第五章 航機耗油分析
5.1 操作飛航計畫分析
要達到燃油有效的運用及經濟性,其基礎來自於精確的電腦操作飛航 計畫。一個良好的電腦飛航計畫可謂是所有參數之最佳化,航路的選擇、
速度、高度等均應符合操作者最為經濟之準則。飛航計畫中所需參考的資 料,如溫度、風向風速、航機總重、酬載重量、機場及航路資訊等,會依 據正確及良好品質的資料進行判讀,並加入公司速度政策及航機性能管控 之條件而後製作使用,最後產出的油量不得低於民航主管機關之法定油 量。在飛航安全的條件下,航空公司的政策即為影響油耗之首要因素,若 採用寬鬆之油量政策,可能導致裝載多餘的油量,反而增加航機載重,不 僅耗油更可能影響酬載的限制。
一般來說承載最少所需的燃油應能達到最為節省並經濟的效果,然而 藉著兩地間燃料價格的不同而利用價差以省下油價的支出,從油價便宜的 場站多帶油量飛往油價貴的場站,也是航空公司為因應高油價,時常採用 平衡油料成本的一種作法。既然額外載油必定會導致耗油量的增加,那麼 在執行此項作業之前,就必須謹慎的考量。航空公司可依航線需求,透過 計算起飛重量(不含其他燃油),距離、巡航高度和油價等才能決定最適的乘 載燃油容量(不可因多攜帶油量而超過航空器結構限制重量),找出額外載油 和實際耗油之間的最佳平衡。因本節主要探討如何避免過量之安全裕度,
故對於經濟載油之航班不予討論。
本研究為了解電腦飛航計畫估算之預期航程油量大於實際航程油量之 航班數狀況,採用2012年01月至06月所有航班數量進行統計共為3640次。
整理如圖11,並針對其中實際航程燃油消耗與預期航程油量差異之航班進 行分析。
圖 11 預期與實際油耗差異
實際航程油耗小於預期航程油量之航班數為977次,另有2663次航班實 際航程油耗大於預期航程油耗,將其差異製表如表11和表12所示,其中航 機重量的部分均為計畫重量大於實際重量,實際航程油耗大於預期航程油 量之平均重量差異為4588.83磅;實際航程油耗小於預期者為6653.67磅,顯 示簽派員估算留有安全裕度,或是製作計畫之各項資訊來源並未能提供精 確的數值,大預估重量意味著大航機載油,故可能導致航程油量剩餘的情 形發生。電腦操作飛航計畫為預測之結果,並非所有的項目重量均能在進 行油量預測時即可得知,例如乘客實際報到人數、行李重量等。為配合航 機加油及各項運作,操作飛航計畫通常約於2小時前必須製作完成,故若是 能透過歷史數據的統計提升預測資料精準度,那麼對於給油的條件就能更 為確實。
在油耗的表現上,因計畫重量均大於實際重量,理應實際航程油耗要 小於預期航程油耗,但資料卻顯示實際航程油耗大於預期航程油量的航班 數佔73%,比起實際航程油耗少於預期的27%多出許多。在表11和表12中,
兩者靠檔與飛航時間並無顯著不同,顯示地面滑行時間穩定,但飛航時間 在實際航程油耗小於預期航程油耗之樣本中,其平均飛航時間為02小時16 分鐘,遠高於實際航程油耗大於預期航程油耗樣本之01小時55分鐘,造成 其油耗之差異可能來自於飛航空層的高低和飛航駕駛員操作速度的使用而
有所不同。
本研究於第二章曾經提到成本指數(Cost Index)的概念,成本指數是指 時間成本和燃油成本的一種比值。由圖12可知速度的調節是造成時間最小 化或燃油消耗最大化之重要條件。總成本可看成固定成本加上時間成本及 燃油成本,因許多航空所需成本均以時間為單位計算,如組員飛時、維修、
地勤代理及裝備使用等,故其均隱含在時間成本之計算定義。航機速度最 大者表示所需航程時間最短,但也意味著油耗之最大化,其成本指數表示 為999,反之則為燃油消耗最小,單位油量可行進之距離最長,且時間亦最 長,其成本指數表現為0。由此可知,飛航時間較長者,可能選取較小之成 本指數飛航,故造成飛航時間雖增長,但油耗表現卻較佳之情況。但如何 取捨時間和燃油之間其成本最佳化,必須經由航空公司綜合統計分析來訂 定。由此可知在各飛航階段中若能運用省油方式,進行飛航操作,亦有可 能達到省油之條件。
TRIP COST
SPEED (M)
圖 12 成本指數(Cost Index)相關速度圖 (AIRBUS)
航機實際飛航時,有時因空域擁擠,航管進行流量管制導致無法運作 於電腦操作飛航計畫中之最佳空層,與其外在環境因素,如風向、風速的 變化也會造成燃油消耗不如預期之影響。
CI=999 CI=0
表 11 實際與預期差異統計表 (實際>預期)
日期 靠檔時間(分) 飛航時間(分) 實際油耗(磅) 計劃油耗(磅) 實際航機重量(磅) 計劃航機重量(磅) 油耗差異(磅) 重量差異(磅) 時間差異(分) 201201 02:24 02:06 13364.39 12950.56 145907 155439 413.83 -9532 00:18 201202 02:17 01:59 12675.98 12161.98 154294 164050 514 -9756 00:18 201203 02:11 01:52 12067.49 11478.77 147271 153349 588.72 -6078 00:19 201204 02:13 01:55 12324.03 11755.39 148483 154916 568.64 -6433 00:18 201205 02:11 01:53 12077.44 11554.49 142638 152044 522.95 -9406 00:18 201206 02:08 01:48 11834.52 11330.85 147320 153648 503.67 -6328 00:20
表 12 實際與預期差異統計表 (實際<預期)
日期 靠檔時間(分) 飛航時間(分) 實際油耗(磅) 計劃油耗(磅) 實際航機重量(磅) 計劃航機重量(磅) 油耗差異(磅) 重量差異(磅) 時間差異(分) 201201 02:28 02:10 13597.59 13940.63 142885 155065 -343.04 -12180 00:18 201202 02:38 02:20 14308.53 14718.72 150138 154899 -410.19 -4761 00:18 201203 02:43 02:25 15296.46 15704.46 152105 159299 -408 -7194 00:18 201204 02:29 02:12 13890.08 14285.03 155086 159489 -394.95 -4403 00:17 201205 02:31 02:12 14348.92 14761.58 155321 161153 -412.66 -5832 00:19 201206 02:36 02:17 14896.02 15322.35 154829 160381 -426.33 -5552 00:19
電腦操作飛航計畫各階段油料之計算依航空公司標準作業程序及其限
圖 13 滑行時間統計 (單位:分鐘)
依AIRBUS原廠飛航操作手冊中說明A320機型平均每分鐘耗油為25 磅,A321機型為每分鐘30磅,若以各機場2012年01月至06月之平均滑行時 間概算,可得桃園機場A320約為350磅,A321為420磅;松山和台中機場A320 約為300磅,A321為360磅;高雄機場A320約為225磅,A321約為270磅。均 低於樣本航空公司政策制訂之滑行油量500磅。若估計以A321桃園420磅比 較,每航班可減少80磅之滑行載重,2012年01月至06月3640次航班約可減 載約291,200磅燃油。燃油成本對於航空公司來說是一筆大支出,在節油工 作上需透過各環節經年累月的累積,若忽視小環節,卻也可能造成無謂的 過度浪費。後續小節將陸續分析各飛航階段之實際耗油係數,並探討各階 段節油之空間。