计算机飞行计划参数设置之我见

1、计算机飞行计划参数设置之我见付令1 ,夏洲2（1.中国民航四川安全监督管理办公室，四川 成都 610202；2.四川航空股份有限公司 运控中心，四川 成都 610202）摘要：为更好地使用计算机飞行计划，使其服务于飞行安全与运行效益，通过作业测定和飞行品质监控等手段对飞行各个阶段的耗油情况进行统计、分析，研究和完善了成本指数政策，从而制定出切合运行实际的计算机飞行计划参数值。关键词：计算机飞行计划；作业测定；飞行品质监控；节油；航空安全中图分类号：V528文献标识码：A计算机飞行计划（CFP）是航空公司的法定飞行运行文件。CFP中的领航计划表为飞行员提供了航路点地理坐标、导航台信息、运行环境参

2、数、载重数据等重要航行资料。CFP中的油量计划则依照民航规章精准计算包括航段耗油、备降改航用油、等待油、公司备份油在内的相关油量数据，确保起飞、巡航、着陆等阶段航空器重量在安全限度内，提高了安全品质；同时，CFP使用实时气象、业载数据进行计算，相对保守的固定油量计划更加精确，并提供了最佳飞行剖面、路径，避免加注不必要的燃油，提高了节油效能。据统计，B747飞行时间超过9小时的洲际飞行，通过实施CFP合理少加注3吨燃油，飞行中可少耗近1吨“油耗油”。CFP的广泛使用对于降低运营成本、节能减排具有明显的效果，标志着航空公司的飞行运行管理由粗放方式转向精细模式，由事后定性监管转变为事前量化控制。JE

3、PPESEN公司、SITA公司是国内外各航空公司选择的主流CFP解决方案提供商；近年来，国内的中国民航大学、春秋航空等也研究并设计出了自己的CFP系统，使用情况良好。这些系统对全球气象数据的接入、处理进行了深入研究，取得了明显成效，但对于CFP自身参数设置并未进行深入的探讨。CFP参数设定的科学性是一个不能回避的问题。本文探讨的CFP参数主要包括飞行各阶段的参数和运行政策参数（主要是燃油成本指数）。1 飞行各阶段的参数测定与设置1.1测定滑行油耗滑行油耗是飞行计划必要参数之一，滑行耗油与滑行时间直接相关。受各机场布局、滑行路线、交通流量等因素影响，同一机型在不同机场的滑行耗油量差异较大。笔者通

4、过工作抽样的作业测定法设定CFP的地面滑行油耗参数，对同一机型在同一机场的滑行耗油量情况观测若干次，每次测值记为Xi，为平均测值，s为样本标准差，n为最初样本数，n为最终测定次数。通过误差界限法确定最终测定次数：(误差界限控制在5%以内，取可靠度为95%)通过QAR软件AGS和AIRFASE完成相应测定次数，确定标准偏差为（下式中n即为上式中确定的最终测定次数n）：取+3为机场标准滑行油量管制上限UCL。在UCL基础上，设定宽放耗油（含地面APU耗油），以对应意外情况下的耗油。现阶段空客320机型在各机场的滑行油耗参数摘录如下：表1各机场滑行油量标准（空客A320机型）Table1 Stand

5、ard taxi fuel of various airports（A320）机场成都北京海口厦门宁波滑油(千克)1603201701801401.2 分析飞行剖面飞机制造厂商将试飞测定数据录入飞行手册和机型数据库。CFP软件通过调用机型数据库进行运算，可得到较为准确的数值，但需要设计较为贴近实际的飞行剖面参数，包括爬升、巡航、下降等各个阶段的参数。对于飞行剖面分析，我们采用影像分析技术。在整个飞行阶段，用QAR飞行品质监控软件AGS和AIRFASE ，将机载FDR数据转换为直观飞行剖面。根据剖面统计，设定标准剖面参数。如图：图1 AB8966飞行剖面Fig1 AB8966 flight pr

6、ofile 图2 AB8961飞行剖面Fig2 AB8961 flight profile 将标准飞行剖面作为CFP参数，特别是巡航阶段的飞行高度参数。考虑空管规则，笔者没有取加权平均巡航高度层，而是采用了众数巡航高度层。在QAR、ACARS的支持下，结合大量的机组调查问卷，初步掌握了各航线的飞行剖面情况，形成CFP标准参考飞行剖面，如下表：表2 CFP标准参考的飞行剖面（空客320机型）Table2 Flight profile of CFP standard reference （A320）航线离港滑油（千克）主巡航高度（百英尺）高度层与高度转换点离场程序进场程序成都-北京150291(2

7、91)ISGOD(266)OCJTG12DVYK3A北京-成都300301(301)TOREGRENOB24DWFX12A成都-广州150291(291)MUBELZYG02AGYA11A广州-成都300301(301)YBNYIN16DFJC11A1.3制定飞行各阶段参数目前，国内空域系军方统一管理，加之RNP等新航行技术尚未完全推广，利用CFP选择飞行路径有一定难度，只能选择最佳的飞行剖面。以国内定期载客运行为例，计算机飞行计划制定的参数如下：（1）航线：总体走向依据管制一号规定制定，选择最常用（而非最长）进离场程序，以贴近实际。（2）航线高度：根据分析出的标准飞行剖面制定。如成都-北京，

8、目前按FL291/29100英尺执行（ISGOD以后为FL266/26600英尺）；北京-成都，按FL301/30100英尺执行。（3）巡航方式：空客机型选择成本指数方式。（4）备降场选择：选择签派放行评估时确定的最远备降场作为第一备降场，保证运算出符合民航规章CCAR-121.657要求的备降油。（5）公司备份油，俗称额外油或应急油：即从目的地机场改航到备降场着陆，再以正常巡航消耗率飞行45分钟之后还有的余油。结合航线长短，考虑空域运行、空管指挥、进离场路径差异等因素，参照计划航段耗油与实际耗油的差值并做适当宽放后设定。2 燃油成本指数的设定2.1运营成本现状S航主要运营A320、A319、

9、A321、E145四大类机型。除E145不能按成本指数巡航以外，空客机型均采用CI模式。目前，占据S航运输成本较大比例的前五项依次为：燃油成本、飞机发动机修理费、起降费、经营性租赁费、飞机与发动机折旧费，共计占到总运输成本的79.55%。显而易见，其中的最大的可压缩项目为燃油成本。压缩燃油成本，除飞行员参照CFP实施飞行外，制定合理的成本指数也必不可少。 2.2燃油成本指数及其定期维护机制确定成本指数成本指数CI是航空公司运行的根本政策，直接对应飞行速度和燃油消耗，影响着运行成本，在过去常被忽视。S航自引进空客系列飞机以来，一直沿用空客公司当初推荐的成本指数50kg/min至今。十余年间，小时

10、可变成本与燃油价格都发生了翻天覆地的变化。确立相对科学的成本指数，可以在很大程度上降低运营成本。以A320-232机型为例，其成本的组成为：C=CT+CF+CS 其中，C为总成本，CF为燃油成本，CT为燃油以外的时间变动成本，CS为固定成本。可变部分为CT+CF。 设Cf为单位燃油价格，Ct为单位时间成本，T为航段时间，F为航段耗油。可变成本为：C变=CfF+CtT 为控制可变成本，规定合理的公司成本指数CI=Ct/Cf，则可变成本可表示为：C变=(F+CIT)Cf=(FF+CI)*T *Cf 又定义航程比SR(每单位质量燃油对飞行里程的贡献)：SR=V/FF=MC/(Fn*TSFC)=KMC

11、01/2/(TSFC*W) 当使用CI模式时，上式可表示为：SR=V/FF= MC/ FF=MC01/2/(FF+CI) 飞机系统依据设定的CI，控制发动机燃油流量FF，获得经济巡航速度，从而获得合理航程比SR。上式中， FF为发动机燃油流量，V为飞行速度，Fn为推力功率，TSFC为单位推力耗油量，M为马赫数，C为音速，K为升阻比，C0为海平面音速，为巡航高度大气温度比，W为机重，FF为折合燃油流量。粗算S航A320-232机型适航维修成本及成本指数如下：表3 A320-232适航维修时间成本Table3 The time cost of A320-232 maintains航材消耗件消耗（元

12、）2 600 000飞机、发动机折旧费（元）18 732 328航材日常修理费（元）5 145 011飞发大修理费用（元）25 132 953总适航维修费用（元）51 610 292飞行小时3 085适航维修时间成本(元/分钟)小于279CI(千克/分钟，以目前成都油价6440元/吨估算)小于43因人力费用通常采用航段包干制，故主要分析维护成本。表3中平均小时维护成本包括一部分定值和一部分可变值。因飞机和发动机使用性质的不同，包括干租、湿租、经营性租赁等，以及发动机维护成本多变，准确确定时间可变成本有一定困难。对于时间可变成本的变化函数，需要经管、财务、机务、航材等部门协作，探寻飞行时间与运行

13、成本间的关系，方可有准确取值。但即便按目前的初步估算，CI也应小于50kg/min。确定新的CI数值后，涉及到的机组飞行时间、航班时刻微调等问题，也可能对旅客满意度、正点率等方面产生一定影响，需要进一步评估影响，进行决策。成本指数的定期维护机制确立CI定期维护机制的目的在于：依据运营成本的变化，特别是燃油价格的变化，对公司机队的运行政策及时进行修正。在组织管理上，应指定专门机构为公司燃油成本政策的制定机构，负责组织成本调查、分析、政策制定、实施、监察等工作。成立成本指数工作组，人员包括：企管、财务、机务、市场、飞行、运控、节油办等部门的代表，纵横协作，整合、调用资源。3 小结通过作业测定和飞行

14、品质监控的方法，设定符合运行实际的CFP参数值，并通过运行成本分析，探寻合理的成本指数政策，将提高飞行计划的准确性和经济性。川航2007年燃油消耗289883吨，通过实施包括CFP在内的节油系统工程共节省燃油1846吨，按当前成都地区燃油价格6440元/吨，减少成本支出1187万元。考虑欧美制飞机运行实际，本文部分采用英制单位；同时，为保守商业机密，作者对相关数据进行了技术处理。参考文献：1耿淑香.航空公司运营管理方略M.北京:中国民航出版社,2005(2).2易树平,郭伏.基础工业工程M.北京:机械工业出版社,2007(1).3付令.四川航空节油系统策略研究及应用D.重庆:重庆大学机械工程学

15、院,2007.4CCAR-121-R2,大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则S.中国民用航空总局,2005.5民航总局空管局.中国民航实施缩小垂直间隔培训指导材料（第一版）Z.中国民航总局,2007.6王小宛.民航节油实践与探索M.北京:中国民航出版社,2005.7万庆朝.实施计算机飞行计划(CFP)对航班油量的影响J.中国民用航空,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