【大紀元2025年11月20日訊】(大紀元記者陳俊村報導)搭乘過飛機的人應該會發現,飛機在起飛後會分階段爬升到巡航高度,然後水平飛行,而不是一口氣就爬升到那個高度。除了讓乘客適應氣壓變化之外,飛行員會這麼做還有其它原因。
據航空新聞網站「簡單飛行」(Simple Flying)報導,這種分段爬升的方式被稱為階梯爬升(Step Climb)。其中間高度的數量和設定在多高取決於幾個基本變數——最終巡航高度、天氣、交通狀況和燃油量。
階梯爬升的主要意義是為了節省燃油,因為起飛後直接全力爬升到30,000至40,000英尺(9,144至12,192公尺)的目標高度會浪費大量燃油。
中程和長程噴射機航班通常採用某種形式的階梯爬升,因為它們在起飛時燃油量較大。在較低高度巡航一段時間之後,等飛機重量因為燃油的消耗而減輕時再爬升,才是提高燃油效率的較佳選擇。
你可能會問,為什麼飛機不持續地慢慢爬升到最終巡航高度,而是經歷多次如階梯般的「爬升-巡航」過程?這個問題的答案是交通擁擠。為了避免飛機相撞,塔台的航空管制員必須監控和追蹤每架飛機的飛行高度,這意味著在很多情況下,飛機進行「簡單的巡航爬升」(亦即連續爬升)是不安全的。
現代航空旅行使得幾乎所有人口稠密地區周圍的空域都變得擁擠不堪,就連跨洋和跨大陸的空中走廊也十分繁忙。
對燃油效率的日益重視和確保飛機持續飛行以創造收益的需求,使每家航空公司都在努力使用相同的最佳航線。由於往返世界各地繁忙樞紐的航班計畫重疊,航空管制員的工作異常繁重,他們需要在確保安全的前提下,盡可能地讓航班順利飛行。
這表明飛機在爬升到巡航高度的過程中,飛行員必須與航空管制員確認一系列不同的高度變化。但如果航線上沒有其它航班,則存在一些例外情況。比如說,協和式飛機(Concorde)的巡航高度高達60,000英尺(約18,300公尺),無需進行避讓,因此它總是進行「簡單的巡航爬升」。
階梯爬升的限制
階梯爬升節省燃油的理論只適用於在高空飛行、速度極快的渦輪風扇引擎噴射機。螺旋槳和渦輪螺旋槳飛機的性能特性和升降限制通常會使階梯爬升策略無法帶來任何實際效果,其原因包括效率和航程。
螺旋槳飛機在稀薄空氣中效率會降低,因為螺旋槳在高空中的表現並不理想。因此,對於某些高性能機型來說,10,000英尺(3,048公尺)以上的巡航高度或許不錯,但對於通用航空(General Aviation,指除了軍事、警務或公共航空運輸之外的所有民用航空活動)中的許多小型飛機,甚至輕型商用飛機或貨運飛機而言,這通常並不理想。
雖然渦輪螺旋槳飛機可以飛得比較高,但其效率也會在遠低於噴射機通常飛行的航程之前就達到極限。
此外,通用航空所使用的飛機、在偏遠地區使用的飛機、輕型商用飛機以及其它任何使用螺旋槳動力的飛機,其航程通常比區域航空公司的噴射機還短,因此使用階梯爬升的必要性就比較低了。
而螺旋槳飛機即使進行長途飛行,它們的爬升高度也比較低,因此階梯爬升通常只適用於噴射機。
有飛航管理系統相助
隨著科技的進步,飛航管理系統(Flight Management System,FMS)在過去幾十年來已經發展得相當成熟。現在它可以依據飛行員的選擇計算連續爬升或階梯爬升的路線。飛行員只需更改飛行計算機上的設置,即可預先設定到達巡航高度的完美航線,再藉由自動駕駛按照該航線執行飛行計畫。
FMS具有高度的可靠性,能夠盡可能精確地執行飛行計畫,進而為航空公司節省成本。這促使航空公司鼓勵飛行員在大部分飛行時間內監控並修正FMS。除非必要,否則無需手動操控飛機。為了持續降低營運成本,當飛機爬升到高空時,飛行員幾乎都啟動自動駕駛來操控飛機。◇
責任編輯:茉莉#












































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