客機駕駛探秘4.4 關於巡航高度

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一般來說短程的國內航線時的巡航高度基本是不變的,就如前幾節介紹的一樣,進入巡航以後一直到開始下降和降落,除非有惡劣天氣或者某些緊急情況,飛機會一直保持這個高度的。但是對於遠程越洋的國際路線,往往會採用Step Up Cruise,即逐漸升高巡航高度的方式,讓我們結合一個波音777-300ER從東京到紐約的航班實例,看看如如何安排高度的。
 
考慮到燃油經濟性的問題,飛機在高高度上比底高度時更加省油。但是在飛遠程路線時,加的油要比短程時多很多,如果在大重量的情況下費勁地一次性地以高迎角爬升到巡航高度,反而燃油經濟性會下降。在某個重量下飛機都有一個最合適的高度指標,隨著燃油的消耗飛機重量不斷下降,按照該重量時的高度指標,飛機逐步的提高高度,以獲得最好的經濟型。
 


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以下圖為例,這架波音777的起飛重量為343噸,起飛20分鐘後首先上升到31000英尺高度平飛,因為這個高度對此時的重量的經濟型最好。2個小時50分鐘後,爬升到32000英尺高度。在32000英尺高度上飛行1小時10分鐘以後,飛機重量降到298噸,飛機爬升到33000英尺。33000英尺高度上巡航了近4小時後,飛機重量降到了266噸,因此再次爬升到37000英尺。在37000英尺的高度上因為離目的地很近了,雖然只飛行了很短的40多分鐘,但是航行整體的燃油經濟型仍然很好。

 
通過上圖可以看到,採用逐步上升巡航高度的方法,飛行時間為12小時28分,燃油消耗量為105噸,比起一直在31000英尺高度巡航的方法,節約了2分鐘的飛行時間和1。7噸燃料。

今後你如果乘坐飛機出行,可以注意一下聽外部發動機的聲音。如果有那麼1-2分鐘發動機聲音突然加大,那麼很可能就是飛行員在調整升高巡航高度呢。留心觀察機內娛樂系統上的高度顯示,隔一段時間紀錄一下將會是一個很好的習慣。
 
短程航班(比如從東京到大阪,只要不到一個小時)同樣也有高度和燃油經濟性的問題。此時加載燃油量小,飛機比較容易飛到高高度,但是由於目的地距離近,好不容易爬升到空氣阻力的高度馬上又要下降了,結果總體來說燃油消耗並不划算。因此就需要選擇一個把爬升,降下和巡航包括在內,總體燃油消耗最合適的高度來作為巡航高度。
 
相對長一些的航線可以採用比較高的高度,但有時候要注意高速氣流的存在。
 
高速氣流(Jet Stream),是數條圍繞地球的強而窄的高速氣流帶,集中在對流層頂或平流層,在中高緯西風帶內或在低緯度地區都可出現。其水平長度達上萬公里,寬數百公里,厚數公里。中心風速有時可達每小時200至300公里。在高空中以氣流逆方向飛行注入逆水行舟,會大大減低飛機前進的速度,但是順著氣流走就會大大增加速度。因此從亞洲飛往北美和加拿大的航機多會取道這高速氣流帶,以縮短航程和節省燃油,而回程則可能會取道北極航線。 日本國內航線也會利用該氣流,比如在冬季由東京羽田飛往福岡的航班,為了避開高速氣流會選擇比較低的高度。這樣對面的氣流速度大約為100公里/小時,比高高度的氣流速度的300公里/小時要低得多。當然回程的時候就會利用高高度飛行了。
 
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