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研究生： 王鈺佳
Wang, Yu-chia
論文名稱： 中程飛行節油操作分析
Fuel Conservation for Medium Range Civil Aviation Flights
指導教授： 袁曉峰
Yuan, Shiau-feng
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 民航研究所
Institute of Civil Aviation
論文出版年： 2008
畢業學年度： 96
語文別： 中文
論文頁數： 117
中文關鍵詞： 澳門國際機場 、桃園國際機場 、飛行操作 、節省燃油
外文關鍵詞： flight operations, fuel conservation, Taiwan Taoyuan International airport, Macau International airport
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    • 本次研究針對某航空公司其桃園國際機場與澳門國際機場之間來回航班，進行飛行操作分析以節省燃油消耗。此航程距離約為530NM，屬中程飛航，本研究使用2006年二月至九月之間1000筆的飛航資料，將取得之原始資料轉換成可使用的工程資料檔，佐以其他輔助程式以供節油分析與檢討。
    由於航程中操作的環境、條件不同，各飛行階段其操作方式有所差異，故本研究將飛航數據按滑行、起飛、爬升、巡航、下降、進場、落地和滑行至登機門等八個飛行階段編入資料庫。並進行各操作參數與燃油率之相關性分析，以了解參數之間的關聯性與趨勢，及各飛行階段耗油統計分析，以探討使燃油量消耗較少之操作範圍。
    根據研究結果顯示，不同的飛行階段其針對飛行操作所提出之節油建議皆不相同。建議滑行地速維持10~15節、選用FLA_MCT模式起飛及高於1400ft/min的爬升率爬升、維持巡航高度33000~36000呎並以260~270節的空速巡航於其間。當距進場約130~140NM時，以下降率1400~1500ft/min下降，並且避免過早放出Flap/Slat和Landing Gear，落地後最大反推力使用時間需短於12秒，再以地速10~15節滑行至登機門結束飛航。由研究結果可知，若改善以上各階段之操作因素，即可達到節省燃油的目的。
    根據統計，研究母體中各航班燃油使用量平均約9691kg，按各飛行階段的節油操作建議飛行，估計一趟飛航需消耗燃油約9096kg，可減少近6.3％的燃油量，約節省27000元的燃油成本。

    Collaborating with a domestic airline, this thesis focused on the study of the fuel-saving flight operations of scheduled flights between Taiwan Taoyuan International airport and Macau International airport. The flight range was 530NM and the complete flight data of 1000 flights in 2006 were collected. The raw data from the FOQA system were converted into EXCEL format and analyzed by the commercial package STATISCA.
    In order to analyze the data in detail, each flight was broken up into eight phases including taxi, takeoff, climb, cruise, descent, approach, landing, and taxi to gate. Considering the environmental differences, the correlations of fuel consumption to the flight control parameters in each phase (or in phases) were analyzed, and, the trend analyses of all the sensitive control parameters to the fuel consumption rate were performed to identify the fuel-saving operation control ranges.
    The results showed that taxing at a high ground speed of 10-15 knots, using the flexibly mode at takeoff, keeping a high rate of climbing above 1400 ft/min, cruising at 33000-36000 ft with air speed at 260-270 knots would have a better fuel consumption performance. In order to reduce the usage of Flap/Slat as well as landing gears, the analysis results suggested aircraft descended at a rate of 1400-1500 ft/min at 130-140NM away from the position to start approaching. The results also suggested to use full thrust reverse no more than 12 seconds and taxi to gate at a high speed of 10-15 knots.
    In accordance with the recommended flight control conditions, the statistics showed that the fuel consumption would reduce from the previous average value of 9691Kg per flight to 9068kg per flight, a 6.4% of fuel conservation and NTD27,000 saving per flight.

    中文摘要 I 英文摘要 II 致謝 IV 目錄 V 表目錄 VIII 圖目錄 XI 附錄目錄 XIV 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 影響油耗原因 2 1-3 研究動機 4 1-4 研究背景 5 1-5 研究目的 5 第二章 節油操作 6 2-1 節油定義與原則 6 2-2 節油之利益 6 2-3 節油操作分析 7 第三章 研究方法 9 3-1 研究母體 9 3-2 研究流程 9 3-3 資料庫建立 10 3-3.1 飛行階段定義 10 3-3.2 資料庫參數 11 3-3.3 資料擷取 13 3-3.4 資料處理 13 3-4 相關性分析 13 第四章 研究結果與討論 15 4-1 航線油耗分析 15 4-2 滑行階段油耗分析 15 4-2.1 地速 16 4-2.2 小結 17 4-3 起飛階段油耗分析 18 4-3.1 起飛模式比較 18 4-3.2 小結 19 4-4 爬升階段油耗分析 19 4-4.1 爬升至高度30000呎 19 4-4.2 爬升至距離250NM 20 4-4.3 爬升至距離430NM 22 4-4.4 小結 22 4-5 巡航階段油耗分析 23 4-5.1 起飛重量 23 4-5.2 空速 24 4-5.3 仰角 25 4-5.4 巡航高度 25 4-5.5 430NM巡航高度分析 26 4-5.6 小結 27 4-6 下降階段油耗分析 27 4-6.1 下降率 28 4-6.2 350NM下降率分析 28 4-6.3 Flap/Slat 1 時間 29 4-6.4 小結 30 4-7 進場階段油耗分析 30 4-7.1 飛機外型設定 30 4-7.2 小結 31 4-8 落地階段油耗分析 31 4-9 滑行至登機門階段油耗分析 32 4-9.1 地速 32 4-9.2 小結 33 4-10 中、短航程節油操作比較 33 第五章 改善建議 35 5-1 節油操作建議 35 5-2 節油效果 37 5-3 未來工作 38 參考文獻 39 表 41 圖 67 附錄 107 自述 117

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    下載圖示 校內：2009-08-25公開
    校外：2009-08-25公開
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