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航班燃油監控的十個關口

編者按:

本文按照新版CCAR121-R5和局方2012年民航總局《關於細化燃油政策、加強飛行中燃油監控的通知》編寫。各機隊的規定可能高於文中標準。

天氣漸暖,又到了機長在繞飛和油量間輾轉糾結的季節。本文意在向初學者展示航班中常見的燃油決策關口。成熟飛行員可以忽略本帖。

民航從來就不是「安全至上」的行業。

以有限的成本,追求最大的安全概率,機長對重要決策關口的把握,很重要。

借用多年前一篇網路神貼的名言——「錢是公司膽,油是機長腎」。

第一關飛行計劃

在CCAR-121-R5中,燃油政策不再做國際/國內區分,統一為如下幾部分:

飛行計劃的油量是根據預計業載、高空風、標準航路、標準進離場、目的地和備降機場各一次儀錶著陸,再加上適當的地面滑行和APU耗油計算獲得。按法規要求,計劃燃油至少要包含下述內容:

(一)滑行燃油:起飛前預計消耗的燃油量;

(二)航程燃油:飛機從起飛機場或從重新簽派或放行點飛到目的地機場著陸所需的燃油量。

(三)不可預期燃油:計劃航程燃油10%的燃油,但不得低於以等待速度在目的地機場上空450米(1500英尺)高度上飛行15分鐘所需的燃油量。

(四)備降燃油:飛機自目的地機場復飛,爬升到預定的巡航高度,沿預定航路飛至最遠備降機場,沿標準進場、進近程序著陸所需油量。

(五)最後儲備燃油:在備降機場,或目的地機場(無備降場放行),以1500ft高度等待30分鐘所需的油量。

(六)酌情攜帶的燃油:簽派和機長考慮到天氣、流控、航路限制、保留故障等因素額外增加的燃油。

PS:

筆者個人習慣,在拿到飛行計劃後,將起飛油量、預計到著陸機場和備降場的油量,以減法的方式列出來。這樣可以更直觀的展示燃油計劃。

第二關駕駛艙準備

(一)FMC備份燃油量

在駕駛艙準備中,機組應將不可預期燃油、備降燃油(最遠)和最後儲備燃油之和輸入FMC的PERF INIT 頁面的RESERVES一欄。

對於仍遵循CCAR-121-R4要求的國內航班,應將「備降燃油」(最遠)與「45分鐘巡航燃油」相加,輸入PERF INIT 頁面的RESERVES一欄

當FMC計算的著陸剩油低於該設定值時,CDU草稿欄會出現「USING RVS FUEL」信息提示。該信息是機組監控燃油的重要工具,後面會多次用到。

(二)輸入預計的進離場和巡航高度

輸入完整的進離場航路,可以讓FMC計算的著陸剩油儘可能接近實際情況。

起飛機場的離場程序,機組可由ATC的放行許可獲知。著陸機場的進場和進近程序,通常根據氣象預報選擇常用的、或最遠的,或飛行計劃給出的輸入。

(三)輸入預計的巡航風

計算機飛行計劃列有航路各點的預報風向風速。機組應挑選其中變化較大的數據輸入CDU的RTE DATA頁面,以確保FMC的燃油計算值準確。

在巡航過程中,如果實際風向風速與計劃存在差異,機組還應將當前風向風速輸入CDU。

(四)已用燃油複位

燃油加註完成後,機組應將已用燃油複位。飛行中區分漏油與竄油,已用燃油是十分重要的參數。

第三關正常飛行中的油量檢查

在正常巡航時,機組應當至少每30分鐘進行一次油量檢查。常規油量檢查目的:

第一,檢查飛機是否存在異常的燃油減少。

第二,確認飛機載油符合法規所需的最低水平。

(一)檢查總油量

將當前總油量,與飛行計劃中該位置預計油量進行對比。如果二者存在顯著差值,應當檢查並記錄,以便後續監控差值是否擴大。

(二)檢查CDU落地剩油

  將CDU落地剩油,與半小時前記錄值,以及飛行計劃數據進行比對。

如果繞飛距離較遠,機組可以將預計繞飛和切回的路線輸入CDU檢查著陸剩油的變化。

如發現實際耗油與計劃存在異常偏離,機組可以遵循如下思路檢查:

(1)檢查燃油系統,排除燃油滲漏的可能性。

(2)檢查CDU航路點輸入是否存在航路折返錯誤。

(3)檢查CDU的RTE DATA頁面,確認實際風向風速輸入正確。

(4)評估後續飛行的耗油情況,並持續監控。

第四關「USING RVS FUEL」信息

當FMC預計的著陸剩油低於PERF INIT頁設定值時,CDU草稿欄即會出現「USING RVS FUEL」信息提示。

首次出現「USING RVS FUEL」信息,提示機組飛機已經開始消耗「不可預期燃油」。

此時機組應當依次嘗試如下措施,嘗試降低航路燃油消耗。同時機組應當儘可能與簽派取得聯繫,獲得技術支持。

(1)申請直飛縮短航路距離。

(2)申請更有利的巡航高度

巡航高度的選擇要考慮不同高度風向風速的變化,未必是越高越省油。

(3)選擇燃油消耗最小的速度巡航。

根據各機隊規定不同,機組有兩種方法設定耗油最小的巡航方式:LRC CRZ和ECON CRZ(成本指數設為零)。

成本指數設為零的ECON CRZ會比LRC CRZ更省油一些,但除非很長的航線,否則二者差異不大。

ECON 巡航是一個可變的速度計劃,與全重、巡航高度、成本指數、頂風分量或順風分量成正比。它對於輸入的成本指數可提供最低運行成本。成本指數輸入零產生最大航程巡航。

頂風增加ECON CRZ 速度。順風減少ECON CRZ 速度,但是不會低於靜風最大航程巡航速度。

LRC 是一個可變的速度計劃,它提供小於最大可用燃油里程的1%的燃油里程。FMC 不對LRC 進行風修正。

——《B737NG機組訓練手冊》(FCTM)

(4)選擇更近的備降場

改用較近備降場前,機組應盡量與公司簽派取得聯繫。除了飛行計劃中的備降場,其他公司運行規範許可的適航機場也可以選擇。

選定較近備降場後,機組應將RESERVES油量重設為「新備降耗油+等待耗油」,以便後續的油量監控。

(5)更改CDU備份燃油設置

對於國內航班,可以將CDU備份油量設置為備降耗油與備降場1500英尺等待30分鐘耗油之和,繼續監控飛行。

第五關備降補油

最後儲備燃油:使用到達目的地備降機場,或者不需要目的地備降機場時,到達目的地機場的預計著陸重量計算得出的燃油量,對於渦輪發動機飛機,以等待速度在機場上空450米(1500英尺)高度上在標準條件下飛行30分鐘所需的油量。

——《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》(CCAR-121-R5)第121.657條燃油量要求

(b)機長必須隨時確保機上剩餘可用燃油量,不低于飛往可以安全著陸的機場的所需油量與計劃最後儲備油量之和。

(c)如果飛行中燃油檢查的結果表明,在目的地機場著陸時的機載剩餘可用燃油量可能低於備降油量與計劃最後儲備燃油量之和時,機長必須評估目的地機場、備降機場與航路的空中交通情況和天氣趨勢、導航設備開放狀況等運行條件,以確保安全著陸時的機載剩餘可用燃油量不低於最後儲備燃油量。

——《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》(CCAR-121-R5)第121.555條飛行中燃油管理

飛行中的燃油管理內容包括:如果飛行中燃油檢查的結果表明,到達目的地機場的預計剩餘燃油僅能滿足備降燃油加上能以等待空速在高於備降機場標高450 米(1500 英尺)的高度上飛行30 分鐘所需的燃油量時,機長在決定繼續飛往目的地機場還是改航時,必須考慮目的地機場、改航至備降機場的航路以及備降機場的主要空中交通情況和天氣趨勢、導航設備開放狀況等運行條件,以確保飛機能夠安全的在合適機場著陸。

——《關於細化燃油政策、加強飛行中燃油監控的通知》(民航局飛行標準司2012年發)

除非簽派明確授權取消所有備降場,否則機組必須考慮備降著陸的「最後儲備燃油量」需求。

所以,在飛往目的地機場的航程中,如果落地剩油不滿足「備降耗油+最後儲備燃油」的需求,機組就要考慮在適當的機場備降補油了。

第六關到場後的備降決策

  飛抵目的地機場後,機組可能會遇到長時間等待,此時必須高度關注油量。

(1)核實計劃備降場是否還接受備降。

(2)CDU推薦的等待空速是單位時間內耗油最低的速度。

(3)根據總油量和燃油流量,計算可接受的最長等待時間,並向ATC通報。

(4)如果ATC表示在「備降燃油 最後儲備燃油」臨界值之前無法安排飛機著陸,不要做無謂的等待,儘早備降。

第七關 備降過程中的油量保護

備降過程機組需要重點關注以下問題。

(1)向ATC核實計劃備降場可用

機組必須清楚,計劃備降場未必能真接收你備降。這一點在國內飛行時尤其重要。

(2)再次更改RESERVES設置

備降過程中也可能存在計劃外的繞飛。機組可以將PERFINIT頁面的RESERVES重新設置為「最後儲備燃油」(備降場1500ft等待30分鐘),繼續監控油量變化。

第八關宣布最低油量

(d)在決定在某一特定機場著陸時,如經計算表明對飛往該機場現行許可的任何改變會導致著陸時的機載剩餘可用燃油量低於計劃最後儲備燃油量時,機長必須通過宣布「最低油量」或「MINIMUMFUEL」向空中交通管制部門通知最低油量狀態,並通知飛行簽派員。

(e)宣布「最低油量」是通知空中交通管制部門對現行許可的任何改變會導致使用低於簽派的最後儲備燃油著陸.這並非指緊急狀況,僅表示如果再出現不適當耽擱很可能發生緊急狀況。

——《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》(CCAR-121-R5)第121.555條飛行中燃油管理

除非遭遇非常極端的情況,否則「最低油量」和「燃油緊急狀況」通常不出現在飛往目的地機場的航程中——你早該備降補油去了。

所以備降,尤其是目的地機場復飛後的備降,才是「最低油量」和「燃油緊急狀況」最多發的階段。

但機組仍要認識到,此處所謂「某一特定機場」即可能是目的地,也可能是計劃備降場,亦或「最近合適機場」。

如果按照標準(或指令)航路、進場、進近程序計算,在該機場著陸後剩油僅夠「最後儲備燃油」,則應當宣布「最低油量」了。

第九關 宣布燃油緊急狀況

(f)當預計在距離最近的能安全著陸的合適機場著陸時的機載剩餘可用燃油量低於計劃最後儲備燃油量時,機長必須通過廣播「MAYDAY MAYDAY MAYDAY FUEL」宣布燃油緊急狀況。

——《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》(CCAR-121-R5)第121.555條飛行中燃油管理

當機組宣布「燃油緊急狀況」後,空管部門會立刻啟動緊急燃油情況程序,按照緊急情況處置的有關規定提供優先服務,組織其他航空器避讓,為該航空器縮短航程、提供有利高度、減少油耗,避免管制原因造成的等待、延遲與復飛,並將該情況通報各相關單位。

——《關於細化燃油政策、加強飛行中燃油監控的通知》

  在「最低油量」定義中,法規使用的是「某一特定機場著陸」。

  在「燃油緊急狀況」定義中,法規使用的是「距離最近的能安全著陸的合適機場」。

這意味著,在宣布「最低油量」之後,宣布「燃油緊急狀況」之前,機組還應考慮是否存在更近的合適機場(例如:適航但未在公司運行規範授權內的機場)。

如果二者基於同一機場計算,那就只有一線之隔了。

宣布「燃油緊急狀況」後,機組即可獲得航行優先權,以及ATC一切可能的協助。著陸後機組必須向局方提交書面報告。

這裡著重討論一個普遍存在於機組間的疑慮:

機組宣布「燃油緊急狀況」著陸。如果著陸後最終剩油高於「最後儲備燃油量」,是否會被視作決策錯誤?

當然不會!

「最低油量」和「燃油緊急狀況」的臨界值計算均基於標準的(或指令的)航路、進/離場航跡計算而來。

機組宣布「燃油緊急狀況」,獲得進一步的航行優先權,改由最優化的水平軌跡和垂直剖面著陸。落地剩油理應高於宣布時的臨界值。這說明你處置成功了。

不讓飛的航向,不讓上的高度,不接收的機場,現在都優先滿足你。如果你最終剩油仍然低於「最後儲備燃油量」,那調查組反倒要問一句——「你早特么幹嘛去了?」

第十關 低油量操作

在執行低油量操作前,機組應當首先確認是否存在發動機或油箱泄漏。《燃油量低檢查單》推薦如下操作,以期降低發動機熄火的可能。

(一)避免大的機頭向上姿態,緩慢柔和地改變推力。

(二)如果排除燃油泄漏,打開燃油交輸活門。

(三)打開所有燃油泵。

番外一:國內45分鐘等待耗油的定義

在CCAR-121-R4中,飛抵備降場後的剩餘油量規定是有國際和國內之分的。

第121.657 條 國內定期載客運行的燃油量要求

(a)除本條(b)款規定外,簽派飛機或者使飛機起飛時,該飛機應當裝有能

夠完成下列飛行的足夠燃油:

(1)飛往被簽派的目的地機場;

(2)此後,按照規定需要備降機場的,飛往目的地機場的最遠的備降機場並

著陸;

(3)完成上述飛行後,還能以正常巡航消耗率飛行45 分鐘。

第121.661 條 除渦輪螺旋槳發動機飛機之外的渦輪發動機飛機國際定期載客運行、補充運行的燃油量要求

(a)在實施國際定期載客運行和補充運行的情況下,除了經局方在其運行規

范中批准外,簽派或者放行渦輪發動機飛機(渦輪螺旋槳發動機飛機除外)飛

行,或者使其起飛時,應當在考慮到預計的風和其他天氣條件後,飛機有足夠

的燃油完成下列飛行:

(1)飛往目的地機場並在該機場著陸;

(2)從起飛機場到目的地機場並著陸所需總飛行時間的10%的一段時間的

飛行;

(3)此後,按照規定需要備降機場的,由目的地機場飛至簽派或者放行單中

指定的最遠備降機場並著陸;

(4)完成上述飛行後,還能以等待速度在備降機場,或者當不需要備降機場

時在目的地機場上空450 米(1500 英尺)高度上在標準溫度條件下飛行30 分鐘。

  而在CCAR-121-R5中燃油政策不再做國際/國內的區分。

第121.657條燃油量要求

(a)飛機必須攜帶足夠的可用燃油以安全地完成計劃的飛行並從計劃的飛行中備降.

(b)飛行前對所需可用燃油的計算必須包括:

(1)滑行燃油:起飛前預計消耗的燃油量;

(2)航程燃油:考慮到121.663條的運行條件,允許飛機從起飛機場或從重新簽派或放行點飛到目的地機場著陸所需的燃油量;

(3)不可預期燃油:為補償不可預見因素所需的燃油量.根據航程燃油方案使用的燃油消耗率計算,它占計劃航程燃油10%的所需燃油,但在任何情況下不得低於以等待速度在目的地機場上空450米(1500英尺)高度上在標準條件下飛行15分鐘所需的燃油量;

(4)備降燃油:飛機有所需的燃油以便能夠:

(i)在目的地機場復飛;

(ii)爬升到預定的巡航高度;

(iii)沿預定航路飛行;

(iv)下降到開始預期進近的一個點;

(v)在放行單列出的目的地的最遠備降機場進近並著陸;

(5)最後儲備燃油:使用到達目的地備降機場,或者不需要目的地備降機場時,到達目的地機場的預計著陸重量計算得出的燃油量,對於渦輪發動機飛機,以等待速度在機場上空450米(1500英尺)高度上在標準條件下飛行30分鐘所需的油量;

(6)酌情攜帶的燃油:合格證持有人決定攜帶的附加燃油.

(c)合格證持有人應按照四捨五入方式為其機隊每種型別飛機和衍生型確定一個最後儲備燃油值.

(d)除非機上可使用的燃油按照要求符合本條(b)款的要求,否則不得開始飛行;除非機上可使用的燃油按照要求符合本條(b)款除滑行燃油以外的要求,否則不得從飛行中重新簽派點繼續飛往目的地機場.

歸納一下,按照CCAR-121-R5要求不論國際/國內航班,其燃油計劃都應至少包含如下部分:

(1)航程燃油:由起飛場前往目的地機場耗油。

(2)不可預期燃油:總航程耗油的10%,但不得低於目的地機場1500ft高度等待15分鐘的耗油。

(3)備降燃油:由目的地機場飛往最遠備降場的耗油。

(4)最後儲備燃油:在備降場1500ft高度等待30分鐘的耗油。

對於航程不超過150分鐘的國內航班,繼續沿用CCAR-121-R4中的「正常巡航消耗率飛行45 分鐘」油量是沒有問題的。

因為正常巡航45分鐘的耗油,一定大於「目的地1500ft等待15分鐘+備降場1500ft等待30分鐘」的油量。

  而對於航程超過150分鐘的國內航班,則需要根據根據CCAR-121-R5更改飛行計劃。

番外二:緊急狀態悖論

在國內空域飛行時,機組因油量緊張申請繞飛、直飛、改變高度,甚至備降時,經常會遇到ATC這樣的詢問——「你要不要宣布緊急狀態?只要你宣布,我就同意你的申請。」

這樣的詢問經常會把機組「繞迷糊」。

我為了避免讓飛機進入「緊急狀態」而作申請。

  申請的內容必須宣布「緊急狀態」才能獲得批准。

如果我不宣布,就不會獲得批准,我就會進入「緊急狀態」。

如果我宣布了「緊急狀態」,自然獲得航行優先權,那我還用你批准?!!!

  但我沒有達到法規要求的條件,就宣布「緊急狀態」顯然是違反法規的,應當先做其他嘗試避免進入「緊急狀態」。

但我的「其他嘗試」必須在宣布「緊急狀態」後才能獲得ATC批准。

......

......

......

面對如此「特情」,筆者的建議有三:

第一,作為經過嚴格培訓和考核,對空域運行環境最為了解的專業人士,管制員的指令不論如何「奇葩」都值得我們嚴肅以待。

第二,機組做出申請,ATC拒絕批准,即可視作機組完成必要嘗試。機組據此宣布「緊急狀態」沒有問題。

  第三,「只解決問題,不糾纏是非」,是機長必備的素養。凡事以能否「甩鍋」為考量,至少在飛行專業是行不通的。

最後說一點,筆者注意到ATC很少如此詢問外籍機組。前幾年也出過類似案例,老外毫不猶豫的就宣布了緊急狀態。

為什麼同樣的詢問會嚇退絕大多數的中國機長呢?

因為宣布緊急狀態,就勢必面臨調查,那就等於「給領導找麻煩」。

嚇退中國機長的,不是管制員的詢問,是惡劣的機隊安全文化。

番外三機長是否有權提前備降(返航)補油

  在上文CCAR121R5節選中,有這樣一段話引起了筆者的注意:

  「機長必須評估目的地機場、備降機場與航路的空中交通情況和天氣趨勢、導航設備開放狀況等運行條件,以確保安全著陸時的機載剩餘可用燃油量不低於最後儲備燃油量」。

  所謂「備降耗油 最後儲備燃油」的臨界值,只是基於正常的(指令的)航路、進場、進近、復飛、離場程序耗油計算得出的「最低紅線」。

  如果機長預計可能存在諸如雷雨、空域限制、終端區等待、停機位緊張等不利因素,機長為了「確保安全著陸時的機載剩餘可用燃油量不低於最後儲備燃油量」適當提前備降補油時機,是完全合法的,也是完全必要的。

  去年網路上曾經流傳一份文件,內容大概是某公司因備降時機過早,宣布對機長進行處罰。

  本文無意考證該文件真偽。但藉此探討一下機長的決斷權利,無疑是很有意思的。筆者認為:

  第一,機長評估各種不利因素後,在觸及「備降耗油 最後儲備燃油」臨界之前決定備降補油,是有法規依據的。(至少CCAR121-R5如此。)

  當然,機長的預判必須有客觀存在的依據。僅憑主觀臆斷做出決策,那就是濫用權利了。

  第二,機長在空中面臨的是有限的信息,以及無限的可能。以事後的結果,去評判機長事先的決策,是不符合邏輯的。

  受信息渠道、管制環境、技能水平,以及機隊安全文化等因素影響,機長的判斷未必每次都是最優的。這是商業航班飛行追求效益所必須承擔的「概率成本」。

  舉個極端一點的例子:如果每次航班都把油箱全加滿,該減客減客,該減貨減貨,無疑能把機長「錯誤的、過早的」備降補油的可能性降至最低。

  但如此一來效益又如何實現呢?

  第三,「技術問題訓練解決,作風問題紀律解決」是業內通行的規則。以處罰來糾正技能缺陷,不會獲得任何正面的收益。


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