客机驾驶探秘4.4 关于巡航高度

一般来说短程的国内航线时的巡航高度基本是不变的,就如前几节介绍的一样,进入巡航以后一直到开始下降和降落,除非有恶劣天气或者某些紧急情况,飞机会一直保持这个高度的。但是对于远程越洋的国际路线,往往会采用Step Up Cruise,即逐渐升高巡航高度的方式,让我们结合一个波音777-300ER从东京到纽约的航班实例,看看如如何安排高度的。
 
考虑到燃油经济性的问题,飞机在高高度上比底高度时更加省油。但是在飞远程路线时,加的油要比短程时多很多,如果在大重量的情况下费劲地一次性地以高迎角爬升到巡航高度,反而燃油经济性会下降。在某个重量下飞机都有一个最合适的高度指标,随着燃油的消耗飞机重量不断下降,按照该重量时的高度指标,飞机逐步的提高高度,以获得最好的经济型。
 

以下图为例,这架波音777的起飞重量为343吨,起飞20分钟后首先上升到31000英尺高度平飞,因为这个高度对此时的重量的经济型最好。2个小时50分钟后,爬升到32000英尺高度。在32000英尺高度上飞行1小时10分钟以后,飞机重量降到298吨,飞机爬升到33000英尺。33000英尺高度上巡航了近4小时后,飞机重量降到了266吨,因此再次爬升到37000英尺。在37000英尺的高度上因为离目的地很近了,虽然只飞行了很短的40多分钟,但是航行整体的燃油经济型仍然很好。

 
通过上图可以看到,采用逐步上升巡航高度的方法,飞行时间为12小时28分,燃油消耗量为105吨,比起一直在31000英尺高度巡航的方法,节约了2分钟的飞行时间和1。7吨燃料。

今后你如果乘坐飞机出行,可以注意一下听外部发动机的声音。如果有那么1-2分钟发动机声音突然加大,那么很可能就是飞行员在调整升高巡航高度呢。留心观察机内娱乐系统上的高度显示,隔一段时间纪录一下将会是一个很好的习惯。
 
短程航班(比如从东京到大阪,只要不到一个小时)同样也有高度和燃油经济性的问题。此时加载燃油量小,飞机比较容易飞到高高度,但是由于目的地距离近,好不容易爬升到空气阻力的高度马上又要下降了,结果总体来说燃油消耗并不划算。因此就需要选择一个把爬升,降下和巡航包括在内,总体燃油消耗最合适的高度来作为巡航高度。
 
相对长一些的航线可以采用比较高的高度,但有时候要注意高速气流的存在。
 
高速气流(Jet Stream),是数条围绕地球的强而窄的高速气流带,集中在对流层顶或平流层,在中高纬西风带内或在低纬度地区都可出现。其水平长度达上万公里,宽数百公里,厚数公里。中心风速有时可达每小时200至300公里。在高空中以气流逆方向飞行注入逆水行舟,会大大减低飞机前进的速度,但是顺着气流走就会大大增加速度。因此从亚洲飞往北美和加拿大的航机多会取道这高速气流带,以缩短航程和节省燃油,而回程则可能会取道北极航线。 日本国内航线也会利用该气流,比如在冬季由东京羽田飞往福冈的航班,为了避开高速气流会选择比较低的高度。这样对面的气流速度大约为100公里/小时,比高高度的气流速度的300公里/小时要低得多。当然回程的时候就会利用高高度飞行了。
 
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