失去動力了該怎麼辦?

StanDing
7 min readSep 18, 2018

關於飛機,最常被問到的一個問題是:飛機在天上飛,如果有一天跟人生一樣,失去動力了該怎麼辦?人生失去動力的大哉問我無法回答,但飛機(發動機)失去動力一事,倒是一件值得討論的事!

極地航線之:墨爾本 — 聖地牙哥(From: FlightStats)

其實現在的飛機都進化得相當安全了,首先是現在的渦輪引擎客機都相當安全,根據統計目前民航飛機的發動機,每1000小時飛行時間的空中停車率在0.02%以內,等於每飛行十萬小時,單顆發動機失效不到兩次。給大家一個參考數據:多數雙走道飛機一個月都還不一定飛得到300hrs, 一年算3600 運轉小時好了,20年也72000 hrs而已,況且東亞地區也很少航空公司操飛機20年的。再者,以目前飛行員每年合法最多飛1000小時,從20歲飛到60歲退休共40年,最多可以飛四萬小時,而兩萬小時以上的飛時基本上已經算是經驗老道的退休駕駛了,機率上,一架飛機或一位飛行員,他們的一生都難得遇到一次單顆發動機失效。

再來就是今天的主題:雙發動機的民航機都有所謂的:雙發動機延程飛行ETOPS(Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards),FAA也稱之為延程飛行(Extended Operations)。EASA則另外把三發動機與四發動機飛機,用:長距離飛行性能標準(LROPS:Long Range Operational Performance Standards)來規範。ETOPS規定讓所有市面上的雙發動機(不含三或四顆引擎的飛機)民航機機都具備了光是一顆發動機就可以載你到備降機場的能耐。

在各大洋間找到備降機場所需時間 <Chart Credit: Airbus>

ETOPS的設立就是為了要讓你所乘坐的飛機可以飛得更遠、更快(不須因配合備轉機場而繞遠路)、更安全,一開始監管機構(FAA, EASA, 台灣民航局等)要求雙發動機飛機如Boeing 737、777、787、Airbus A320、A330、A350作長距離飛行(尤其是穿越沙漠、海洋和極地的航線)前必須取得ETOPS認證。在 1985年FAA批准首件ETOPS-90前,雙發動機飛機都不能執行跨洋航班。

第一架獲得FAA的ETOPS許可的是環球航空(TWA,2001年與美國航空AA合併)的Boeing 767–300ER機隊,使環球航空可以用雙引擎的767機隊執行跨大西洋航線,一開始只許可90分鐘轉飛時間,後經FAA評估環球航空的操作程序後把轉飛時間增加到120分鐘,而ETOPS的發展與延伸,也讓三引擎客機漸漸走入歷史。時至今日,雙發動機飛機已經成為跨洋航班的主力。

而怎樣可以拿到ETOPS的許可呢? 這要分成兩部分來說:第一是飛機與“發動機”的組合,需要在「型號認證」(aircraft type certification)中滿足基本的ETOPS要求,目前的民航飛機類型在測試階段,就都會取得ETOPS認證,讓航空公司在購機評估時,即可依日後航線部署需求考量所需機型之ETOPS能力。

第二則是進行ETOPS飛行的航空公司,也需要滿足該國與目的地國(或起飛到降落有landing的國家,細節跟航權有關)的ETOPS飛行規範,稱為「ETOPS營運認證」(ETOPS Operational Certification),指的是除一般工程與飛行規章流程以外須滿足外,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(例如長榮和華航)。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(例如當年的復興航空,就希望先藉由A330累積區域航線經驗,進而取得ETOPS營運認證,用來申請飛美國的航權,可惜功敗垂成)。要注意的是: 營運認證之時數必不能超過此機型的ETOPS型號認證的時數。

這邊列出目前主流機型的ETOPS上限,代表最高許可的(備降)機場間的飛行分鐘數,也就是許可用單顆引擎飛多久):

  • ETOPS-180: A320neo family, 737Max family
  • ETOPS-240: A330
  • ETOPS-330:777,787 ,747–8
  • ETOPS-370:A350
ETOPS延長後,兩點之間的距離更近了<Chart Credit: Airbus>

而ETOPS制度的管控單位與機制在哪呢? 負責任的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的意外事件必須加以紀錄,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。如果數據紀錄不良,機型或營運的ETOPS認證就會被降級或撤銷。

其實連華信航空使用的Emberer與當年墜入基隆河的復興ATR,也都是有ETOPS許可的機種,所以當時雖然右引擎故障,但只要不誤關左引擎,其實是不會發生空難意外的。

而英文文法老師最愛講的:有規定就一定有例外,有哪些不受ETOPS的規定呢? 四引擎貨機、軍機不受FAA的ETOPS限制;私人飛機不受FAA的ETOPS限制,但EASA則對私人飛機施加ETOPS-120限制。

由於ETOPS approval也取決於與往來國的監管單位(出發地與目的地)與航空公司本身,曾經部分航線因ETOPS能力的不足而不能用雙發動機飛機執飛(也可能是航空公司未提出申請?),我覺得一個很有趣的例子是“南極航線”(The South Pole route):例如全球最遠的跨海航線:Quantas 雪梨SYD-聖地牙哥SCL一直都以以四引擎的747–400執飛,但看看旁邊的紐西蘭,智利航空LA801 奧克蘭AKL-聖地牙哥SCL 是第一條用787–8 (ETOPS-330)來飛的南極航線,而奧克蘭AKL-Buenos Aries(NZ30)則是用777–200ER (ETOPS-330),去年開航的墨爾本 — 聖地牙哥也是用787–9執飛。這些跨洋航線成功運營都凸顯了因為發動機技術與飛機安全的可靠度,讓各國監管單位放寬ETOPS規範,讓航空公司們可以飛得更遠更快!

雖然目前ETOPS已大大拓展了航點間的可及性,但有些航空公司卻是受限本身機隊的限制,而用了較不經濟的機型來運營:例如跨南大西洋的:約翰內斯堡-聖保羅航線是個有趣的例子,因為TAM用767–300ER來飛,所以要繞路靠轉降機場近一點,故實際飛行時間比用ETOPS較長的飛機多30分鐘以上。南印度洋的航線也有同樣的例子(例如SA281: Perth-Johnnesburg)

看得很仔細的人會發現為什麼ETOPS-330會有747–8呢?那是因為自2015年2月後製造的雙引擎以上飛機,在執飛備轉機場間超過180分鐘航線時,一律被要求的ETOPS,所以四引擎的747–8也是具備有ETOPS-330的。ETOPS常被幽默地稱為:Engines Turn Or Passengers Swim!但請大家放心,基本上遇到引擎失效、沒動力的機會很低,真被你遇上了,即使只有一顆引擎只要駕駛操作得宜,還是會把乘客帶到安全的所在的!

So fasten your seat belt and we are ready to take off!

<Ref>: slideshare, Wikipedia, Boeing, FlightStats, Great Circle Mapper

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