基于飞机性能的连续爬升程序建模和油耗分析

徐冬蕾 丁冬进, 2 肖刚* 王国庆

(1. 上海交通大学，上海 200240； 2. 中国东方航空集团有限公司，上海 201100)

0 引言

面对2020年年初以来运输量的锐减和收益的大幅下降，航司亟需采取多个措施来降低运营成本，提高运行效率。研究表明燃油成本占据直接运营成本(DOC)的23%[1]，同时碳排放也成为部分地区的评价和交易影响因素，航司需要为超出免费配给限额的碳排放支付购买成本[2-3]。这就要求飞机需要以更高效的方式飞行，减少因为管制限制造成的燃油消耗。国际民航组织ICAO在文件Doc 9750《全球空中航行计划》中提出了“航空系统组件升级”(ASBU)计划，针对四个绩效改进领域对新一代空中交通管理(ATM)系统的实现提出了目标和计划[4]。在ASBU计划路径下，要达到高效的飞行路径的目标效益，需要拥有连续下降运行(CDO)、基于航迹运行(TBO)、连续爬升运行(CCO)、遥控驾驶航空器系统(RPAS)的能力。由于爬升阶段的大推力设置导致了大量的燃油消耗，提升爬升阶段运行效率能够在排放和噪声上有着巨大的环境效益和经济效益，为优化吞吐量、提高灵活性、确保燃油效率的高效爬升剖面以及提高拥塞终端区的容量提供了机会，其成功实施也可以为新一代ATM理念的达成积累经验。

而相比国外较成熟的运行经验[5-10]，国内因为空域限制的问题，基于性能的导航(PBN)技术不能够完整的实施，对于改善航行效率的终端区飞机进离场的连续运行程序，也受到了空域管理的制约，目前正处于一个理论探索和试验相结合的阶段，大规模的推广暂未展开[11]。……