◄ چگونه ۲ درصد دقت در محاسبه سوخت هواپیما، یک هواپیمای نو به شرکت‌ های هواپیمایی هدیه می‌ دهد؟

تین نیوز | محمد برهانی :

پر هزینه ترین فاکتور پرواز چیست و چگونه محاسبه می شود؟ در پاسخ به این پرسش باید گفت بی شک، سوخت سنگین ترین هزینه پرواز است.

این یک پرسش جمعی است و پرسش های فراوانی در درون خود جای داده است. حتی  پرسنلی که در ایرلاین ها فعالیت می کنند، بارها از من پرسیده اند:

- آیا امکان دارد سوخت کمتری گرفت و مسافر بیشتری جابجا نمود.

- آیا امکان دارد سوخت کمتری گرفت و به جای آن بار تجاری پذیرش کرد و به درآمد رسید.

- آیا می توان سوخت کمتری گرفت تا در نتیجه سبک وزنی، هواپیما زودتر از حد معمول از زمین بلند شده و به طول باند بلند بی نیاز باشد.

- آیا می توان سوخت کمتری گرفت تا در اثر سبک وزنی، استهلاک هواپیما کمتر شود.

- آیا می توان سوخت کمتری گرفت تا در نتیجه سبک وزنی، هواپیما آلودگی صوتی کمتری ایجاد نماید.

- آیا می توان سوخت کمتری گرفت تا در زمان بروز حادثه، شاهد حجم آتش کمتر و مهار سریع آن بود.

- آیا می توان سوخت کمتری گرفت تا پول کمتری پرداخت نمود و هزینه را کاهش داد.

در این مقاله پاسخ این سوالات ذکر شده است: 

اگر سوال شود چرا سوخت گیری فقط به مسافت بستگی ندارد؟

پاسخ  خواهم داد: چون سوخت گیری یک معادله چند بعدی است.

دیسپچر پرواز باید:

وزن (که مصرف را تغییر می دهد)،

وضعیت شرایط جوی مسیر و جریان باد (که سرعت را تغییر می دهد)،

انتخاب فرودگاه جایگزین (که مسیر را طولانی تر می کند)

و مقررات ایمنی Annex 6  (که استاندارد محاسبه سوخت را اجبار می نماید) را همزمان در نظر بگیرد.

موضوع محاسبه سوخت در حقیقت یک تکنیک فوق تخصصی چند لایه و بسیار حساس در عملیات پرواز است. مطابق با قوانین سخت گیرانه ICAO این امر مهم توسط دیسپچر پرواز دارای گواهینامه بین المللی و با تجربه به نمایندگی از ایرلاین انجام می گردد. این محاسبه به طور مستقیم با ایمنی پرواز و اقتصاد ایرلاین در ارتباط است . عدم دقت و مهارت لازم در این امر مهم، شاید طی یکی دو سال  ورشکستگی ایرلاین را پیش رو داشته باشد. موضوع سوخت گیری و میزان آن، از جنجالی ترین مباحث حال حاضر هوانوردی جهان است.

ایرلاین های بی شماری در جهان، نرم افزارهای بسیار گرانی را تهیه و در اختیار دیسپچر پرواز قرار داده اند تا میزان دقت محاسبه با واقعیت مصرف یکپارچه گردد. تصور نمایید یک فروند B747-200 در یک ساعت پرواز، بیش از ده تن سوخت مصرف می کند، حال اگر این هواپیما در یک مسیر پنج ساعته روزانه، برنامه ریزی شود، در یک پرواز رفت و برگشت روزانه، ده ساعت پرواز نموده و نیازمند بیش از صد تن سوخت سفر TRIP FUEL است، چنانچه این هواپیما سیصد روز از سال را پرواز نماید، سوختی معادل سی هزار  تن در سال مصرف می نماید. از طرفی اگر قیمت بین المللی تقریبی سوخت را بابت هر تن 800 دلار محاسبه نمائیم به رقم شگفت انگیز 24 میلیون دلار می رسیم. 

اکنون به شکل تقریبی مبلغ مصرف سوخت هواپیمایی امارات با داشتن 250 فروند هواپیمای پهن پیکر با سوخت مصرفی 7 تن در ساعت برای B777 و بیش از 13 تن برای A380 و به شکل میانگین 10 تن سوخت برای هر فروند در ساعت، و با فرض پرواز 12 ساعت برای هر هواپیما در روز و  به کار گیری  230 فروند در شبکه پروازی روزانه به فرمول زیردست خواهیم یافت.

8.000.000.000 =230 × 10×12×30×12×800

که در این فرمول 230 تعداد هواپیما 

12 ساعت پرواز برای هر فروند روزانه

12 بعدی ماه های سال

عدد 30 روزهای ماه

عدد 10 میزان مصرف ساعت تقریبی هر هواپیما به تن و عدد 800 قیمت تقریبی به دلار در جهان برای هر تن است.

در نتیجه به عدد غیر قابل باور 8 میلیارد دلار هزینه سوخت در سال خواهیم رسید.

چنانچه مهارت و تجربه دیسپچر پرواز، فنون و مهارت های خلبان و دقت نرم افزار های بکارگیری محاسبات سوخت پرواز، فقط 2 درصد صرفه جویی حاصل نماید، مبلغی معادل 160 میلیون دلار در سال صرفه جویی نصیب شرکت هواپیمایی امارات می شود. این بدان معنی است که با این مبلغ سالیانه یک B737 MAX به قیمت کمپانی بوئینگ (120 میلیون دلار ) برای شرکت می توان خرید و 40 میلیون دلار مازاد را صرف هزینه های سربار ایرلاین نمود، فقط از طریق صرفه جویی سوخت، تکرار می کنم 160 میلیون دلار صرفه جویی سوخت در یک سال.

 این سهم بزرگ از صرفه جویی موجب شده است تا محاسبه و برداشت سوخت یک هواپیما به قویترین پارامتر مرتبط با اقتصاد ایرلاین تبدیل شده و مشاغل مرتبط با عملیات پرواز، نظیر خلبانی و دیسپچری پرواز را از جایگاه ویژه ای در دنیا برخوردار نماید.

میزان سوخت مورد نیاز برای یک پرواز، عدد ثابتی نیست و بر اساس محاسبات پیچیده پروازی تعیین می شود. عوامل بسیار مهمی در این محاسبه نقش دارند.

از جمله:

۱. مسافت پرواز: طول مسیر از  مبدأ تا مقصد، هر اندازه طولانی تر، سوخت مورد نیاز، بیشتر.

۲. جهت و سرعت وزش باد: در صورتیکه در مسیر پرواز بادهای مخالف با جهت پرواز HEADWIND وجود داشته باشد، نیاز به سوخت بیشتری خواهد بود، حال آنکه اگر وزش باد هم راستا با پرواز باشد TAILWIND باعث کاهش مصرف سوخت خواهد شد. هر اندازه سرعت باد موافق بیشتر ،سوخت کمتر و هر اندازه سرعت باد مخالف بیشتر مصرف سوخت بیشتر.

۳.  دما: دمای بالا باعث کاهش چگالی هوا و کاهش کارایی موتور هواپیما می شود که در نتیجه مصرف سوخت را بالا می برد.

۴.  وزن هواپیما: هرچه وزن واقعی هواپیما شامل: مجموع وزن مسافران، بار تجاری، چمدان ها، مقدار سوخت، لوازم یدکی هواپیما، کرو پرواز، کیترینگ و وزن خود هواپیما بیشتر باشد، نیروی لازم برای غلبه بر اصطکاک و جاذبه بیشتر شده و مصرف سوخت بالا می رود و بر عکس.

۵.  زمان انتظار: در اثر وجود ترافیک  سنگین، هر چقدر زمان انتظار برای TAKEOFF در مبدأ و زمان انتظار  Holding در مقصد جهت فرود بیشتر شود، مصرف سوخت بیشتر و برعکس.

۶. خلبان: هر اندازه خلبان با تجربه تر وحرفه ای تر، مدیریت مصرف سوخت بهتر و بر عکس.

۷.  دیسپچر پرواز: ایشان نیز به مانند خلبان، هر اندازه با تجربه تر و حرفه ای تر، در نتیجه با انتخاب مسیر های پروازی مناسب و انتخاب فرودگاه های جایگزین مناسب تر، در محاسبه دقیق سوخت و در نهایت صرفه جویی سوخت و برداشت سوخت کمتر، نقش بسیار مهمی را ایفا می نماید. 

۸.  هواپیما: هر اندازه هواپیما مدرن و دارای عمر کمتر، مصرف سوخت استاندارد و کمتر، و هر چه بر عمر هواپیما افزوده گردد، به دلیل تغییر اندک در شکل و ظاهر آیرودینامیک آن، مصرف سوخت بیشتر خواهد شد.

۹. فرودگاه جایگزین: در هوانوردی مطابق با قوانین ICAO برای هر پرواز یک یا دو فرودگاه احتیاطیALTERNATE AIRPORT درنظر گرفته می شود، تا چنانچه خلبان به هر دلیلی و از جمله تغییر شرایط جوی و یا بسته شدن باند و ... موفق به فرود در مقصد نگردد، سوخت کافی جهت هدایت هواپیما به فرودگاه جایگزین که از قبل توسط دیسپچر پرواز انتخاب شده و به تأیید خلبان پرواز رسیده و در اسناد رسمی درج گردیده، را در اختیار داشته باشد. اکنون هر چقدر فاصله فرودگاه جایگزین دورتر از مقصد واقعی باشد، نیازمند برداشت سوخت بیشتر و در نتیجه آن، وزن سنگین تر و در نهایت مصرف سوخت بیشتر خواهد بود.

۱۰. امکانات ناوبری: سرویس ناوبری پرواز  از حاصل جمع توان دستگاه های ناوبری هواپیما + امکانات ماهواره + دستگاه های ناوبری زمینی + رادار منطقه پروازی + تخصص و تجربه پرسنل مراقبت پرواز به دست می آید. هر اندازه این حاصل جمع بالاتر، مصرف سوخت کمتر، ضریب ایمنی بالاتر و بر عکس

۱۱. مناطق ممنوعه پروازی: وجود مناطق و فضاهای ممنوعه پروازی در کشورهای مختلف باعث می گردد تا مسیر پرواز از انحراف هایی برخوردار گردد، هر اندازه وجود این مناطق در مسیر پرواز بیشتر، مصرف سوخت بیشتر و برعکس.

۱۲. ارتفاع پرواز:  در واقع، رابطه بین ارتفاع پرواز Cruising Altitude و مصرف سوخت بسیار مستقیم و مهم است. زیرا :

۱. دلیل اصلی این پدیده، چگالی هوا (Air Density) است. وقتی هواپیما به ارتفاعات بالا می رود، هوا بسیار رقیق تر می شود. در هوای رقیق، برخورد مولکول های هوا با بدنه و بال های هواپیما کمتر است، در نتیجه Drag  یا مقاومت هوا نسبت به سطح هواپیما به شدت کاهش می یابد، نتیجه کاهش مصرف سوخت خواهد بود.

۲. افزایش سرعت با مصرف کمتر، برای غلبه بر مقاومت کمترِ هوای رقیق، موتورها نیاز به تولید نیروی محرکه Thrust کمتری دارند تا هواپیما را با همان سرعت یا سرعت بیشتر حرکت دهند. بنابراین، میزان مصرف سوخت در هر ساعت نسبت به ارتفاعات پایین تر، کمتر می شود.

۳. بازدهی موتور، موتورهای جت در ارتفاعات بالا و در شرایط هوای سردتر (در ارتفاع بالاتر هوا سرد تر از ارتفاع پایین است ) از نظر عملکرد، کارآمدتر، عمل می کنند.

 تفاوت بین ارتفاع بهینه و ارتفاع دلخواه

شاید این پرسش مطرح گردد که پس چرا همیشه در بالاترین ارتفاع ممکن پرواز نمی شود؟ اینجا جایی است که محدودیت های فنی وارد می شوند:

اول: محدودیت عملکرد Performance Limitation 

هواپیما برای رسیدن به ارتفاعات بسیار بالا، نیاز به توان (Thrust) دارد. اگر هواپیما به دلیل وزن زیاد یا دمای بسیار بالا  توان کافی برای رسیدن به لایه های بسیار رقیق هوا را نداشته باشد، نمی تواند به ارتفاع ایده آل برسد. این امر به ما مفهوم ALTITUDE  CAPABILITY  را می دهد.

دوم: محدودیت های موتور 

 در ارتفاعات بسیار بالا، فاصله بین سرعت استال (سرعت کم که هواپیما در آن سرعت سقوط می کند) و سرعت زیاد (که باعث آسیب به ساختار هواپیما می شود) بسیار کم می گردد. این فاصله کم و یا منطقه خطرناک را COFFIN CORNER می نامند. خلبان باید با دقت بسیار بالایی ارتفاع و سرعت را مدیریت کند تا  پرواز به لحاظ ارتفاع و سرعت در نقطه ایمن قرار گیرد.

سوم: محدودیت های فشار کابین،

 هرچه هواپیما بالاتر رود، فشار هوا کمتر می شود. سیستم های فشار کابین PRESSURIZATION باید بتوانند شرایط داخل کابین مسافر را برای مسافران ایمن نگه دارند. این امر ارتباط بسیار زیادی با میزان ذخیره و حمل اکسیژن برای استفاده هر مسافر در شرایط اضطراری دارد.

چهارم: صعود پله ای Step Climb

در پروازهای طولانی مدت، خلبانان و سیستم های کامپیوتری هواپیما از تکنیکی به نام Step Climb یا صعود پله ای استفاده می کنند. زیرا در ابتدای پرواز به دلیل سنگین بودن هواپیما دسترسی به ارتفاع دلخواه غیر ممکن است ،در نتیجه با گذر زمان و مصرف سوخت و سبک شدن هواپیما به شکل پله ای در طول پرواز به ارتفاع دلخواه خواهیم رسید.

اکنون با توجه به آنچه که ذکر گردید، مفهوم پیچیده بودن محاسبه سوخت ،عیان می شود. این موضوعی داغ ترین فاکتور در ایرلاین و گلوگاه اقتصاد پرواز است.

اکنون می توان فرمول محاسبه سوخت پرواز که به دو شیوه زیر ذکر کرد: 

1.OLD METHOD 

روش سنتی و قدیمی که در آن دیسپچر پرواز با استفاده از آموزش ها و تجارب شغلی خود، سوخت را محاسبه می کند. علیرغم اینکه تقریبا این روش منسوخ گردیده ولی توصیه اینجانب به همکاران حفظ و نگاهداشت سینه به سینه این روش است. تصور نمایید یک روز یک پرواز بسیار مهم دارید، برق قطع، اینترنت قطع، اپلیکیشن ها و نرم افزارها در دسترس نیست، حال آنچه که شما و پرواز را نجات خواهد داد، این دانش و تکنیک قدیمی است که از یادها می رود.

2.NEW METHOD 

که در این روش کمپانی های بزرگی در دنیا وجود دارند که با بکارگیری نرم افزارهای مدرن و  پیچیده و از طریق خرید خدمت و عقد قرارداد این سرویس را در اختیار ایرلاین ها و دیسپچرهای پرواز قرار می دهند. خوشبختانه در سال های اخیر جوانانی از وطن این نیاز شرکت های هواپیمایی داخلی را بومی سازی نموده و از هدر رفت میلیون دلاری سالیانه، جلوگیری نموده اند.