第五章 航機耗油分析
5.2 飛航階段分析
5.2.2 爬升階段
(1) 相關性分析
本節以爬升油耗量與爬升距離、航機重量、真空速、爬升總 時間、爬升率與外界環境因素之溫度、風速及風向進行相關性分 析。由表16可看出外在環境因素在爬升階段影響較不顯著，而距 離、航機重量、真空速、爬升總時間與油耗呈高度正相關，表示 距離、速度、時間和航機重量的增加，均會導致油耗增加影響其 表現，變數中爬升率為高度負相關，顯示爬升率越大則油耗表現 越佳。
爬升率與其他變數如距離、航機重量、時間、速度為負相關，
由此可知航機重量越大者，爬升率越小，而所需爬升之距離與時 間則越長，反之即為航機重量越輕者，爬升率越大，所需爬升之 距離與時間則越短。而航機速度越快者，爬升率越小，燃油消耗 增加；航機速度越小則爬升率較陡，燃油消耗減少，可從圖18瞭 解其趨勢。
圖 18 爬升速率圖 (AIRBUS 2004)
表 16 爬升階段相關係數表
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
爬升油耗量 (1) 1
爬升距離 (2) .787** 1
航機重量 (3) .681** .603** 1
真空速 (4) .571** .739** .310* 1
爬升總時間 (5) .757** .946** .644** .482** 1
爬升率 (6) -.713** -.735** -.748** -.403** -.763** 1
溫度 (7) 0.097 -0.011 0.237 0.062 -0.052 -.430** 1
風速 (8) 0.248 0.213 0.033 -0.053 .311* -0.049 -.407** 1
風向 (9) 0.131 0.14 0.023 0.118 0.123 -0.049 0.228 -0.048 1
平均值 3618.237 106.126 72.939 363.775 1048.410 981.841 -7.437 52.849 244.744
標準差 440.678 12.280 3.544 15.011 93.883 89.324 2.509 10.203 12.498
** p＜0.01
* p＜0.05
(2) 影響變數
在航機爬升的過程中需遵循機場發布之標準儀器離場程序 (Standard Instrument Departure, SID)，離場程序的設計需要確保障 礙物的隔離，或另需達到噪音管制之需求，而這些程序制定通常 符合航機性能的最小要求。在結合跑道起降方向、風向因素等情 況下，可能會導致增加數浬的飛行距離。遵照離場程序，航機會 爬升至最佳爬升速度，到達最佳爬升速度後，爬升率會持續穩定 的增加，到達加速高度的同時，也必然包含襟翼和縫翼的回收，
越早回收越能使航機外型結構在初始爬升達到最佳化，故可快速 且有效地進入巡航高度。然而，航管的約束、限制或噪音管制需 求均可能造成阻礙。
從圖19可以看出航機重量、速度、時間越大均會造成燃油消 耗的增加，而爬升率越大則為燃油消耗減少，油耗表現越佳。
圖 19 爬升階段相關變數油耗圖
(3) 模型定式
依上述各條件可綜整多元迴歸式如式(3)：
CL CL
TAS
A bW bV b T b R
D b b
y= 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 (3) 其中迴歸符號所代表之意義為：
y為總油耗量，b0為常數，b1、b2、b3、b4、b5為迴歸係數。
DA為空中距離(nm)
W為航機重量(ton)
(常數) -2714.959 -1.474 .146
W 33.977 2.386 .020 .421 2.374 數可知航機重量為增加1噸增加33.977磅之油耗，而VTAS真空速與 油耗也呈正向增加趨勢，表示速度越大越耗油，以真空速降低10 節計算，可減少76.14磅油耗。爬升總時間增加1分鐘則可影響 99.12磅之燃油消耗。在此模式之變數中，航機重量變化與速度調 節為影響因子，而快速脫離爬升階段減少爬升時間，以及爬升率 的增加均可降低油耗。
迴歸方程式如式(4)