民航飞机在极地运行过程中如何做到节能、减排、增效

刘光辉

摘要：近年来，由于资源不合理利用和生态破坏的日益加重，世界气候环境产生了巨大变化，导致中国民航难以应对这突如其来的变动，降低了民航飞机运行的效率。对此，我国正在努力贯彻并执行科学发展观，致力于节能减排工作的有效落实，旨在推进民航行业的可持续发展。本文从节能减排理念出发，分析了极地运行的基本概念和主要障碍，重在探析民航飞机在极地运行过程中如何做到节能、减排、增效。

关键词：民航飞机 极地运行 主要障碍 节能减排 增效

1 极地运行的基本概念和主要障碍

1.1 基本概念

一般意义上来说，极地飞行指的是穿越极地区域航路的航班运行，而此处的极地区域多指北极极地，即北纬78°以北的空间区域。极地航路是指跨越极地区域的飞行，即飞机沿着地球经线的竖直方向飞行。国航北京-纽约往返使用极地航路，共6条极地航路、两条远东航路可供选择，其中POLAR2航路最靠近北极点，POLAR4航路最靠近极地航路的备份航路（远东航路），POLAR3航路距离最接近北京到纽约两地之间的大圆距离。

1.2 主要障碍

由于极地环境十分恶劣，所以民航飞机在极地运行的工程中常常会遭受到各种障碍，大体上可以分为以下几种障碍：

第一，宇宙辐射。即电离辐射，是来自宇宙的高能粒子在进入地球大气层时和大气中的各种原子碰撞，产生次级辐射，主要由质子、中子、电子和光子组成。周期为11年的太阳活动是导致宇宙辐射的主要原因。

①影响宇宙辐射的多种因素

a.受经纬度影响，纬度越高辐射越强；

b.受高度影响，65000英尺以下，高度越高辐射越强；

c.受太阳活动的影响。

②宇宙辐射的危害

影响人的健康，特别是飞行人员，恶性肿瘤、染色体损伤和脂质的氧化损伤发生的机率明显高于普通人群；影响地球的磁场和电离层；影响通讯、电子导航设备、卫星，甚至电力传输。

按照美国国家海洋和大气局（NOAA）的规定，主要由太阳活动引起的对地球环境的影响可以归纳为：G/S/R。

第二，磁场不可依赖。北极地区本身磁场十分强烈，所以此区域的磁场相对于其它地区来说可能不太可靠，呈现出不稳定的特点，这就导致飞机自身建立在罗盘基础上的导航设备变得不可依赖，常规性的磁盘在此区域内无法准确定位和导航。与此同时，飞机飞越北极地区时，飞机离北极中心最近的位置仅仅110公里，受极光的影响，视域呈现出一片没有遮掩的白光，对飞机驾驶员的眼睛刺激极大，这也使得飞机运行挟有无形的安全隐患。

第三，通信条件较差。与一般地区相比，北极地区具有更多的设备不健全之处，其中通信条件差就是妨碍民航飞机极地运行的一大阻碍，其最直接的原因就是极地地区地面的通讯设施较少，从而导致通信不畅的问题。

第四，极地温度过低。低温是极地区域的一大特点，极地上空的大气温度基本上处于零下60°至零下73°之间，比常规陆地上的大气温度低了10-20度，这就使得普通航空燃油会出现结冰的现象，如果飞机燃油一旦出现结冰的现象，那么飞机自身的燃油品质和飞机油箱内原存燃油都会受到影响。

第五，备降场不过关。虽然说极地区域内有为数不少的备降场，可供选择的还有不少，但是这些备降场的基础设施、功用性质存在些许局限，就拿格陵兰岛上的图勒机场来说，它是一处极好的备降场选择地，但是它自身带有军用机场的性质，可能会受到一些政治因素的限制和影响。

2 民航飞机在极地运行过程中做到节能、减排、增效的具体策略

2.1 事先准备好飞机极地运行准备

各国之所以致力于极地运行航路的研究，无非是为了缩短国与国之间的航程，减少高空风的影响和干扰，保障民航飞机的运行安全。针对此种目标，航空公司的飞机要进行极地运行之先，航空公司就应该首当其冲的去研究极地航路的可行性，而且将研究的结果交予航空总局进行审查，而且选择针对极地运行的远航机型，保障后期的飞机运行和极地调价相适应，旨在做好民航飞机极地运行前的各项准备工作。

2.2 建立极地区域和民航公司的通信系统

上文已经提到过，极地区域的地面通信系统比较匮乏，造成极地区域的通信条件较差，为了改变这一问题现状，民航飞机在进行极地运行之前，必须建立起极地区域和航空公司的内部通信系统。比如，飞机在全程运行过程中，两者之间可以利用甚高频（VHF）和高频（HF）专用电话保持不间断的联系，确保民航飞机极地运行全程安全。如今此种专用电话参与应用的范畴比较宽广，在许多实际的民航飞机极地运行中得到了有效应用，并取得相当可观的成效。

2.3 对飞机全体成员进行专业培训

一次顺利的极地运行，不仅需要飞机驾驶员的全力以赴，更需要飞机全体人员的完美配合，因此航空公司要对飞行机组、客舱机组、飞机维修人员和签派员进行必要的培训，让他们熟知极地运行过程中需要明确的各种事项。培训的内容种类繁多，诸如极地区域的天气特点、航空特征、飞行相关的系统工作情况、极地磁场不稳定地区的导航工作以及飞机迫降时的各种注意事项等内容，通过这些必要的培训，相信飞机在极地运行的过程中会更加安全、高效。

2.4 做好各种救生保障的条件储备

航空公司可以事先收集极地区域的地面保障信息，比如机场的气候特点、基础设施、应急操控能力和医疗救护等具体信息，确保民航飞机在发生意外时可以最快得到相应的援助。再者，也需要在飞机上设置一些海上救生设备、极地救生设备等措施。除此之外，在全员培训的内容中最好也加入救生培训内容，选择相应的逃生航线，自内而外的储备好各种救生条件设备的信息，确保可以第一时间挽救飞机损失。

2.5 选择合适且优良的飞机备降场

上文已经提及到关于飞机的极地运行航路共有四条，所以在选择飞机备降场的时候应该根据不同的极地航路选择飞机备降场，进而保障备降场的合格有效，最终达到高效的目的。

2.6 采取有效的措施解决燃油问题

受极地过低大气温度的影响，飞机的燃油在此环境中容易发生冰点凝结的现象，处理不当的话会造成一些棘手的问题，所以飞机机组需要采取相应的手段来解决此问题。比如，可以将燃油在几个油箱内进行传输，防止其结冰；或者增加速度，因为马赫数每增加0.03，TAT会增长大约2度；再者，驾驶员也可以降低飞行的高度，避开高空大气的低温区，缓解燃油结冰的概率和指数。

2.7 采用航路优选原则

①如果北极航路的航路温度均高于-65度时，选择允许业载最大或航段时间最短或耗油最少的航路。

②如果北极航路的航路温度均低于-65度时，选择航路温度最高的北极航路。

③如果北极航路的航路温度既有高于-65度也有低于-65度时，选择高于-65度的北极航路中允许业载最大或航段时间最短或耗油最少的航路。

航路优选的目的是为公司节能减排，飞行更加平稳、安全，同时也为公司经济带来了一定的效益。

3 结束语

总的来说，民航飞机在极地运行的过程中会遭遇到一些阻碍性的因素，给飞机的运行带来了较大的限制。但是从另一角度来看，极地运行有效的缩短中国与美国中东部城市之间的航程，而且减少航段飞行时间和燃油消耗，并增加了航班业载量，一定程度上提高了飞机的利用率和经济效益。

所以，我们有必要去研究和探索如何在节能、减排、增效的基础上保障民航飞机的极地运行效率，实现航空公司的经济效益的最大化，并促使我国民航不断发展壮大。

参考文献：

[1]陈意亮.民航飞机维修企业维修故障分析及质量改进方法探讨[J].科技风，2014（03）.

[2]沈越婷，向卫国.民航飞机气象資料的应用及探讨[J].成都信息工程学院学报，2012（01）.

[3]姚荣学.中国民航节能减排任重道远[J].中国勘察设计，2011（03）.