成本係數CI cost index

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拜訪JFlight的 A320 BFPT飛行模擬器里曾經提到當時設定成本係數CI為20,
就想知道實際飛行中一般這個值都為多少,於是諮詢了兩位專業人士,他們的回答如下。

一位波音737的飛行員告訴我一般都在35,根據巡航速度需要,速度越高CI就越大。
L學長告訴我他們公司的窄體機20到50,寬體機略大,並且國際航線大於國內航線。另外這個數值是由公司的運行部門根據燃油成本與時間成本的關係進行測算,飛行員執飛時把這個結果通過CDU(MCDU)輸入到FMC裡面去。

B-18356 Airbus A330-300 330-302 China Airlines GE CF6-80E1A4
#照片與本文主題無關

知道了實際數值以後再看看CI的具體解說,發現波音公司官方網站裡有一篇很好的科普文章-Fuel Conservation Strategies:cost index explained

CI = 單位時間(小時)成本(美元) Time cost / 單位燃油(磅)成本(美分) Fuel cost

分子部分的時間成本也就是與飛行時間有關的費用,比如很容易聯想到組員成員的薪金,再比如飛行時間長的話,飛機的維護費用也會增加,總之"時間就是金錢",這些費用都可以歸入固定成本的範圍。

分母的燃油成本就是單位重量的使用燃油費用,這個概念比較單純好理解。

飛行管理計算機根據飛行員輸入的CI值和其他性能參數計算經濟(ECOM)爬升速度,經濟巡航速度和經濟下降速度等指標。

CI值大的話,時間成本優先於燃油成本,因此經濟速度也就相應增大。
CI值為0時,時間成本完全被忽視,燃油消費最小,範圍空速最大,航程最長。
CI值為最大值時,燃油成本完全被忽視,飛行包線速度最快,航行時間最短。


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看看波音各型飛行的成本係數範圍,

第二代737的CI值在0到200之間,737NG值在0到500之間,747-400和777都是0到9999之間。
另外表二中給出了CI為0和Max值時的速度關係,結合具體機型看實際數據如下:

以波音757為例,
爬升和巡航時,CI為0時速度為0.778馬赫,最大的9999時為0.847馬赫,而CI為70時速度是0.794馬赫;
下降時,CI為0時速度為250節,最大的9999時為0.819馬赫,而CI為70時速度是0.9馬赫。

下面的2個圖也很有意思,

Figure 5表現的是CI值對於ECON CLIMB模式的影響,可以看到CI為0時將會獲得最大爬升角度。
注意最大爬升角的意思不代表飛機能夠最快爬升到初始巡航高度,
而是指出發點A點到到達巡航高度時的距離最短,因此在巡航高度上的飛行距離也就最長,
此時的速度反而是最低的。

隨著CI增加時間成本被重視,燃油成本被忽視,因此飛行速度更高,
以上面的757的數字,從0.778增加到0.847馬赫,
如此同時爬升角也就變小,飛到巡航高度的距離越長。

Figure 6表現的是CI值對下降模式的影響,CI為0時下降角最為平緩,
可以聯想成最大限度的利用高度能量,緩慢滑翔下降的感覺。
隨著CI的增加,下降角度也就更為傾斜,飛到目標地B點的距離也就最短,
因此飛行速度也就最大。
以上面的757的數字,速度從250節會增加到334節。

2018/07/27
發現這個網站上總結了很多航空公司實用的CI數值,很是有幫助。
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.

以幾個典型航空為例摘錄如下:
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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