双发延程飞行
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雙發延程飛行 (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards)是國際民航組織為一些執行備降機場之間超過60分鐘航程的航線的雙發動機商用飛機所定下的規定。 ETOPS容許雙發動機飛機如波音737、757、767、777、空中巴士A300、A310、A320、A330作長距離飛行(尤其是穿越沙漠、海洋和極地的航線)。ETOPS定立前,雙發動機飛機都不能執行這一類航班。
在西方世界,ETOPS經常被幽默地稱為「Engines Turn or Passengers Swim」(發動機要轉動,否則乘客就要游泳)。另外,也有人提倡ETOPS應以LROPS(Long Range Operational Performance Standards,意指「長距離飛行性能標準」)取代,此一標準將會適用於所有飛機機型,而不單用於雙發動機飛機機型。
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[编辑] 歷史
首次直航橫越大西洋由英國皇家空軍兩名飛行員約翰·阿爾科克(John Alcock)和亞瑟·布朗(Arthur Brown)於1919年達成,全程耗時16小時。當時的活塞引擎可靠性不高,長距離飛行是非常冒險的行為。其後,使用四具活塞發動機的洛克希德星座式客機,由於機件非常不可靠,於是經常被謔為「最可靠的三發動機飛機」。
聯邦航空局於1953年認定活塞引擎的不足,對雙引擎飛機提出「60分鐘規定」。這項規定要求雙引擎飛機在制定飛行路線時,備降機場之間的航程不能超過60分鐘。這令雙引擎飛機在飛行時要繞道而行,也不能執行一些沿途備降機場不足的路線,以符合規定。
[编辑] 早期噴氣發動機的經驗
1950年代到1960年代期間,像普惠(Pratt and Whitney)JT8D的渦噴引擎展示了比活塞發動機更佳的可靠性和更高的推力,當時雙發動機的波音737和三發動機的727都配備JT8D。由於JT8D的極佳記錄,三引擎的波音727不受「60分鐘規定」約束,可以執行橫越大西洋的航線。此後三發動機飛機便如雨後春筍般出現,如洛歇L-1011三星客机、麥道DC-10和MD-11。但雙發動機飛機仍然受「60分鐘規定」約束。
[编辑] 早期的雙高旁通比渦扇發動機飛機
美國以外其他國家均跟隨國際民航組織的規定,容許雙發動機飛機有90分鐘轉飛時間(diversion time)。空中巴士利用這個規定在1974年研制了世界上首種配備兩具高旁通比渦扇發動機的廣體飛機A300。機體只為DC-10和三星客机的四分之三,但擁有相同的載客量和航程,而且營運費用更低廉,各航空公司都爭相訂購A300。早期的高旁通比渦扇發動機可靠度與JT8D相若,比活塞發動機可靠20倍之多。波音並沒有被打亂陣腳,推出了757和767與A300競爭。
[编辑] 早期ETOPS飛行的經驗
飛機的發展令聯邦航空局和國際民航組織明白到一架適當設計的雙發動機飛機是有能力執行跨洲越洋飛行。於是推出了ETOPS。
聯邦航空局於1985年批准ETOPS。並列出許可執行120分鐘轉飛時間所須要履行的條件,令雙發動機飛機可以像三/四引擎飛機一樣飛行橫越大西洋的航班,而不再須要繞道而行。今時今日,雙發動機飛機已經成為橫越大西洋航班的骨幹。
聯邦航空局批出首個ETOPS許可予環球航空(Trans World Airlines)的767機隊,令環球航空得以利用波音767執行圣路易斯至法蘭克福的航班,容許環球航空的767有90分鐘轉飛時間,其後經聯邦航空局評估環球航空的操作程序後把轉飛時間增加到120分鐘。
[编辑] ETOPS的擴展
1988年,聯邦航空局修訂ETOPS規定,把轉飛時間延長到180分鐘,但必須達到更嚴格的要求。ETOPS-180令世界95%面積都能夠執行雙發延程飛行的航班。其後歐洲聯合航空機構(JAA)、國際民航組織和其他國家的航空部門均跟隨這套規定。
波音757系列、767系列、部份737、空中巴士A300-600、A310系列、A320系列和A330系列均取得許可執行ETOPS航班。ETOPS飛機的成功進一步扼殺了洲際三引擎飛機的生存空間。1997年波音併購麥道後不久便宣佈停產MD-11,同時降低波音747的生產比例。
北大西洋航道是世界上使用率最高的越洋航道。由於大部份北大西洋航線,都只須ETOPS-120認證,ETOPS-180在北大西洋沒有任何必要性。但是北大西洋的備降機場,特別是冰島和格陵蘭的備降機場,時常受到惡劣天氣影響而不能起降。於是歐洲聯合航空機構把ETOPS-120延長15%到138分鐘,即使在部份備降機場因天氣而關閉時,仍然能繼續執行ETOPS-138航班。
在北太平洋,阿留申群島和中途島上的備降機場已經足以滿足ETOPS-180的需要。但由於阿留申群島的不穩定天氣和火山活動的關係,波音資助中途島機場的擴建工程,令中途島適合波音777起降。經波音和聯合航空提請後,聯邦航空局於2001年同意把ETOPS-180延長15%到ETOPS-207。ETOPS-207只授予波音777,而且只在北太平洋備降機場都關閉的情況下才適用。
但是歐洲聯合航空局並未有跟隨,他們認為ETOPS-180已經是上限,再延長轉飛時間只會對飛行安全構成負面影響。
航空部門在新飛機投入服務時就已經授予ETOPS-120。而ETOPS-180則必須在一年內執行ETOPS-120航班期間無出現任何問題方獲授予。另一方面,波音公司在開發777時,已經說服美國聯邦航空局,可以在飛機交付時就能得到ETOPS-180認證;這稱為「提早ETOPS認證」(Early ETOPS)。波音777就是第一款取得「提早ETOPS-180認證」的飛機。
但是,歐洲聯合航空局對此表示不同意,因此波音777在歐洲投入服務時,只授予ETOPS-120認證,而歐洲的航空公司就需要連續一年用波音777營運一年而沒有發生問題,才可獲得ETOPS-180認證。
[编辑] ETOPS豁免
私人飛機並不受聯邦航空局的ETOPS限制,但歐洲聯合航空局則施加120分鐘的ETOPS限制。基於此等限制,部分航線目前並不能用雙發動機飛機,其中包括南太平洋、南印度洋(例如珀斯-約翰內斯堡)以及南極洲航線(例如奧克蘭-布宜諾斯艾利斯)。
[编辑] ETOPS認證批核
ETOPS認證批核分兩步進行。第一,飛機與發動機的組合,需要在「型號認證」中滿足基本的ETOPS要求,其中包括在飛航中關掉一具發動機,然後在餘下的轉飛時間內,僅使用一具發動機飛行與降落。此等測試一般是在海洋上進行。試驗必須證實在轉飛期間,飛行員的工作量不會因為一具發動機故障而無故大增,並保證第二具發動機發生故障的機會在一個極低水平。舉例來說,若一架飛機取得ETOPS-180認證,那表示該飛機可以在單發動機全負載下飛行三小時。
除了飛機外,進行ETOPS飛行的航空公司或其他營運者,也需要滿足該國有關ETOPS飛行的航空法規要求。這種認證稱為「ETOPS營運認證」,涉及正常工程與飛行規章流程以外的額外規定。飛行員與工程人員必須經過特定的訓練,並取得進行ETOPS飛行必須的資格。如果一間航空公司已有豐富的長途飛行經驗,可能會即時取得ETOPS營運認證,但另一些航空公司就可能需要先進行一連串的ETOPS認證評核飛行,確定其進行ETOPS飛行的能力,才會得到ETOPS營運認證。此等營運認證並不能超過相關機型的ETOPS型號認證。
所有航空監管機構均會密切監察所有機型的ETOPS認證,與及各航空公司的ETOPS營運認證,並對其表現進行評核。任何涉及ETOPS的技術事件必須加以紀錄,而經過全球紀錄回來的數據,將會用來評定某一飛機與發動機組合的可靠性;有關的統計資料也會公開。有關的數據必須低於某個型號認證指定的上限;ETOPS-180的數據限制,當然比ETOPS-120來得嚴格。如果數據紀錄不良,機型或營運的ETOPS認證就會被降級,甚至被臨時撤銷。
[编辑] ETOPS認證級別
根據現行規則,航空公司可以取得以下的ETOPS認證級別:
- ETOPS-75
- ETOPS-90
- ETOPS-120/138
- ETOPS-180/207
不過,根據飛機類型而定的ETOPS認證級別較少,包括:
- ETOPS-90,以容許ETOPS生效前已經營運的空中巴士A300B4可以在現行的規例下合法營運
- ETOPS-120/138
- ETOPS-180/207,可覆蓋整個地球面積的百分之九十五。
包括波音與北美飛行員聯會(ALPA)在內的多個機構與組織,也去信美國聯邦航空局,提案延長ETOPS-180/207至ETOPS-240,另加一項按個別情況而授予的330分鐘認證,以配合南極洲與南太平洋航線的需要。聯邦航空局已於2004發布有關的修訂建議,供公眾諮詢。不過,歐洲聯合航空局(現在的歐洲航空安全局[EASA])與及多個國際機構對此表示不同意,令認證級別提升的進程陷入僵局。EASA已經自行草案,以提升ETOPS認證級別到180分鐘以上,但由於統一標準還未達成,因此,ETOPS認證上限,還停留在180/207分鐘的水平。
[编辑] 外部連結
Great Circle Mapper - 大圓航線繪圖網站,當中包括ETOPS航程顯示