航空公司应大力减少飞机APU的地面使用
2010年02月01日 17:56 民航资源网 】 【打印共有评论0

  民航资源网2010年2月1日消息:在我国航空运输业空前发展并跻身世界航空运输大国的时代背景下,航空公司和民航机场等航空企业都得到了快速发展,但随着国际油价的不断攀升,航空公司的运营成本也不可避免的持续走高。而且,随着地球生存环境的不断恶化,人们的环保意识和环保要求也不断提高,作为负责任的大型航空企业,如何减少燃油消耗,肩负起节能减排、绿色环保的社会责任,是航空公司面临的重要课题。

  从国际上主流航空公司目前实施的整体节能减排工作推进来看,在二次放行、飞机“瘦身”、航路优选等多项减排措施中,减少飞机APU的使用是一项切实可行的有利于减少航油消耗、减少二氧化碳排放、减少噪声污染的时效性工作。

  那么什么是APU?为什么飞机需要使用它?又为什么要减少使用它呢?

  APU是飞机辅助动力装置(AUXILIARY POWER UNIT)的简称,它是一种小型燃气涡轮发动机,在军民用飞机上已得到广泛应用,如战斗机、大型运输机、直升机、民用大型客机、民用公务机等等。

  APU的作用是向飞机独立地提供电力和压缩空气,也有少量的APU可以向飞机提供附加推力。飞机在起飞前,由APU供电来启动主发动机;在地面时APU提供电力和压缩空气,保证客舱和驾驶舱内的照明和空调,确保旅客的舒适;在飞机起飞时使发动机功率全部用于地面加速和爬升,改善起飞性能;在现代化的大、中型客机上,APU是保证发动机空中停车后再启动的主要装备,它直接影响飞行安全;降落后,仍由APU供应电力照明和空调,使主发动机提早关闭,从而一定程度地节省燃油,降低噪声。

  正是因为APU不仅可以满足大推力发动机起动性能的需要,降低飞机的使用维修费用,提高飞机的经济性,同时对提高飞机飞行安全和综合效能具有重要意义,所以APU已成为大型飞机必不可少的关键设备,目前,国内外大型民用客机和大型运输机无一例外地采用了APU。

  APU的核心部分是一个小型的涡轮发动机,大部分是专门设计的,也有一部分由涡桨发动机改装而成,一般装在机身最后段的尾锥之内,在机身上方垂尾附近开有进气口,排气直接由尾锥后端的排气口排出。APU有自己单独启动电动机,由单独的电池供电,有独立的附加齿轮箱、润滑系统、冷却系统和防火装置。它的燃油来自飞机上总的燃油系统。

  由于APU同主发动机一样也是涡轮发动机,也像大型发动机一样燃烧航空燃油排放废气,且因为它的效率较低,所以耗油量相对较大,噪声也大。APU的排放物同大型航空发动机的一样,包括HC、CO2、NOX、SO2等,且经同济大学环境科学与工程学院在浦东机场进行的噪音检测表明,波音757机型APU尾部5米处的噪音就达到了94.7分贝,波音767达到了89.4分贝。按照劳动保护条例规定,噪音达到85分贝以上时,就会对工作人员的健康造成影响。再加上APU的工作地点通常在候机楼附近,这样它给机场及机场地区带来的大气污染和环境噪音就显得十分突出。

  随着燃油价格的不断走高,各航空企业纷纷通过减少使用APU的方法来降低燃油成本,然而为了达到保证航空安全和旅客舒适的前提,只有选择在航班的航前、过站、航后等地面等待时间使用地面设备代替飞机APU的方式,而这短暂的地面时间的节约,其降耗减排的效果却是十分可观的。欧洲和日本的很多机场都对飞机着陆之后关闭APU使用地面设备做出详细规定,并要求飞行员在无特殊情况下严格遵守。飞行员在关闭APU使用地面设备时的操作也十分简单,当地面电源连接完毕后,机上指示灯会亮起,机长或者副驾驶拨动切换开关,关闭机载APU设备同时转接至地面设备即可。

  下面我们再了解一下地面设备的具体情况。

  地面设备主要分为两种:地面车载电源、空调设备和地面桥载电源、空调设备。顾名思义,第一种是将电源机组或空调机组安装在车辆后挂,可自行移动的特种车辆设备;第二种是将电源机组或空调机组固定在机场廊桥,提供近机位服务的特种设备。飞机在到达某机场或者在某机场进行转场飞行的情况下,如果该机场近机位廊桥配备静变电源和空调,则可以使用廊桥设备代替机载APU;如果廊桥尚未配备相应设备,则可以使用地面电源车和空调车为飞机提供动力保障(远机位通常使用车载设备)。目前,国内部分航空公司选择自行购买一定数量的地面电源车、空调车进行航班保障,而桥载设备主要是大型机场出资安装并以租用方式提供给航空公司使用。

  车载电源又可分为两种,它们是电力式发电车和柴油式发电车,均可向飞机提供400Hz电能,而空调车通常只有柴油式空调机组,因此,他们的效率相对较低,而且,也需要相应的设备维护和维修,同时也有相对较大的噪音和较高的污染物排放,从经济性和节能减排的角度来说,应用地面保障车辆包括柴油发电式电源车和空调车并不是代替机载APU的最佳选择。

  桥载400HZ电源和飞机空调作为登机廊桥的主要附助设施,依靠电力提供能源,比通过APU或车载设备向飞机提供电源、气源和空调等,具有低成本、无噪声、无排放、更安全和更舒适等优点。使用桥载设备代替APU,不仅节约APU的维护费用,同时延长了APU的使用寿命,有效降低航空公司的运行成本。飞机每小时运行APU平均消耗的航空煤油约为70至400公斤之间,根据国际航空运输协会(International Air Transport Association,IATA,简称“国际航协”)数据显示,使用飞机APU的成本通常为使用地面设备成本的5倍,当然这里说的成本是直接成本,其中并未包含企业投资贷款等成本在内。

  目前,在欧美及发达国家,桥载设备已得到较为普遍的应用。2006年,新西兰航空公司(Air New Zealand)向奥克兰机场提议为该机场所有廊桥安装桥载电源与空调设备,该项目已于2007年11月完工,现在在奥克兰机场运营的90%的航空公司都使用该机场的桥载电力与空调设备。 通常情况下,一架波音777的APU每小时消耗燃料220升,而波音747机型的APU消耗的燃料量为每小时410升。减少APU使用后,该机场平均每架次航班减少燃油消耗200升左右。

  地面设备替代机载APU的使用,世界各国所采用的方法大致相同,多数情况是机场提供安全稳定的地面保障设备,而航空公司采用协议方式,租用相应设备而停止机载APU的使用,对于航空公司而言,租用设备的费用将远远小于机载APU使用的费用,并且延长了机载APU的使用时间,降低了APU的故障率;而机场除了能够获得设备租赁的收益之外,还可以获得良好的空气质量和噪声环境以及优秀的机场品牌。具体的收费标准由机场和航空公司根据政策、运行成本和各自情况共同商定。

  在国内,由于部分机场地面配套设施不完善、桥载设备引入时间相对较晚、设备运行不够稳定、使用价格相对较高等原因,导致航空公司使用桥载设备的积极性还不高。近几年来,随着人们环保意识的增强以及世界能源的日益紧张,使用桥载设备代替飞机APU的优越性越来越突出,桥载设备逐渐得到了国内机场的普遍关注。

  当然,我们也必须认识到,在使用地面设备代替APU的时候同样也会产生一些问题。

  1)展开和收回电源电缆和空调风管的动作,会给机场或航空公司的地勤人员带来额外的工作和不便。

  2)由于设备稳定性不高或者操作复杂,会使设备的使用者产生不信任感而拒绝使用。

  3)大量使用地面电源车和空调车,可能会造成地面运行管理方面的混乱。

  4)如果机场或航空公司的地勤人员不从APU燃油消耗的减少中获益,则会对于使用这些地面设备缺乏积极性。

  综上所述,通过大面积使用地面电源设备代替飞机APU,可在为航空公司节省大量的燃油成本和维修维护成本的同时,大幅度减少大气污染和降低噪音水平。采用地面设备取代APU的使用,可以产生显著的经济效益和良好的社会效益,是航空企业间实现节能减排及利益双赢的一项有效手段。中国民用航空局也将推进桥载电源、空调设备代替飞机APU作为近期一项重点工作,计划先以试点方式确定相关设备的使用操作流程及价格区间,调动和提高国内机场和航空公司的积极性,再向国内有条件的机场进行推广,从而推动中国民航业的节能减排工作整体向前发展。

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作者:陈萧 
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