客機駕駛探秘4.5 關於巡航速度

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和巡航高度一樣,巡航速度也同樣需要考慮燃油經濟性的問題。
類似汽車經常用1升汽油跑多少公里來評價性能,
對於飛機也可以用單位燃料的飛行距離來表現該性能,就這是續航率(Specific Range)。
所謂續航率是指無風狀態時,每單位燃料之飛行距離,如10000磅(約4。5噸)時的數據,
其數值是TAS實際對氣速度除以燃料流量。

續航率和速度的關係可以參考下圖,


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速度在橫軸上表示,越往右側表示速度越高。續航率在豎軸上表示,越往上表明經濟性越好。
圖中的弧線為飛機的性能曲線,可以看到低速和高速段的續航率較低,比較費油。
曲線中的最高點時的速度為MRC最大航程巡航速度,如果飛機以該速度飛行的話是最省油的,
但是可以看到此時的速度太慢了,乘客和航空公司都不會滿意這個數值的。
因此哪怕費點油,又能快點飛到目的地,又能飛遠些,
這就出現了LRC長距離巡航速度(long range cruise)這個指標。
LRC使用MRC的99%的指標飛行,也就是比MRC多消耗1%的燃油,但是可以增加9%速度。

當然MRC和LRC都是理想數值,在實際的運營中都使用經濟速度的概念。
經濟速度是使運營總成本最小的速度。

那麼運營成本裡面都包括什麼項目呢?
主要是由飛機維護費用,保險金,機場使用費(航空公司需要向機場管理公司支付起降服務費、地面服務費、航路費、機場指揮費和候機樓內場地租用費等費用),工作人員工資獎金和燃油費用幾部分組成。除了燃油費以外的幾項成本可以算是與時間相關的成本,比如如果航班飛行時間長的話,需要支付給乘務人員的補助也要多(不知道國內也是不是這樣的?),因此為了計算運營成本和經濟速度的關係,又引進了下面成本指數CI的概念:
CI=與時間相關的成本 / 燃油成本

CI=0時的速度,即最重視燃油成本時的速度,即為MRC最大航程巡航速度,而CI=999時的速度,即最重視時間成本時的速度,即為最大巡航速度。

航空公司根據自己的經營方針設定CI以決定所採用的經濟速度,如果重視燃油成本的話就採用較小的CI值,保證比較高的續航率,但是飛行速度相對較低;如果重視於時間相關的運營成本,就採用較大的CI值,於是飛行速度就相對較快。

可以看到下圖中的CI和速度的關係,經濟巡航速度的CI值在60和130之間,飛行速度略大於LRC長距離巡航速度。

建議以後每次乘坐航班,你都可以特意看一下飛機里螢幕顯示上的速度,看看該次航行的巡航速度是多少。
下圖是我拍於北京東京航線上的波音777-200客機,可以看到當時的對地速度為918公里/小時,飛行高度約12500米。

再談一個個人親身經歷。
某次冬天從東京飛新德里,去的時候從東往西一路頂著高空jet氣流,
最大地面速度只有650公里/小時,慢的象烏龜爬,結果飛行時間用了10個半小時。
而回程就順風的厲害,看地面速度都達到了1100公里/小時!
因此回程的航班只用了6個半小時就到了,真是一個不可思議的經歷。

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