3.1.2. Визначення видатків на експлуатацію літака

Для визначення видатків на експлуатацію літака протягом однієї години, або собівартості однієї льотної години, застосовується метод визначення прямих експлуатаційних видатків (ПЕВ). Розрахована величина прямих експлуатаційних видатків збільшується на 35-38% для врахування не прямих видатків, тобто видатків, що не пов’язані на пряму з експлуатацією літака (видатки на наземні служби та аеропорти, на утримання адміністративного апарату і агентств та т. і.).

Прямі експлуатаційні видатки на літако-годину включають:

• амортизацію літака;

• амортизацію двигунів;

• видатки на поточний ремонт і технічне обслуговування літака і двигунів;

• вартість палива;

• заробітну платню льотно-підйомного складу та супроводжуючих;

• видатки на страхування членів екіпажу, супроводжуючих, вантажів (у даній роботі не враховується). [3]

Амортизація літака. Амортизація літака складається із відрахувань по відновленню первинних видатків (реновація), отриманих шляхом ділення відпускної ціни літака на загальну кількість льотних годин, виконаних за повний строк служби літака, та із вартості капітальних ремонтів. Визначаються ці витрати по наступній формулі:

де A_а.л – амортизаційні відрахування по планеру літака з обладнанням на одну льотну годину, у.о./год; С_л – відпускна ціна (вартість) літака, у.о.; Т_л – амортизаційний (повний) строк служби літака, год; t_л – строк служби літака між двома капітальними ремонтами, год; k_р.л – відношення вартості капітального ремонту до відпускної ціни літака (без двигунів).

Повний строк служби для нових літаків, що надходять в експлуатацію, встановлюється або на підставі досвіду експлуатації літаків аналогічної конструкції, або на підставі результатів випробовувань конструкції літака на втомлювану міцність. Конструкція літака при цих випробовуваннях повинна витримати без суттєвих руйнувань таке число циклів навантаження, яке складає не менше ніж 75 000 льотних годин (л. год). На практиці експлуатації нових літаків для контролю цих випробовувань перші літаки (літаки-лідери) до початку перевезень повинні отримати попередній наліт (від 300 до 1000 л. год), здійснюючи різноманітні вантажні перевезення.

Цей попередній наліт літаків-лідерів служить одночасно і для контролю встановлених міжремонтних строків (ресурсів), які також визначаються на основі досвіду експлуатації аналогічних літаків і повинен бути не меншим 2500 л. год.

При розрахунку витрат на амортизацію літака умовно приймається:

• Т_л = 45000…60000 л. год;

• t_л = 7000…12000 л. год.

Відпускна ціна літака приймається по даним авіаційної промисловості. У цю ціну включається також вартість комплекту запасних частин, що постачається разом з літаком.

При проектуванні вантажного літака, його відпускна ціна визначається на підставі статистичних даних по літакам аналогічної конструкції, в залежності від маси планера літака та його обладнання. Для сучасних вантажних літаків згідно статистичним даним, ціни літаків та двигунів у попередніх розрахунках можна приймати такими, що наведені у табл. 3.1 , враховуючи, що вартість літака суттєво залежить від розмірів серії.

Таким чином, при розрахунку на масовий випуск можна приймати відпускну ціну літака без двигунів рівною

де m_пор – маса порожнього літака, кг; m_су – маса силової установки, кг.

Значення коефіцієнта k_р. л , тобто відношення вартості одного капітального ремонту літака до первинної вартості літака зі злітною масою більше 15 т, приймають рівним 0,1.

Амортизація двигунів. Втрати на амортизацію двигуна визначають аналогічно витратам на амортизацію літака, тобто вони також складаються із відрахувань по відновленню первинних затрат та вартості капітальних ремонтів і визначається по наступній формулі:

де A_а. дв – амортизаційні відрахування по одному двигуну на одну льотну годину, у.о./год; n – число двигунів на літаку; С_дв – відпускна ціна (вартість) двигуна, у.о.; Т_дв – амортизаційний (повний) строк служби двигуна, год; t_дв – міжремонтний строк служби двигуна (ресурс), год. [3]

Коефіцієнт «0,2» у формулі (3.11) показує, що середня вартість кожного капітального ремонту двигуна оцінюється в 20% від первинної вартості двигуна.

Відпускна ціна двигуна, повний строк служби двигуна і його міжремонтний ресурс приймаються по даним авіаційної промисловості з врахуванням практики їх експлуатації на інших типах літаків.

Для нових двигунів, які тільки-но освоюються у серії, можна наближено рахувати, що їх відпускна вартість пропорційна величині їх злітної потужності. На підставі статистичних даних припускається, що ціни двигунів віднесені до 1 кВт злітної потужності рівні таким, що наведені у табл. 3.1.

Таким чином, якщо розрахунок ведеться з припущенням, що передбачається крупносерійне виробництво двигунів, то для ТГД (ТГВД) можна прийняти

наступне:

де N_дв – злітна потужність ТГД (ТГВД), к. с..

У розрахунках по визначенню експлуатаційних видатків умовно приймається, що повний строк служби двигуна рівний 12000 л. год, а міжремонтний строк (ресурс) – 3000 л. год.

Потрібно брати до уваги те, що якщо на літак встановлені нові типи двигунів, які випробовуються, то для них міжремонтні ресурси для початкового періоду експлуатації приймаються рівними строку служби до першого ремонту, а повний строк служби цих двигунів визначається як потроєний міжремонтний ресурс.

Видатки на поточний ремонт і технічне обслуговування літака і двигунів А_то. При належній системі ТОіР для літаків з герметичною вантажною кабіною можна приймати, що ці витрати на одну льотну годину експлуатації літака із злітною масою більшою за 30 т, складають 0,5 у.о..

Вказана градація витрат на ТО враховує, що при збільшені розмірів літака і його маси, кількість агрегатів керування і кількість приладів обладнання збільшується порівняно ненабагато і зовсім непропорційна збільшенню маси порожнього літака.

Одночасно цим враховується і те, що літаки з великою злітною масою, як правило, мають більшу дальність польоту, в результаті чого огляди і поточні ремонти таких літаків проводяться рідше.

Питома вартість ТО та поточного ремонту двигуна на одну годину льотної експлуатації літака умовно приймається рівною 0,0023 у.о. на один кВт злітної потужності двигуна.

Витрати на поточний ремонт і ТО літака та двигунів для літаків з ТГД (ТГВД), можна представити у наступному вигляді:

де А_то – витрати на ТО та поточний ремонт літака і двигунів на одну годину льотної експлуатації літака, у.о./год; k_то. л – питома вартість ТО і поточного ремонту планера літака з його обладнанням, у.о./год·т;k_то. дв – питома вартість ТО і поточного ремонту двигуна, у.о./к.с.·год; m_пор – маса порожнього літака з двигунами, т; n – кількість двигунів, встановлених на літаку; N_зл – злітна потужність одного двигуна, к. с..

Вартість палива А_п, віднесена до однієї години льотної експлуатації літака. У цю вартість палива включається вартість запасу палива на борту літака в момент запуску двигунів на аеродромі вильоту, тобто вартість витрачаємого в польоті палива і аеронавігаційного запасу.

Для визначення вартості палива А_п , віднесеної до однієї години льотної експлуатації літака, ділять вартість усього запасу палива на борту літака на тривалість польоту від моменту запуску двигунів на аеродромі вильоту до вимкнення двигунів на аеродромі призначення:

де А_п – вартість палива, віднесена до однієї години льотної експлуатації літака, у.о./год; С_п – вартість однієї тони палива, у.о./т; m_п. пол – загальний запас палива на борту, що витрачається у польоті, т; m_анз – аеронавігаційний запас палива, т; T_пол – загальний час польоту, год.

Загальний час польоту визначається по формулі

як це видно із формули (3.3а), або з формули (3.6), як час по розкладу t_р .

Аеронавігаційний запас палива повинен забезпечити політ протягом однієї години в розрахунку на середню за час польоту витрату палива. В умовах польоту в районах з мало розвинутою аеродромною мережею або над морем, цей запас палива збільшується в розрахунку на дві години польоту.

Загальний запас палива на політ складається з:

• запасу палива, що витрачається на горизонтальній ділянці польоту на заданому ешелоні при визначеній крейсерській швидкості;

• запас палива, що витрачається на руління, зліт, розгін, розворот на курс слідування, набір висоти, планування (зниження), захід на посадку та приземлення;

Вище викладене можна представити у вигляді наступної формули:

де m_п. пол – загальний запас палива, що витрачається на польоту, кг; m_п. гор – запас палива, що витрачається на горизонтальній ділянці польоту на заданому ешелоні при визначеній крейсерській швидкості, кг; m_п. наб – запас палива, що витрачається на набір висоти, кг; m_п. зн – запас палива, що витрачається при зниженні літака з висоти ешелону до висоти заходу на посадку, кг; m_{п. евол} – запас палива, що витрачається при еволюціях на зльоті і приземлені (запуск і прогрів двигунів, руління, зліт, розворот на курс слідування, захід на посадку і саме приземлення), кг.

Запас палива, що витрачається на горизонтальній ділянці польоту на заданому ешелоні при встановленій крейсерській швидкості, з врахуванням зустрічного вітру, визначається по формулі:

де q_кр – середня годинна витрата палива при заданих висоті і крейсерській швидкості, кг/год.

Усі значення цих величин (q_кр , L_в. п , V_кр), а також значення запасу палива, що витрачається на руління, зліт, розворот на курс слідування, набір висоти, планування, захід на посадку і приземлення беруться із повного аеродинамічного розрахунку літака.

Якщо такого розрахунку немає (даний випадок), то у першому наближенні можна використовувати дані табл. 3.2.

Якщо провести розрахунок по даним табл. 3.2, то запас палива, що витрачається при еволюціях літака на зльоті і приземленні, а також для врахування збільшення витрати палива при наборі висоти і при зниженні в порівнянні з польотом на цих ділянках на крейсерській висоті і на крейсерській швидкості, буде дорівнювати:

де m'_{п. евол} – наближене значення запасу палива, що витрачається при еволюціях літака на зльоті і приземленні з врахуванням збільшення витрати палива

при наборі висоти і при зниженні; N_зл – сумарна злітна потужність двигунів, кВт.

При цьому наближеному розрахунку запас палива, що витрачається на горизонтальну ділянку польоту, визначається по формулі:

а загальний запас палива на політ для літаків з ТГД (ТГВД):

По іншій методиці, негативний вплив зустрічного вітру враховується не зменшенням крейсерської швидкості польоту у формулах (3.15), (3.17), (3.19) і (3.20), а збільшенням запасу палива, що витрачається на горизонтальну ділянку польоту, набір висоти і зниження, на наступний поправочний коефіцієнт K_вітру (див. табл. 3.3).

Вартість авіаційних палив С_п умовно приймається наступною:

• гас – 1 у.о. за 1 кг, або 1000 у.о. за т;

• бензин – 2 у.о. за 1 кг, або 2000 за т;

• авіаційна олива – 20 у.о. за 1 кг.

Заробітна платня екіпажу. Витрати на заробітну платню екіпажу (льотно-підйомний склад і супроводжуючі) включають основні оклади, відсоткові нарахування за вислугу років, кілометрову оплату, премії за безаварійну роботу, оплату чергових відпусток, оплату керуючого складу, а також нарахування різного характеру, відповідно до норм окремих авіакомпаній.

Заробітна платня льотно-підйомного складу та супроводжуючих, віднесена до однієї години експлуатації літака, визначається по формулі:

де А_з. п – заробітна платня усього екіпажу, віднесена до однієї години експлуатації літака; С_л-п – середня годинна оплата одного члена льотно-підйомного складу екіпажу, у.о./год; n_л-п – число членів льотно-підйомного складу; С_супр – середня погодинна оплата супроводжуючого, у.о./год; n_супр – число супроводжуючих у складі екіпажу.

Для розрахунку можна прийняти наведені у табл. 3.4 видатки на заробітну платню, що припадає на одного члена екіпажу за одну льотну годину.

Крім вказаних вище прямих експлуатаційних видатків, додатково враховуються інші видатки. Ці видатки включають витрати на тренування екіпажів, на допоміжні та службові польоти, витрати на відпрацювання двигунів на землі, оплату простоїв і затримок екіпажів у рейсах і т. ін..

Для спрощення розрахунків, ці затрати приймають у вигляді частини від сумарних, перелічених вище усіх прямих видатків, рахуючи цю частину рівною 7% (для літаків із злітною масою вищою 10 т).

Варто враховувати, що наведена методика визначення видатків на експлуатацію літака має дещо умовний характер, оскільки вона не враховує ряду факторів, що впливають на величину прямих експлуатаційних видатків. Так, наприклад, вартість планера і його обладнання, віднесена до 1 кг маси, і вартість двигунів, віднесена до 1 кВт злітної потужності, залежать не тільки від серійності виготовлення літаків, а й від розмірів цих літаків і двигунів. Від абсолютних розмірів літаків і двигунів залежать також вартість капітальних ремонтів і витрати на поточний ремонт і їх ТО. У даній роботі усе це усереднено, чим внесена деяка неточність. Але така неточність значно не спотворює загальну лінію розрахунків по визначенню економічності літака і є цілком прийнятною.

Після визначення складових частин прямих експлуатаційних видатків стає можливим визначити видатки на експлуатацію літака протягом однієї льотної години:

де «1,35» – коефіцієнт, що враховує не прямі видатки; k_і. в – коефіцієнт, що враховує інші прямі видатки.

Економічність літака, або вартість тонно-кілометра визначається по формулі (3.1), тобто по наступним чином:

Визначивши по формулам (3.22) і (3.2) величини А і П відповідно, і підставивши їх у формулу (3.1), можна отримати собівартість одного тонно-кілометра – величину, що визначає економічність літака.

Оскільки більшість параметрів, задіяних у визначенні продуктивності літака і собівартості льотної години, залежать від дальності польоту, то розрахунок економічності доцільно, звичайно так і є, виконувати для декількох значень дальності, а по отриманим даним в подальшому будується графік залежності собівартості одного тонно-кілометра від дальності польоту. Ця залежність і характеризує основні економічні показники літака.

Варто зазначити, що наведену у даному розділі методику визначення економічності вантажного літака, можна застосувати і для пасажирських літаків. Різниця полягає в тому, що в якості комерційного навантаження пасажирського літака виступають пасажири, їх багаж і відповідні вантажі. Крім того, для характеристики економічності такого літака використовується не тільки величина собівартості одного тонно-кілометра, а також і величина собівартості пасажиро-кілометра, що отримується шляхом ділення величини а на 10,5 – якщо літак обслуговує магістральні авіалінії, і на 11,1 – якщо місцеві.