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1、高飞机自身性能、加强机务工程保障、增强运行系统的控制与管 理、减少人为因素影响四个方面论述了降低油耗的一系列措施。浅析降低民航运输燃油消耗的措施Brief Analysis of the Measures to Reduce Fuel Consumption in Civil Aviation Transportation祝世兴 李羚 / 中国民航大学随着能源危机的日益加剧、燃油素进行分析， 并总结出降低油耗的一 系列措施， 希望对中国民航以最经济 方式实施运行目标的实现有所借鉴。减小飞机使用空重来实现的。 作为先进客机的代表， A380 和波 音 787 均以其卓越的气动性能、先进 的结构材
2、料、高性能的推进系统， 实 现了低油耗、低成本的承诺。例如， 为 A380 研 制 的 新 一 代 涡 扇 发 动 机 GP7200 和 湍 达 900，增 压 比 提 高 到 40， 涵道比提高到 9， 这大大改善了发 动机的热效率和推进效率， 降低了单 位燃油消耗率； 而复合材料的应用使 A380 比使用传统材料尺寸相似的飞 机轻了 15 吨。 正是由于这些改进， A380 的每座油耗和每座运行成本与 波音 747- 400 相比， 分别降低了 17% 和 20%。在注重效率、节能、环保的时价格的持续飙升以及环境污染 问题的日趋严重， 如何在安全运行的 前提下，尽可能地减少燃油消耗， 提高
3、航空公司的效益成为民航业关注 的焦点。目前， 随着我国民航运输量 的不断增加， 燃油消耗呈现出持续增 长 的 态 势 。 表 1 统计的数据显示， 2006 年民航运输企业实际耗油量已 经超过 1000 万吨，与 1997 年相比增 长了 2 倍。而从每换算吨公里耗油量 和每飞行小时耗油量呈逐年下降的 趋势可以看出中国民航在降低燃油 消耗方面所做出的不懈努力。本文将 对影响民航运输燃油消耗的主要因影响民航运输燃油消 耗的 主 要因素1. 飞机自身的燃油效率 燃油效率是影响民用飞机经济 性的关键因素， 提高飞机的燃油效率 能够大大减少油耗， 缓解民航业对航 油需求日益增加的压力。随着高度成 熟的
4、先进技术的应用， 现在的亚声速 运输机的燃油效率与 50 年前相比提 高了 60%， 这主要是通过降低发动机 的耗油率、提高展弦比及气动效率、料利用率高，许多机身框架选用挤压 件。为了保持强度水平高于需求值， 成 形过程是一个难点。为此 Alcan 采取专 用的新的状态 2024- T432，其强度比2024 高出 10%，同时还有非常令人满 意的弯曲性能。目前蒙特利尔尤格 勒挤压厂生产这种挤压件。供了机遇。初期的研究涉及先进的第 三代铝锂合金挤压件在主驾驶舱地板 上的应用。为此，Alcan 对 2196 合金在 T8 状态进行了验证及生产。AA2196 是含锂量高的 Weldalite 系的
5、合金， 密 度为 2.63g/cm3。A380- 800 及 800F 从 Alcan 开发 的机翼及机身合金取得成果，参见附 表。一些老合金如 2024、7010、7050 或7075 在飞机上只有少量应用。未来的合金开发 由综合产品团队开创的研发工作 导致更先进合金的设计，其中包括三 代铝锂低密度合金以及创新的设计方 案。必要时， 这些成果有可能用在未来 的 A380 及其他机体上。可以肯定， 一 些新的理念， 例如， 性能的局部剪截或 损伤包容性，加上新的低密度合金以 及创新的连接技术为飞机的金属结构铝锂合金 铝锂合金产品的供应为 A380 提提供了光明的未来。工程与技术 ENGINEE
6、RING & TECHNOLOGY代， 低油耗高效率飞机的诞生无疑为 未来航空业制定了新的经济标准。2. 机务工程保障 机务维修既是飞机安全运行的 保障， 也是降低民航运输燃油消耗的 重要途径。随着使用年限的增加， 飞 机经常会出现漏气、部件失效、表面 不光滑、航油沉淀等问题， 这些情况 最终将导致油耗的增加。根据国际民 航组织和波音公司专家的分析， 一台 发动机在不采取任何措施的情况下， 每年油耗将递增 12，因此， 机 务工程保障对降低飞机油耗起着重 要的作用。3. 运行系统的控制与管理 航班的实际空中耗油量等于平 均小时耗油率和飞行小时的乘积。平 均小时耗油率与飞机的重量、飞行高 度、飞
7、行速度密切相关， 而飞行时间则 受航线、放行可靠率等因素的影响。科 学的运行控制能够缩短飞行时间、减 小飞机的非商载重量、使航班以最佳 的飞行高度、最合理的飞行速度运行。 另外， 空中拥堵、空中等待和地面等待 都会增加飞机的燃油消耗，而高效的 运行管理能够有效改善航班的运行效 率， 节省不必要的燃油开支。4. 人为因素 驾驶员、签派员、机务维修人员做出的每一项决策、每一个动作都影 响着飞机的燃油消耗。飞行员是航空 公司节油运行的主力军， 在飞行过程 中， 飞行员对飞行高度、速度及油门 的掌握是影响航班油耗的关键因素， 因此， 要求飞行员在安全执行任务的 同时， 通过正确合理的操作， 提高飞 行
8、品质， 达到减少油耗的目的； 签派 员需要根据航班的实际运行条件制 定飞行航路计划， 签派员考虑得越周 密、飞行计划越精确， 所需要的额外 油量就越少； 节油工作同样离不开机 务人员的支持，在维修检测的过程 中， 任何一个微小的细节都可能造成 无谓的燃油浪费。的燃油消耗，降低了能源利用效率。 目前， 波音和空客为了顺应环保低耗 能的发展趋势， 以技术创新打造新机 型。例如， 波音公司针对油价上涨而 开发的新型 波 音 747- 8 洲 际 客 机 采 用了燃油效率极高的 GEnx 发动机， 其每年可节省超过一百万加仑的燃 油。由此可见， 积极引进节能环保新 机型，淘汰耗油量大的老旧飞机， 能
9、够大大提高民航运输的燃油利用效 率。2. 加强飞机的性能监控及日常 维护发动机的效能和飞机的风阻与 燃油消耗密切相关。随着工作时间的 增加， 发动机的性能逐渐衰减， 耗油 率会有所增加。 加强飞机的性能监 控， 通过对飞行中的发动机参数数据 进行跟踪分析， 能够及时地发现发动 机的潜在故障，减小无谓的燃油消 耗。而针对飞机随使用年限增加出现 的变形情况，通过调节其操纵面， 能 够起到减小风阻、提高飞机燃油效率 的效果。另外， 加强飞机的日常维护可以 减少不利因素对节油运行的影响。例 如， 定期对飞机机壳和发动机进行清 洗， 能够减少机壳上的附着物， 去除 发动机内残留的碎屑和积炭， 保持飞 机
10、外表的光洁度， 提高发动机的运转 效率， 从而达到降低油耗的目的。3. 加强运行体系控制、提高管理 水平科学的运行体系将使飞行方式 和航路的选择更加准确， 航线计划更 加合理， 而高效的管理与决策将大大 改善运营效率， 实现安全与效益兼收 的目标。（1）细化飞行计划的制定 优质的飞行计划不仅能够保证降低民航运输燃油消耗的措施 针对上述影响民航运输燃油消 耗的 4 个主要因素， 在航空公司运营 过程中， 可重点从以下几方面入手采 取节油措施。1. 对飞机进行节能改装 采用节能技术对现有飞机进行 改装， 能够提高其燃油效率。例如， 在 飞机翼尖加装小翼能够减小机翼末 梢囤积气流的阻力， 从而有效地
11、提高 了飞机的升阻比，降低了燃油消耗。 波 音 747- 400 飞 机 由 于 加 装 了 可 减 少阻力的翼梢小翼， 而比以往的波音747 机型具有更好表 119972006 年民航运输企业航空煤油消耗量的燃油经济性。航 空 公 司 可 根 据 实 际 情 况 对 机 队 飞 机进行节能改装， 以减少燃油成本。机 队 里 那 些 技 术 落 后 的 老 龄 飞机因其“高耗低 效 ”的 特 点 ， 大 大 增 加 了 民 航 运 输航空维修与工程 2008/ 632年 份实际耗油量每换算吨公里耗油每生产飞行 （t ）（kg ）小时耗油 （t ） 199732751930.443.73 199
12、837758250.463.72 199938737090.423.69 200049413380.403.43 200153556810.383.29 200260007460.363.27 200360487780.353.29 200478877260.343.30 200587807540.343.21 2006100053760.333.14w w w .a via t io n n o w .co m .cn飞机更加安全地运行， 还可以有效地 节省航班运行中的燃油消耗。综合考 虑航班计划、飞机的实际业载、航程、 气象条件、备降场选择、飞机性能等 要素， 制定出贴切实际运行的精密飞
13、行计划， 既可以减小飞机的燃油携带 量， 避免了因携带过多的燃油而导致 飞机重量增加造成的燃油浪费， 又能 够为飞行员在执行航班的过程中选 择节油率高的最佳飞行高度和速度 提供可靠依据。（2） 减轻飞机的整体重量 据专家计算， 在空中飞行过程中，单位重量每小时消耗燃油约为 0.0372 加仑。因此， 在保障安全的前提下， 尽 可能地减轻飞机重量对降低燃油消 耗具有重要意义。目前， 各航空公司 主要通过优化燃油携带量、减小飞机 的使用空重来节省更多的燃油消耗。 精确科学的飞行计划和二次放行技 术的利用是减少应急油量的根本保 证。根据实际旅客人数、航线、飞行时 间来配备机组人员， 计算配餐和饮水
14、的重量以及携带杂志等物品的数量， 消除了运行空重固定配置的弊端， 减 少了不必要的载重。另外， 航空公司 还可以通过严格限制乘客行李重量， 减少多余的附件携带， 用更轻的塑料 餐具替代金属刀叉等方式降低飞机 起飞重量， 节省燃油开支。（3）优化航线结构、灵活航路 科学合理的航线能够缩短飞行 距离、减少飞行时间、节省燃油消耗。 随着飞行流量的不断扩大， 老航路已 经跟不上时代的发展。 航线分布不 均、航线重叠等问题， 造成了流量限 制， 增加了航班延误。因此， 需要采取 积极有效的措施调整空域结构、优化 航路布局， 以提高机场和管制区空域 的容量， 减少因航班延误引起的燃油浪费。 另外， 由于不
15、同纬度和高度的高 空风相差很大， 因此， 选用不同的航 路， 即使飞行距离相同， 飞行时间也 会有所差别。运营航班可以根据气象 条件和航行通告选择灵活航路， 从而 缩短飞行时间， 达到节油的目的。（4）优化航班分配 航空公司应当根据客流变化情 况和航线利用率，及时调整航班计 划， 选择合适运载能力的机型， 最大 化地发挥飞机的特点实施航班运输， 实现航空运输的增长由单纯地依靠 运力增长向运力增长和客座率、载运 率、日利用率综合提高的转变。对于 一些客座率高的航线， 航空公司可以 选用高效的大型飞机， 或者在高上座 率和低客 - 公里成本的情况下增加 小飞机的飞行班次。而对于客源不足 的航线，应
16、当及时调整航班计划， 甚 至取消航班，以实现节油增效的目 标。优化航班分配的时候还应当考虑 飞机的使用性能，尽量多利用机龄 短、节能型的飞机， 减少耗油量大的 机型的使用频率。（5）加强部门间的协调 、改善空 中交通管理效率部门间的相互协调是节油工作 顺利运行的重要保障。在繁忙的枢纽 机场， 飞机在跑道上等待起飞常常会 导致燃油成本的增加。如果起飞前飞 行机组能与管制人员及时进行沟通， 根据预计的起飞时间和其他飞机的 动态， 选择合适的开车时间， 或者在 可能的情况下， 选择飞机密度较小的 跑道起飞， 就可以缩短发动机运转后 排队滑行等待起飞的时间， 减少不必 要的燃油消耗。另外，改善空中交通管理效
