民航飛機在極地運行過程中如何做到節能、減排、增效

劉光輝

摘要：近年來，由于資源不合理利用和生態破壞的日益加重，世界氣候環境產生了巨大變化，導致中國民航難以應對這突如其來的變動，降低了民航飛機運行的效率。對此，我國正在努力貫徹并執行科學發展觀，致力于節能減排工作的有效落實，旨在推進民航行業的可持續發展。本文從節能減排理念出發，分析了極地運行的基本概念和主要障礙，重在探析民航飛機在極地運行過程中如何做到節能、減排、增效。

關鍵詞：民航飛機 極地運行 主要障礙 節能減排 增效

1 極地運行的基本概念和主要障礙

1.1 基本概念

一般意義上來說，極地飛行指的是穿越極地區域航路的航班運行，而此處的極地區域多指北極極地，即北緯78°以北的空間區域。極地航路是指跨越極地區域的飛行，即飛機沿著地球經線的豎直方向飛行。國航北京-紐約往返使用極地航路，共6條極地航路、兩條遠東航路可供選擇，其中POLAR2航路最靠近北極點，POLAR4航路最靠近極地航路的備份航路（遠東航路），POLAR3航路距離最接近北京到紐約兩地之間的大圓距離。

1.2 主要障礙

由于極地環境十分惡劣，所以民航飛機在極地運行的工程中常常會遭受到各種障礙，大體上可以分為以下幾種障礙：

第一，宇宙輻射。即電離輻射，是來自宇宙的高能粒子在進入地球大氣層時和大氣中的各種原子碰撞，產生次級輻射，主要由質子、中子、電子和光子組成。周期為11年的太陽活動是導致宇宙輻射的主要原因。

①影響宇宙輻射的多種因素

a.受經緯度影響，緯度越高輻射越強；

b.受高度影響，65000英尺以下，高度越高輻射越強；

c.受太陽活動的影響。

②宇宙輻射的危害

影響人的健康，特別是飛行人員，惡性腫瘤、染色體損傷和脂質的氧化損傷發生的機率明顯高于普通人群；影響地球的磁場和電離層；影響通訊、電子導航設備、衛星，甚至電力傳輸。

按照美國國家海洋和大氣局（NOAA）的規定，主要由太陽活動引起的對地球環境的影響可以歸納為：G/S/R。

第二，磁場不可依賴。北極地區本身磁場十分強烈，所以此區域的磁場相對于其它地區來說可能不太可靠，呈現出不穩定的特點，這就導致飛機自身建立在羅盤基礎上的導航設備變得不可依賴，常規性的磁盤在此區域內無法準確定位和導航。與此同時，飛機飛越北極地區時，飛機離北極中心最近的位置僅僅110公里，受極光的影響，視域呈現出一片沒有遮掩的白光，對飛機駕駛員的眼睛刺激極大，這也使得飛機運行挾有無形的安全隱患。

第三，通信條件較差。與一般地區相比，北極地區具有更多的設備不健全之處，其中通信條件差就是妨礙民航飛機極地運行的一大阻礙，其最直接的原因就是極地地區地面的通訊設施較少，從而導致通信不暢的問題。

第四，極地溫度過低。低溫是極地區域的一大特點，極地上空的大氣溫度基本上處于零下60°至零下73°之間，比常規陸地上的大氣溫度低了10-20度，這就使得普通航空燃油會出現結冰的現象，如果飛機燃油一旦出現結冰的現象，那么飛機自身的燃油品質和飛機油箱內原存燃油都會受到影響。

第五，備降場不過關。雖然說極地區域內有為數不少的備降場，可供選擇的還有不少，但是這些備降場的基礎設施、功用性質存在些許局限，就拿格陵蘭島上的圖勒機場來說，它是一處極好的備降場選擇地，但是它自身帶有軍用機場的性質，可能會受到一些政治因素的限制和影響。

2 民航飛機在極地運行過程中做到節能、減排、增效的具體策略

2.1 事先準備好飛機極地運行準備

各國之所以致力于極地運行航路的研究，無非是為了縮短國與國之間的航程，減少高空風的影響和干擾，保障民航飛機的運行安全。針對此種目標，航空公司的飛機要進行極地運行之先，航空公司就應該首當其沖的去研究極地航路的可行性，而且將研究的結果交予航空總局進行審查，而且選擇針對極地運行的遠航機型，保障后期的飛機運行和極地調價相適應，旨在做好民航飛機極地運行前的各項準備工作。

2.2 建立極地區域和民航公司的通信系統

上文已經提到過，極地區域的地面通信系統比較匱乏，造成極地區域的通信條件較差，為了改變這一問題現狀，民航飛機在進行極地運行之前，必須建立起極地區域和航空公司的內部通信系統。比如，飛機在全程運行過程中，兩者之間可以利用甚高頻（VHF）和高頻（HF）專用電話保持不間斷的聯系，確保民航飛機極地運行全程安全。如今此種專用電話參與應用的范疇比較寬廣，在許多實際的民航飛機極地運行中得到了有效應用，并取得相當可觀的成效。

2.3 對飛機全體成員進行專業培訓

一次順利的極地運行，不僅需要飛機駕駛員的全力以赴，更需要飛機全體人員的完美配合，因此航空公司要對飛行機組、客艙機組、飛機維修人員和簽派員進行必要的培訓，讓他們熟知極地運行過程中需要明確的各種事項。培訓的內容種類繁多，諸如極地區域的天氣特點、航空特征、飛行相關的系統工作情況、極地磁場不穩定地區的導航工作以及飛機迫降時的各種注意事項等內容，通過這些必要的培訓，相信飛機在極地運行的過程中會更加安全、高效。

2.4 做好各種救生保障的條件儲備

航空公司可以事先收集極地區域的地面保障信息，比如機場的氣候特點、基礎設施、應急操控能力和醫療救護等具體信息，確保民航飛機在發生意外時可以最快得到相應的援助。再者，也需要在飛機上設置一些海上救生設備、極地救生設備等措施。除此之外，在全員培訓的內容中最好也加入救生培訓內容，選擇相應的逃生航線，自內而外的儲備好各種救生條件設備的信息，確保可以第一時間挽救飛機損失。

2.5 選擇合適且優良的飛機備降場

上文已經提及到關于飛機的極地運行航路共有四條，所以在選擇飛機備降場的時候應該根據不同的極地航路選擇飛機備降場，進而保障備降場的合格有效，最終達到高效的目的。

2.6 采取有效的措施解決燃油問題

受極地過低大氣溫度的影響，飛機的燃油在此環境中容易發生冰點凝結的現象，處理不當的話會造成一些棘手的問題，所以飛機機組需要采取相應的手段來解決此問題。比如，可以將燃油在幾個油箱內進行傳輸，防止其結冰；或者增加速度，因為馬赫數每增加0.03，TAT會增長大約2度；再者，駕駛員也可以降低飛行的高度，避開高空大氣的低溫區，緩解燃油結冰的概率和指數。

2.7 采用航路優選原則

①如果北極航路的航路溫度均高于-65度時，選擇允許業載最大或航段時間最短或耗油最少的航路。

②如果北極航路的航路溫度均低于-65度時，選擇航路溫度最高的北極航路。

③如果北極航路的航路溫度既有高于-65度也有低于-65度時，選擇高于-65度的北極航路中允許業載最大或航段時間最短或耗油最少的航路。

航路優選的目的是為公司節能減排，飛行更加平穩、安全，同時也為公司經濟帶來了一定的效益。

3 結束語

總的來說，民航飛機在極地運行的過程中會遭遇到一些阻礙性的因素，給飛機的運行帶來了較大的限制。但是從另一角度來看，極地運行有效的縮短中國與美國中東部城市之間的航程，而且減少航段飛行時間和燃油消耗，并增加了航班業載量，一定程度上提高了飛機的利用率和經濟效益。

所以，我們有必要去研究和探索如何在節能、減排、增效的基礎上保障民航飛機的極地運行效率，實現航空公司的經濟效益的最大化，并促使我國民航不斷發展壯大。

參考文獻：

[1]陳意亮.民航飛機維修企業維修故障分析及質量改進方法探討[J].科技風，2014（03）.

[2]沈越婷，向衛國.民航飛機氣象資料的應用及探討[J].成都信息工程學院學報，2012（01）.

[3]姚榮學.中國民航節能減排任重道遠[J].中國勘察設計，2011（03）.