大型民用飞机运营成本常见影响因素研究

（上海飞机设计研究院 上海 201210）

一、全球民航市场现状分析

目前全球大型客机市场由波音和空客两家公司垄断，通常又细分为窄体客机、宽体客机和超大型客机。窄体客机以B737和A320为代表，客座数覆盖100座到200座，航程一般不超过8 000公里；超大型客机以A380和B747为代表，客座数超过450座，航程均已超过14 000公里；宽体客机座级航程的区间跨度较大，客座数在250到450之间，航程从10 000公里到16 000公里，最新型号以B787和A350XWB为代表，现役主流产品以A330和B777为代表，标准型设计航程约10 000—12 000公里，远程型设计航程约14 000—16 000公里；此外，还有以B767为代表的“准宽体”，介乎于窄体客机和宽体客机之间，目前已处于产品周期的末期，尚未有明确的替代机型。

然而，根据全球权威的航空数据信息管理公司OAG发布的研究报告，全球95%以上的航线距离小于10 000公里，而中国宽体客机70%的航线数量和79%的航班频率其距离都小于6 000公里。此外，当前亚太民航市场尤其是中国市场的快速发展，令该区域现有的机场趋于饱和，民航业未来发展受到空域紧张、机场拥堵、飞行员短缺等因素的影响越发严重，致使该区域的航空公司更多地使用宽体客机运营6 000公里以下航线，以更少的航班运送更多旅客。

二、经济性对客户决策的影响

根据中国商飞市场研究中心的市场调查报告显示：有89%的客户选择将运营经济性作为首要考虑因素；购买价格/租赁利率因素排在第二位，有39%的用户选择；选择技术设计因素、维护/机队整合和机型选择/灵活性因素各占17%，并列第三；其他和制造商品牌与可靠性约占16%。针对运营经济性的影响，调查中将运营成本作为唯一的变量，调查客户如果用新型国产客机作为偏好机型的替代机型，对国产客机的直接运营成本的需求，调查结果显示：与客户选定的偏好机型相比，竞争机型如果只降低少于8%的直接运营成本，其竞争力微弱；如果降低15%以上，50%的客户将考虑用竞争机型来替代偏好机型。

三、未来民机运营经济性分析

民航客机的竞争性分析一般用直接运营成本 （Direct Operating Cost）作为综合性指标,其次为现金运营成本（Cash Operating Cost）和燃油成本。在根据这三项指标进行竞争机对比时，既要对比单趟成本，更要对比座公里成本，即将单趟成本平摊到每座每公里，以此来衡量座位数和飞行距离对运营成本的影响。直接运营成本（DOC）主要由三部分组成：飞机的获取成本（采购或租赁），燃油成本，以及维修维护和收费等，以某型宽体客机的直接运营成本分解为例，获取成本占1/4左右，燃油成本和维修维护和收费两者大体相当，均接近直接运营成本的40%。维修维护和收费又可细分为机组人员工资，导航费，机场起降费，行李装卸费，维修维护费等。其中维护费和导航费占比最大，各自大约占1/3；机组人员工资约占1/5—1/4之间。见下图。

直接运营成本的分解图

四、未来大型民用飞机运营成本常见影响因素

（一）座级航程对运营成本的影响

座级和航程直接反映民机产品的市场定位，同等座级的飞机，较短的设计航程可一定程度上降低飞机的重量和运营成本，提高飞机的经济性和竞争力；而较远的航程可以有更好的航线适应性和运营灵活性，减少机队的机型种类和维护成本；因此航空公司面临机型选择时应综合考虑各方面因素，在飞机的经济性、适应性、可靠性、以及其他方面做出权衡。座级、航程一般根据市场调研获取的市场需求进行确定，存在一定的需求范围，如2020—2030年世界宽体客机座级需求集中在250—350座。B787-9相比B787-8座公里成本降低约 6%，A350-900相比 A350-800降低 7.5%，A330-300相比A330-200降低15%，这是座位数影响单座成本的直接体现。综上所述，飞机客座数既体现民机的市场定位，又显著影响民机的运营经济性，因此在研发阶段需要对飞机客座数进行综合的权衡与分析。

（二）技术水平对运营成本的影响

燃油消耗是飞机运营经济性的主要体现，也是飞机技术水平的直接反映。在相同定位和满足同等安全性前提下，技术水平越高，则燃油效率越高。同样地，当飞机的起飞重量和商载一定的情况下，飞机的燃油效率越高，则飞机的航程越远。根据飞机的布雷盖航程公式，影响飞机燃油经济性的因素分为三个方面：以巡航效率因子为代表的气动设计水平；以飞机起飞重量为代表的结构设计水平；以发动机耗油率为代表的动力技术水平。

（三）特征重量对运营成本的影响

飞机的特征重量主要包括最大起飞重量、最大着陆重量、最大零油重量、使用空机重量等，其中影响运营成本经济性的主要是最大起飞重量和最大零油重量和使用空机重量。最大起飞重量决定飞机的发动机推力需求，最大零油重量决定飞机的最大商载能力，使用空重被称为无效载荷，当最大起飞重量一定时，使用空重增加，商载能力则降低。

（四）飞行速度和巡航升阻比对运营成本的影响

飞行速度主要由设计航程和气动布局形式决定，首先是选取巡航马赫。巡航马赫数主要由设计航程的大小和气动力设计水平决定。现代民用飞机多采用常规气动布局，单通道客机的主要机型有已经大量服役的B737、A320系列，以及正在处于研发阶段的中国商飞C919和俄罗斯联合飞机公司MC-21，其巡航马赫数在0.78—0.80之间。双通道宽体客机主要机型有较为成熟的A330和B777系列，以及刚刚服役的新一代宽体客机B787和A350，其巡航马赫数在0.82—0.85。单通道客机的设计航程在2 000—4 000海里的区间，而宽体客机的设计航程在6 000—8 000海里的区间。根据飞机的设计航程，可相应选择飞机的巡航速度。

升阻比主要由展弦比和浸润面积，可用浸润展弦比进行表述。现代民机多采用常规气动布局，细长流线型机身，大展弦比后掠翼，具有较好的操纵性和稳定性，然而其气动升阻比继续提高的空间十分有限，需要研究新型非常规气动布局来提高全机升阻比。

（五）发动机耗油率对运营成本的影响

民航市场进入喷气式时代之后，技术进步对成本的影响不再是飞机速度的提高，而是燃油效率的提高。技术水平的特征重量、飞行升阻比和发动机耗油率的变化都对油耗有明显的影响，对比某型窄体客机和某型宽体客机的影响曲线，宽体客机的油耗对技术水平更加敏感。如增重、增阻或耗油率增加相同的比例，宽体客机油耗的变化量更大。

（六）飞机售价对运营成本的影响

相同飞机制造商在同一时期发展的不同定位的产品，忽略了不同制造商技术领先水平所导致的重量差异。不同飞机制造商的设计制造成本也有差异，而市场后入者往往通过产品补贴压低产品售价，订单的大小也会对价格有一定影响，这些都导致了真实飞机定价是一个较为复杂的综合性指标，售价的不同进而显著影响飞机的经济性。

（七）年飞行次数对运营成本的影响

由于飞机的部分运营成本是相对固定的，不随飞行次数而变化，例如机体每一年的折旧费用、保险费用、机组人员的工资等。这些成本在每一年的大小基本固定，此时年飞行次数越多，平摊到单趟飞行中的运营成本就越低。据调查，单趟飞行DOC随年飞行次数显著降低，年飞行次数600次比1 800次单趟DOC增加约85%。如果一款新投放市场客机的可靠性较差，年飞行次数显著低于设计正常状态，维护维修的频率和成本却明显增加，这些因素会显著影响飞机的运营成本，尤其需要飞机制造商在研发时期尽可能保证和提高飞机的可靠性。

五、总结

直接运营成本作为表征民机运营经济性的综合性指标，主要受市场定位、技术水平、飞机定价和运营水平等四方面的影响。其中，代表市场定位影响的为座级和航程，代表技术水平影响的为飞机重量、飞行速度和升阻比、以及发动机的耗油率等；飞机售价受定价策略的影响，而代表运营水平的指标主要是年飞行次数和签派率。综上分析可知，飞机的座级越大，航程越远，运营成本受技术水平的影响越高。鉴于当前我国民机技术水平的发展现状，在瞄准未来市场的新一代飞机研制中，合理增加座级，适当缩短航程，降低飞机售价，提高运营水平，这些具体措施可以在同一技术水平条件下显著改善飞机的座公里运营经济性，提高飞机的市场竞争力。