倒車 民航客機新技能

子寧

“地面下午好，X航123航班請求推出?！?/p>

“X航123，拖車掛好了么？”

“拖車掛好了，X航123?！?/p>

“X航123，頭沖南可以推出?！?/p>

這是民航飛機一切準(zhǔn)備就緒，推出前與管制員地面席位的通話內(nèi)容，推出就位后，通信頻率轉(zhuǎn)至塔臺席位。如果是4C或更低等級的小型機場，一切指令則由塔臺管制員發(fā)出。但無論由誰指揮，只要飛機需要倒車，無一例外需要拖車幫助。拖車的行業(yè)名稱是飛機牽引車，以動力劃分為內(nèi)燃式和電動式兩種。

為什么一定需要拖車呢？因為普通民航飛機不像汽車一樣具備倒車功能，飛機在機坪上的自主移動只能通過發(fā)動機產(chǎn)生的推力向前，而在地面上這卻是一種效率極低的移動方式。

其實，依靠飛機自身動力系統(tǒng)進(jìn)行倒車的飛機并不少，美國C-17“環(huán)球霸王”運輸機可以依靠自身4臺發(fā)動機的反推裝置進(jìn)行倒車，空客A400M的渦槳發(fā)動機也可以通過調(diào)整槳葉角度進(jìn)行地面倒車。這些軍用運輸機的倒車能力是為了適應(yīng)多變的戰(zhàn)場環(huán)境。民航客機中，DC-9系列飛機可以通過其安裝在尾部的普惠JT-8D系列發(fā)動機的蚌式反推從停機位倒出。但是，在民用機場使用反推倒車時，由于停機位周邊雜物較多，極易造成發(fā)動機異物吸入或反推氣流吹翻周邊人員與車輛，因此現(xiàn)在絕大多數(shù)機場禁止客機在停機位上通過發(fā)動機反推自行倒車，拖車就成為了飛機在推出時必不可少的機場地面設(shè)備。

然而，拖車的使用增加了機組與塔臺之間的溝通環(huán)節(jié)，增加了航空公司的運營成本。根據(jù)中國民航局和發(fā)改委在2007年發(fā)布的《民用機場收費改革實施方案》中“飛機勤務(wù)”欄目的“額為費用”規(guī)定，普通飛機（即單通道飛機）每使用一次牽引車80元，寬體機160元。

此外，飛機推出后啟動發(fā)動機，從準(zhǔn)備位滑行上跑道這段時間是發(fā)動機使用效率最低的階段，飛機走走停停，類似在城市擁堵路段開車，十分耗油。如果是在上海浦東等大型國際機場，飛機滑行排隊的時間達(dá)到20分鐘甚至更久十分普遍。為解決這段時間的燃油消耗，賽峰和霍尼韋爾提出了一個簡單巧妙的解決方案——電驅(qū)動綠色滑行系統(tǒng)（EGTS）。

EGTS的命名簡單明了，直接選用每個單詞的首字母，該系統(tǒng)可使飛機在推出與滑行階段不使用發(fā)動機，其電力來源于APU發(fā)電機。EGTS技術(shù)最早由Delos宇航公司在2003年研發(fā)，直到2007年，很多類似的電驅(qū)動滑行系統(tǒng)以Delos為原型應(yīng)運而生。

2011年巴黎航展上，賽峰和霍尼韋爾組建的合資公司——EGTS國際公司正式向公眾展示了這套綠色滑行解決方案，在此之前，兩家公司已經(jīng)對該技術(shù)獨立研發(fā)多年。2013年4月，EGTS系統(tǒng)進(jìn)行了首次實際測試，并在2013年巴黎航展正式對外展出了安裝在一架A320飛機起落架上的實體系統(tǒng)。

EGTS的工作原理并不復(fù)雜，它利用位于每個主起落架上的電動馬達(dá)驅(qū)動內(nèi)側(cè)輪胎，飛行員通過專用接口啟動EGTS并選擇滑行方向與速度，原理類似遙控玩具汽車。剎車時，剎車系統(tǒng)根據(jù)機輪制動控制單元（WACU）接收的指令向機輪施加所需的制動扭矩。

在公開EGTS之后的2012年，EasyJet和EGTS國際公司合作，宣布成為第一家支持EGTS開發(fā)和試驗的航空公司，此后的2013年6月，法航宣布支持EGTS的開發(fā)，同年12月，空中客車與EGTS公司簽署了諒解備忘錄，以進(jìn)一步開發(fā)和評估A320系列飛機使用EGTS的可行性，這也是首次有飛機制造商參與開發(fā)該系統(tǒng)。2014年，印度低成本航空GoAir與EGTS公司簽署了諒解備忘錄，開始測試并提供運營數(shù)據(jù)，以準(zhǔn)確預(yù)測燃料節(jié)省量對潛在客戶的影響。

因為是第三方選裝設(shè)備，EGTS除了需要獲得FAA的適航認(rèn)證外，還需要切實打動航空公司的心。在產(chǎn)品特點方面，EGTS可使飛機無需在地面使用低效的發(fā)動機，降低外物損傷發(fā)生率，減少滑行期間的尾氣排放。EGTS官方給出的指標(biāo)是，該系統(tǒng)可以使每次飛行節(jié)省最多4%的燃料消耗，減少75%的碳排放和50%的氮氧化物排放。根據(jù)賽峰和霍尼韋爾的評估，中國窄體機使用EGTS可以為每架飛機每年節(jié)省超過25萬美元。

然而自EGTS發(fā)布至今，似乎并沒有多少航空公司大量使用，其中一個原因是該系統(tǒng)重達(dá)300千克，安裝EGTS意味著損失4名旅客的收入，長期一來，飛行時300千克死重帶來的油耗價值是否真正小于地面滑行時的油耗與使用拖車的成本，還需要更多的測試評估。

EGTS的使用除了有在全壽命周期對整機效率影響的問題外，還有一個很容易忽視的問題——機場利益，如果每天有100架次出港航班不使用拖車，那么機場每天減少8 000元收入，每年減少29.2萬元。目前機場對航空公司的費用都是打包收取，其中包括起降費、停場費、客橋費、旅客服務(wù)費、安檢費等，也就是說，旅客在機場使用的任何設(shè)施看似免費，其實都是航空公司付過款的，而這些款項也都來自旅客的機票。與牽引車屬于同一收費類別的“飛機勤務(wù)”費用里，引導(dǎo)車的使用爭議最大，因為在一些規(guī)模稍小的機場，飛行員完全可以按照塔臺給出的指令參照地面標(biāo)識牌滑行，但每次60元的引導(dǎo)車費卻被強行打包收取。因此關(guān)于EGTS的使用，作為具有更強話語權(quán)的機場集團(tuán)在利益方面是否愿意放手，恐怕還是一個不小的問題。

其實除了EGTS，目前市場上還有一款已經(jīng)獲得認(rèn)證的輔助滑行系統(tǒng)——以色列航太工業(yè)研發(fā)的Taxibot（Taxiing Robot）。該系統(tǒng)與抱輪式牽引車類似，不同的是該系統(tǒng)在“抱住”飛機前起落架后，可由飛行員自主控制，使用Taxibot牽引系統(tǒng)無需對飛機進(jìn)行改裝，轉(zhuǎn)向和剎車均由飛行員操縱飛機上的原始設(shè)備，通過物理方式進(jìn)行控制，極大簡化了系統(tǒng)。Taxibot的另一個好處是它不僅可以牽引單通道飛機，還可以牽引747、A380這類大型客機。與飛機連接前，Taxibot就是一輛普通的抱輪式牽引車，動力為一臺800馬力（596千瓦）的混合動力發(fā)動機。據(jù)以色列航太工業(yè)測算，一架客機每天在滑行道上行駛的時間約2.5小時，使用Taxibot可以為飛機節(jié)省600千克燃料。

不過，Taxibot雖然已經(jīng)在漢莎航空的747與空中客車公司的A340-600客機上進(jìn)行了測試，但就使用前景而言似乎并不樂觀。目前一輛抱輪式牽引車的報價動輒上百萬人民幣，小型機場還好，大型機場如果數(shù)十架飛機同時需要推出、滑行，上跑道前Taxibot與飛機脫離，再有人駕駛返回停機位，從車輛采購與使用成本，到機場管理車輛管理，恐怕都是弊大于利的。

因此從技術(shù)與實用性角度來看，賽峰與霍尼韋爾共同研制的EGTS電驅(qū)動綠色滑行系統(tǒng)比以色列航太工業(yè)研發(fā)的Taxibot更勝一籌。

作為航空業(yè)快速發(fā)展的中國，2014年，霍尼韋爾、賽峰和中國航空器材集團(tuán)能源管理有限責(zé)任公司（CAEES，簡稱“中航材”）簽署了諒解備忘錄——航空能源與排放解決方案，三方將共同評估EGTS電動滑行系統(tǒng)對中國的航空公司、機場及其他潛在領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢。時任中航材總經(jīng)理指出：“中國航空公司正處于騰飛階段，快速增長的飛行交通流量使得飛機滑行時間顯著增加。每架飛機每年的周轉(zhuǎn)次數(shù)十分可觀，因此，中航材迫切希望了解EGTS電動滑行系統(tǒng)能為中國航空公司帶來多少益處?！?/p>

在中國民航局2017年2月28日公布的《民航節(jié)能減排“十三五”規(guī)劃》中明確提出了關(guān)于“強化行業(yè)主體間工作協(xié)同”的內(nèi)容，其中“全面規(guī)范實施飛機APU替代、機場地面車輛‘油改電專項，啟動優(yōu)化飛機地面滑行、清潔能源綜合利用等重大項目試點”的指導(dǎo)性表述意味著未來中國將逐步開展使用EGTS綠色滑行系統(tǒng)的可能。作為該領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者，霍尼韋爾航空航天地區(qū)副總裁艾琳·麥杜渥（Aileen M. McDowall）曾表示，“EGTS和SmartPath智能路徑陸基增強系統(tǒng)（GBAS）將幫助航空業(yè)減少排放，并不斷通過創(chuàng)新技術(shù)為更加清潔的飛行提供保障?！痹凇笆濉逼陂g開工的北京新機場大量采用了節(jié)能減排的設(shè)計方案，未來機場建好后，也許能聽見這樣的空地對話：

“地面下午好，X航123次航班請求滑出?！?/p>

“X航123，拖車準(zhǔn)備好了么？”

“不用拖車，已啟動EGTS，X航1234。”

“X航123，頭沖南可以自行滑出?！?/p>

責(zé)任編輯：陳肖