明至加德滿都航線數(shù)據(jù)如表1 所示,考慮85%的冬季航路風(fēng)和溫度。
表1 昆明—加德滿都的航線數(shù)據(jù)
如圖1 所示,起始出發(fā)地A 點(diǎn)為昆明,二次放行點(diǎn)R為UXAGA(印度),初次放行目的機(jī)場(chǎng)C 點(diǎn)為巴特那機(jī)場(chǎng),其備降場(chǎng)D 為達(dá)卡機(jī)場(chǎng);二次放行目的地機(jī)場(chǎng)B 為加德滿都機(jī)場(chǎng),其備降場(chǎng)E 為巴特那機(jī)場(chǎng)。
根據(jù)二次放行的方法,昆明至加德滿都二放點(diǎn)選在UXAGA,該航路點(diǎn)距加德滿都337 km,距離初次放行目的地機(jī)場(chǎng)巴特那218 km(其中50 km 為進(jìn)場(chǎng)距離)。昆明至UXAGA 加上UXAGA 至巴特那機(jī)場(chǎng)的距離之和為1 982 km,約為昆明至加德滿都距離(2 163 km)的91.6%,滿足二次放行點(diǎn)的選擇要求。
3.4.1 昆明—加德滿都—備降巴特那(無(wú)二次放行)
采用國(guó)際備份油規(guī)則,考慮TOD 巡航10%航程時(shí)間應(yīng)急備份油耗(657 kg)、30 min 等待油耗、改航油耗以及85%概率的冬季平均溫度和風(fēng),由于受油箱容量限制,昆明至加德滿都,X 飛機(jī)10%航程油量為657 kg,減載52 人。
3.4.2 昆明—加德滿都—備降巴特那(二次放行)
采用二次放行的方法,加油量TOF應(yīng)為初次放行加油量TOF1 和二次放行加油量TOF2 二者中最大值,二放點(diǎn)剩余油量應(yīng)大于二放所需油量。
采用二次放行方法后,10%航程油量由657 kg 降為117.2 kg,只需減載6 人,和無(wú)二次放行的飛行計(jì)劃相對(duì),相當(dāng)于商載增加了46 人,提高航線運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。
從本文案列分析可知,受限于油箱容量而航程不足的飛機(jī),在執(zhí)飛遠(yuǎn)程航線時(shí),采用二次放行的飛行計(jì)劃方法,選擇合理的二次放行點(diǎn),設(shè)計(jì)理想的航線,可極大提高飛機(jī)的航線適應(yīng)性和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)性。