系留气球 低空游览新式“武器”探索

2020-08-28 11:19叶子青
环球飞行 2020年7期
关键词:氦气低空热气球

叶子青

2016年6月1日起,《通用航空經营许可管理规定》(交通运输部2016年第31号)开始实施,相较2007年2月14日起施行的《通用航空经营许可管理规定》(中国民用航空总局令第176号)(CCAR-135TR-R3),通用航空经营项目分类由原来的甲乙丙三类调整为甲乙丙丁四类,不但就以前分类项目做了调整,尤其专门增加了丁类,明确丁类航空公司可以使用具有标准适航证的载人自由气球、飞艇开展空中游览。2019年底,我国具备丁类资质的企业已经达到了158家,同比增幅38.6%,是增长最快的通航企业类别。

国外浮空器产品空中游览现状

以全球通用航空最发达的美国为例。根据统计,2018年全美共有1583架航空器从事低空旅游(包括91部和135部),其中直升机数量最多,达到了656架,占比41%;而第二多的则是是浮空器产品,总量为407具,占总量的25.7%。见下图。

图1 美国2018年低空旅游航空器数量情况(架)

除美国以外,全球其它各地也有浮空器产品的空中观光服务,诸如英伦田园风光、 缅甸佛林塔、阿尔卑斯冰山雪脉等。其中乘坐热气球在全世界还有两个圣地,一个是土耳其的卡帕多奇亚,一个是非洲的肯尼亚。在土耳其卡帕多西亚地区的格雷梅小镇是世界闻名的最佳乘坐热气球的地方,它被称为世界上最美热气球的旅行地之一,仅一地就有200多个热气球,每天清晨有约100个五彩斑斓的热气球和太阳一起慢慢地升上天空,在空中俯视卡帕多奇亚神奇的地貌,让人震撼无比。在非洲的肯尼亚清晨乘坐热气球俯瞰大草原也是全球著名的旅游项目,当地有4~5家专业的公司提供热气球服务,在20~30米的超低空俯瞰草原和野生动物,单价约450美元/人。

以上国外空中游览的浮空器基本与中国民航对丁类航空公司的规定一致,采用的是符合适航标准的载人自由气球、飞艇。但国外在载人气球大范畴中,还有一类产品为系留气球,即只在原地进行系留飞体验,而不进行自由飞行。

其产品主要也是两类,一种是载人自由热气球。起降是热气球操作中最复杂的环节,也是最易造成事故的环节,因此为保障安全,运营者将热气球用3到4根专用绳子固定在特定位置使其不会飞走,只能直上直下和在绳子范围内做低空练习。其升力来源与自由热气球相同,上升速度主要依靠球上操作员控制温度,下降主要依靠升力下降,自由降落。另一种产品就是观光系留气球。其升力来源与飞艇相同,主要依靠气囊内充入适量氦气产生浮力。不同的是,系留气球气囊通过网罩、系留缆绳与地面升空回收机构相连,利用地面升空回收机构实现气球的降落,同时控制气球的升空速度和悬停高度。

目前国内外已经开发出多款系留式氦气球产品,其中最著名的系留气球制造商和运营商有3家。一个是法国Aerophile公司,其Aero30产品额定载客量为30人,目前已有超过60个Aero30用于游客观光。主要安装在世界各地的主题公园、游乐园和集会广场等,如法国巴黎迪斯尼乐园、美国奥兰多迪斯尼乐园、意大利罗马VillaBorghese公园、香港海洋公园、深圳东部华侨城等,累计搭载乘客数量已超过千万人次。

法国Aerophile公司还开发了Aerophare和Aero2等产品,其中Aerophare载客量为12人;Aero2为较小的观光系留气球,其载客量为2人,可以用拖车移动和升降。

英国的Lindstrand公司是另一家主要的观光系留气球制造商和运营商,其HiFlyer观光系留气球主要结构、外形尺寸和性能参数与Aero30相当,载客量30人,该系留气球已获得欧盟航空安全局(EASA)的型号认证和美国联邦航空管理局(FAA)的认可,世界各地已有超过50个HiFlyer观光系留气球用于游客观光。

除上述2家公司,美国AeroBalloon公司是世界上最年轻的观光系留气球制造商,成立于2002年,主要产品为载客20人的AB-20、载客5人的AB-5和载客30人的AB-30等观光系留气球。

表1 我国国内旅游人次和消费能力

我国低空旅游现状和存在的问题

近年来,随着国家《关于促进交通运输与旅游融合发展的若干意见》等鼓励通用航空以及低空旅游发展的政策不断出台,使空中游览出现快速增长,根据中国民航统计,2019年全年空中游览作业共计完成2.16万飞行小时,同比增长31.4%,是增长最快的作业类别之一,比重达到了全国通用航空总飞行时间的2%;2019年全国共有148家企业参与空中游览业务,占当年通航公司总量的30.96%,是参与通航公司最多的作业类别;2019年全国空中游览共搭载乘客22.86万人次,是2019年通用航空载客最多的作业类别。虽然我国空中游览业务保持了高速增长,但2019年飞行小时只有美国空中游览飞行量3.7%,搭载旅游仅为同期我国国内旅游人数的万分之0.37,业务发展尚处于萌芽状态。分析其原因,除空域等客观制约条件、我国没有或未开发出美国大峡谷、澳大利亚大堡礁等天然的空中游览路线等原因,但本质的原因可以基本概括在以下三方面。

一是空中游览票价偏高。目前国内空中游览目前普遍采用的机型为中、小型直升机,由于直升机采购、维护、飞行成本均较高,国内直升机旅游观光的单人票价基本在十分钟1000元的水平。由于低空旅游是以游客个体为主要的消费市场,因此价格是非常敏感的因素。而从近十年我国国内旅游人员的平均消费水平看(见表1),虽然国内旅游人均消费水平在不断提高,但到2019年人均消费金额也只有953元。因此需要其额外支付相当于整个旅游预算去乘坐十分钟的直升机仍远远高于大多数游客的支出预期,导致多数低空旅游项目仅仅能在国庆节等旅游黄金季节实现盈利,而大多数时间飞机处于闲置状态,项目不能实现常态化运营,通航公司持续亏损。

二是通航公司起降点选址不佳。无论固定翼飞机和直升机,均离不开固定的机场设施。由于近年国内才在景点建设中考虑空中游览需求,因此机场一般距离景点有一定距离,不在游客游览的主客流通道上。因此游客即使对空中游览产生兴趣,也需要乘坐专门车辆前往机场,对航空公司讲,增加销售和运输成本;对旅客讲,乘坐飞机有时还需要提前进行预约,遇到天气和空管原因即使预约也可能取消或推迟,增加了游客的时间成本,导致空中游览潜在需求无法转化为有效需求。

三是国人对通用航空的安全性仍持保留态度。近年我国通用航空保持了较快的发展,但通航飞行的安全形势也令人堪忧。自2015年以来,我国每年发生通用航空事故均在10起以上,2018年发生通用航空事故13起,死亡15人;2019年发生15起,死亡8人。国人的冒险精神和对航空的了解远低于国外,因此对乘坐小型航空器大部分人仍持保留态度。

采用系留气球开展低空旅游的优缺点分析

观光系留气球是一种新颖的高空体验游乐项目,特别是前述的大型系留式氦气球,可以达到150米左右的升空高度,使游客在空中360度的鸟瞰周边景色,不但可以实现直升机等飞行器空中鳥瞰景观的功能,而且150米的升空高度和升空过程均有一定的惊险刺激,娱乐性更高、对旅客的吸引力更强。

系留式载人观光气球在国外已经有近30年的安全运营历史,2015年中国民航局和原气象机构主管机构取消了对系留式载人观光气球的作业活动审批。系留气球相关产品在满足运营条件后,运营方可自由进行升空活动,原则上无需申报空域,因此比采用固定翼飞机、直升机以及载人自由气球、飞艇进行空中游览减少了很多限制因素。

通过系留气球与我国目前空中游览普遍采用的直升机在观赏效果、安全性、使用范围、舒适性以及成本等10个方面进行优缺点比较,并采用5分制进行综合评分,见下表,探讨系留气球在低空旅游中的应用前景。

表2 三种类型产品开展低空旅游综合评分表

从10个方面的综合评分情况看,大型系留氦气球和系留热气球的综合评分分别为4.625分和4.125分,均高于直升机,其共同的优点一是使用成本低,大型系留氦气球平均每座年成本只有R44直升机的1/10左右,可以以更低的价格吸引游客。考虑折旧等费用,5座热气球年直接运营成本为48万元,大型系留氦气球为217万元,与目前国内成本最低的R44直升机年直接成本相同,见表3;但大型系留氦气球可以一次乘坐28名游客,平均每座年成本只有7.8万元,只有R44直升机的1/10左右,也低于热气球的年9万的每座成本,按150元/人次票价计算,其大型系留氦气球每年只需运载500名游客即可实现盈利;二是大型系留氦气球和系留热气球均不需要空域审批。但相比较直升机,大型系留氦气球和系留热气球也有共同的缺点。一是适用景区受限。从适合空中游览的景点类型划分,景点可以基本分为以下线状自然景区、点状自然景观区、人文景观区三类,系留气球只能在某一地点进行固定空中观光,不适合第一种景区;二是大型系留氦气球和系留热气球均存在抗风和高原减载的问题,热气球使用一般限制在3级风条件下,系留氦气球运营一般限制在6级风以下的条件;在高原地区由于气球浮力下降,将造成减载。

大型系留氦气球综合评分为4.625分,高于系留式热气球。主要有以下四方面优势,一是系留氦气球安全性最佳。系留氦气球所充入的氦气为惰性气体,不会出现着火、爆炸等情况,安全性高。系留氦气球升降时有缆绳和3根辅助绳索系留,基本不会出现飞脱现象,且即使飞脱,球上操作员也可以通过应急放气等措施使气球安全着陆,不会发生灾难性的安全事故。而热气球由于明火操作和抗风能力差,每年均有安全事故发生。二是其观赏效果较佳。系留氦气球最大可以升空150米,基本可以与直升机的观光高度媲美,而且可以根据景观情况选择最佳观赏高度,并进行360度观赏,视觉效果较佳。而热气球升空高度一般只有30~50米,在有障碍物或景区很大的情况下视觉效果不好。直升机则由于有最低安全高度限制,部分景点会由于飞行高度太高或速度太快而影响视觉效果。三是舒适性较好。系留氦气球下部为环形吊舱,游客可在吊舱内随意走动,几乎没有噪音,舒适性好。而直升机和热气球均存在舱内空间狭小、噪音大的问题。四是对人员要求低。系留氦气球高空作业人员和设备间操作人员需要持证上岗,但不需要民航航空器驾驶员执照,获取和保持成本很低。而直升机和热气球均需要按照民航要求获得相应的飞行执照。

表3 三种类型低空旅游收入和利润预测

当然,大型系留氦气球与热气球相比较也存在明显的劣势,一是初始购置成本高。28座大型系留氦气球的购置费、氦气费和土建费用达到了1400万左右,基本与1架单发涡轴直升机的初始成本相当;二是与直升机相似。为达到30米/秒的停泊抗风能力,28座大型系留氦气球需要建设相应的近、远锚点,场地占地面积较大,如28座大型系留氦气球需要5000平方米左右空地,占地1000平方米。

根据三种类型产品在十个方面开展低空旅游的优劣势分析,系留气球空域易于审批,运营限制条件少,解决了目前我国低空空域尚未开放造成的空中游览业务受限的问题。同时其使用成本低,可以将目前国内500~1000元/人次的直升机旅游价格降低至100~200元/人次,可以大大提高参与空中游览的旅客流量,实现盈利,解决目前困扰我国通航公司开展空中游览所面临的客流低、持续亏损的问题,因此可以在国内低空旅游市场大力推广。

载人氦气球和热气球具有其成本低等突出优势,但也具有抗风能力差等固有的弊端,因此在建设和运营时需充分了解所选景区天气及风力情况,根据风力选择不同的产品。对海滨等台风区域,必须做好台风应对预案;对易结冰区域,必须做好除冰应对预案。

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