一种降低航空运输成本的方法

2011-09-15周艳萍

直升机技术 2011年4期

关键词：小时数航空公司燃油

周艳萍

(上海飞机设计研究院，适航工程中心，上海 201204)

0 引言

每个航空公司的运营都伴随着高昂的成本代价。如何降低成本，实现高效能运行，已经成为航空公司、飞机制造商甚至发动机制造商都在积极研究探讨的一个问题。

成本指数方法是一种综合考虑航空公司燃油成本和直接运行成本，使运行总成本达到最低的一种方法。通过恰当地使用成本指数方法，可以显著地降低航空公司的综合运行成本。

图1给出了航空燃油平均价格在1987到2008年间的增长趋势曲线。

图1 航空燃油价格走势

1 航空公司的运行成本

航空公司的运行成本包括直接运行成本和非直接运行成本。直接运行成本和非直接运行成本的差别是:前者和飞行直接相关，只要航空器起飞，就会有直接运行成本产生;非直接运行成本则是无论飞机是否飞行都会产生的成本。

直接运行成本按类别可以分为固定成本、时间相关成本和燃油成本。固定成本是指和飞行小时数或飞行速度没有关系的成本，主要包括机场费用、导航费用、航空器保险费用、地面操作费用等;时间相关成本即指当飞行小时数或速度发生变化时，费用也会发生相应变化的成本，主要包括租机费用、机组及乘务员费用、航空器维修费用、旅客服务费用等。在进行成本指数计算时，只考虑燃油成本及时间相关成本。

图2 航空公司主要直接成本

图2是根据2001年ICAO的统计数据得出的直接成本示意图［1］。图中，占比最大的是燃油，达27%，其次是飞机维修成本占15%，机组成本占12%。根据Boeing在2011年的数据，燃油成本在直接运行成本的总额中目前已经达到45%左右。

2 成本指数和经济速度的意义

正如我们所知道的，当航空器以较快的速度飞行时，由于燃油消耗增大使会燃油成本增高。但另一方面，速度的增大使航段的飞行时间减少，从而使飞行时间相关的成本减低。因而怎样确定一个合适的飞行速度能使燃油成本及时间相关成本的总和达到最小就成为讨论的焦点，这就是成本指数(Cost Index，CI)方法要解决的问题。

图3中，黑线为燃油成本曲线。红线为时间相关成本曲线，蓝线是总成本曲线。最大航程速度MRC对应最小的燃油消耗状态，经济速度ECON对应最小的综合总成本状态。成本指数方法旨在合理给出航空公司运行的成本指数，根据飞机的飞行参数、环境参数及成本指数，确定出ECON速度。

图3 经济巡航速度

成本指数CI定义如下:

CI=单位时间成本($/Fhr)/单位燃油成本

设:CT:单位时间成本 ($/Fhr)

CF:单位燃油成本 ($/lb)

R:飞行距离 (nm)

T:飞行时间(Fhr)，T=R/(a·M)，(a音

速，M:马赫数)

Q:燃油里程(nm/lb)

F:消耗的燃油(lb)，F=R/Q

CI=CT/(100CF)

时间成本和燃油成本的总和:

C=CT·T+CF·F

=CT·R/(a·M)+CF·R/Q

求最小总成本对应的ECON速度:

可见，经济速度(ECON)是成本指数CI、高度、重量、风等的函数。当CI=0时，经济速度取值为最大航程速度MRC。目前波音及空客飞机的飞行管理计算机(FMC)都具有ECON速度计算功能。只要将恰当的成本指数输入给FMC，FMC就可以计算出对应飞行状态下的ECON速度。在ECON速度模式下，飞机会按ECON速度飞行。

下述算例给出某飞机在同一高度层、不同M数下飞行所产生的各项成本费用及其对比。

航程:100nm

飞行高度:35000ft

重量:14062kg

单位时间成本:1500$/Fhr

燃油价格:1.1$/kg

假设飞机在不同M数下飞行，飞行航时、燃油成本、时间相关成本及总成本的计算结果如表1，总成本和飞行速度的关系见图4。

表1 某飞机不同马赫数下直接运行成本对比

图4 某型飞机在不同M数下飞行的直接成本对比

可见，在ECON速度下飞行，总成本最小。

3 成本指数的计算思路

确定成本指数的一般步骤如下:

1)从公司运行成本数据中找出和时间相关的成本项目;

2)对找出的成本项目进行仔细分析，排除那些看似是时间相关，实际是固定成本项目或是发动机循环/起落相关的项目;

3)求出所有时间相关项目的费用总和，计算单位飞行小时费用;

4)确定发生的燃油成本或价格;

5)计算近似的成本指数。

在进行成本指数计算时，判明一项成本是否与时间相关有时会比较困难，一个简单的原则是如果飞行速度变化，该项费用也会随之增加或减少，则这项成本就应当是时间相关成本。

航空公司运行成本分析中一大部分的工作是进行飞机维修/维护成本和机组成本分析。飞机维修是根据维修大纲进行的，大纲中的项目或是按飞行小时数、或是日历时限、或是飞行起落/发动机循环数进行计划。只和飞机的起落次数或发动机循环次数有关项目不应纳入成本指数计算。对按日历时限给出的维修或维护要求，由于使用率不同，飞机发生损伤的程度有可能不同，产生的维修费用也会不一样。对这样的项目应考虑纳入成本指数计算。

机组薪酬成本在成本指数计算中是十分重要的内容之一。不同航空公司对机组薪酬可能有不同的公司政策。一般而言，机组工资是按一个约定的飞行小时基数按阶梯计算。在该约定飞行小时数以下，按固定工资发放，在其之上，按不同加班小时数有不同的加班费率。对固定收入部分，不应考虑纳入成本指数计算范围内。

对正常情况下机组培训费用，尽管数额较大，但由于大多数课程和飞行小时数没有关系，因此也不纳入计算范围内。

航空器发动机的租赁、折旧费用，根据合同内容，如果有使用率约束要求，则应考虑纳入成本指数计算。

在成本指数计算中，有些成本项目要根据航空公司的具体情况及公司政策来决定是否纳入。比如航班晚点引起的额外费用、由于机组工作小时数限制需要增加机组人数及相关培训引起的费用等。