成本系数CI cost index

拜访JFlight的 A320 BFPT飞行模拟器里曾经提到当时设定成本系数CI为20,
就想知道实际飞行中一般这个值都为多少,于是咨询了两位专业人士,他们的回答如下。

一位波音737的飞行员告诉我一般都在35,根据巡航速度需要,速度越高CI就越大。
L学长告诉我他们公司的窄体机20到50,宽体机略大,并且国际航线大于国内航线。另外这个数值是由公司的运行部门根据燃油成本与时间成本的关系进行测算,飞行员执飞时把这个结果通过CDU(MCDU)输入到FMC里面去。

B-18356 Airbus A330-300 330-302 China Airlines GE CF6-80E1A4
#照片与本文主题无关

知道了实际数值以后再看看CI的具体解说,发现波音公司官方网站里有一篇很好的科普文章-Fuel Conservation Strategies:cost index explained

CI = 单位时间(小时)成本(美元) Time cost / 单位燃油(磅)成本(美分) Fuel cost

分子部分的时间成本也就是与飞行时间有关的费用,比如很容易联想到机组成员的薪金,再比如飞行时间长的话,飞机的维护费用也会增加,总之"时间就是金钱",这些费用都可以归入固定成本的范围。

分母的燃油成本就是单位重量的使用燃油费用,这个概念比较单纯好理解。

飞行管理计算机根据飞行员输入的CI值和其他性能参数计算经济(ECOM)爬升速度,经济巡航速度和经济下降速度等指标。

CI值大的话,时间成本优先于燃油成本,因此经济速度也就相应增大。
CI值为0时,时间成本完全被忽视,燃油消费最小,范围空速最大,航程最长。
CI值为最大值时,燃油成本完全被忽视,飞行包线速度最快,航行时间最短。


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看看波音各型飞行的成本系数范围,

第二代737的CI值在0到200之间,737NG值在0到500之间,747-400和777都是0到9999之间。
另外表二中给出了CI为0和Max值时的速度关系,结合具体机型看实际数据如下:

以波音757为例,
爬升和巡航时,CI为0时速度为0.778马赫,最大的9999时为0.847马赫,而CI为70时速度是0.794马赫;
下降时,CI为0时速度为250节,最大的9999时为0.819马赫,而CI为70时速度是0.9马赫。

下面的2个图也很有意思,

Figure 5表现的是CI值对于ECON CLIMB模式的影响,可以看到CI为0时将会获得最大爬升角度。
注意最大爬升角的意思不代表飞机能够最快爬升到初始巡航高度,
而是指出发点A点到到达巡航高度时的距离最短,因此在巡航高度上的飞行距离也就最长,
此时的速度反而是最低的。

随着CI增加时间成本被重视,燃油成本被忽视,因此飞行速度更高,
以上面的757的数字,从0.778增加到0.847马赫,
如此同时爬升角也就变小,飞到巡航高度的距离越长。

Figure 6表现的是CI值对下降模式的影响,CI为0时下降角最为平缓,
可以联想成最大限度的利用高度能量,缓慢滑翔下降的感觉。
随着CI的增加,下降角度也就更为倾斜,飞到目标地B点的距离也就最短,
因此飞行速度也就最大。
以上面的757的数字,速度从250节会增加到334节。

2018/07/27
发现这个网站上总结了很多航空公司实用的CI数值,很是有帮助。
TOGA project Documents library

Cost Index database
This file contains some of the real airlines cost index​ that will help you to simulate your flights as close as possible to the real life.

以几个典型航空为例摘录如下:
1 American Airlines
Flight duration < 4 hours
MD80 CI = 24
A32X CI = 27
B737 CI = 35
B757 CI = 80
B767 CI = 65
B772 CI = 85
B77W CI = 90

Flight duration > 4 hours
MD80 CI = 21
A32X CI = 22
B737 CI = 30
B757 CI = 75
B767 CI = 60
B772 CI = 80
B77W CI = 85

2 British Airways

Cruise
A318 CI = 30
A319/A320 CI = 15
A321 CI = 20
A380 CI = 120
B737 CL CI = 28
B744 * CI = 90
B757 & B767 CI = 40
B777 *
Eco
CI = 100
CI = 57
B787 CI = 25

3 United Airlines
Flight duration < 4 hours
A32X CI = 27
B737 NG & CL CI = 35
B752 CI = 80
B763 CI = 65
B772 CI = 85
B744 CI = 90

Flight duration > 4 hours
A32X CI = 22
B737 NG & CL CI = 30
B752 CI = 75
B763 CI = 60
B772 CI = 80
B744 CI = 85

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