交通部署案例集/2018/全球商业航空
商业客机旅行主要通过飞机的飞行技术实现。飞行技术本身，特别是商业飞机的飞行，依赖于四种力的相互作用：升力、阻力、重量和推力。这四种力的微妙平衡随着技术的进步，包括喷气发动机的出现，在历史上发生了转变。美国宇航局描述了这四种力在飞行过程中的相互作用。重量是一种始终指向地球中心的力，它由飞机的质量以及机上的所有乘客和货物以及在飞行过程中不断变化的质量（燃油）决定。为了克服飞机的重量，升力主要通过机翼产生，尽管它取决于飞机的大小和形状。阻力是由空气对飞机运动的阻力产生的，为了抵消阻力，飞机使用发动机形式的推进系统产生推力。当这四种力达到平衡时，飞机将以恒定的速度“巡航”。
商业客机旅行的主要优势是能够快速将人们从一个地方转移到另一个地方，跨越很长的距离。然而，随之而来的是许多其他优势。旅游业是全球经济的主要经济推动力，特别影响发展中国家的经济（可能产生积极和消极影响）。另一个优势是它提供了一种基础设施支出较低的旅行方式。与公路和铁路运输相比，其基础设施占地面积要小得多。不需要铺设轨道，不需要修建道路 - 只需要建造机场。航空旅行克服了物理陆地障碍（水体、山脉），并提供了一种高速旅行方式。
商业客机旅行历史上以富裕阶层为目标。许多人负担不起航空旅行，它被视为拥有较高可支配收入的人的奢侈品。在一篇文章中，引用了宾夕法尼亚州奥尔布赖特学院教授吉约姆·德·西翁的观察结果，该文章指出，在美国，平均职业的人可能需要花费一个月的工资来购买一张国内航班机票。随着技术的进步，飞机的建造成本降低，以及廉价航空公司要求供应商提供更好的规模经济和简化流程运营，航空旅行现在面向更广泛的市场。例如，随着廉价航空公司的出现，欧洲的国内航空旅行对中低收入群体变得负担得起。这种趋势扩展到全球市场，自 2010 年以来，航空旅行呈指数级增长。
在商业航空旅行之前，发达国家的大规模铁路和公路网络是主要的陆路运输方式。对于海外旅行，客轮是唯一一种从一个大陆到另一个大陆进行商业旅行的方式。这种旅行方式需要相当长的时间，一艘从英国南安普顿到澳大利亚悉尼的客轮在 1909 年完成旅程需要 45 天，而今天的飞行旅程仅需 24 小时。即使随着海运运输的演变和技术的进步，航程时间也缩短到了不到一个月，当时海运的商业成本比航空旅行便宜。海运还增加了陆路航程时间，具体取决于乘客在特定大陆内的目的地。例如，机场的覆盖范围和密度以及快速将乘客送往其最终目的地尽可能近的机场的能力减少了对其他陆路运输方式的依赖。
飞行的发明本身并没有立即引起人们对商业客机旅行的兴趣。莱特兄弟，威尔伯和奥维尔，花了六年时间，从 1899 年到 1905 年，才成功地发明了一架飞机，并完成了持续数分钟的飞行。在此之后，航空史上的一件标志性事件是第一次商业客机飞行，这是一次从美国圣彼得堡到坦帕的 34 公里飞行，发生在 1914 年。）。同样，在 1926 年。本·F·雷德曼和 J·A·汤姆林森陪同 C·N·詹姆斯从盐湖城到洛杉矶的定期邮件飞行，并坐在美国邮件袋上，用一个锡杯作为厕所。人们对扩大商业飞行和可持续地创建一个商业模式以缩短航程时间越来越感兴趣。对于从圣彼得堡到坦帕的飞行，这表明航空运输有可能大大缩短航程时间。1914 年，这两座城市之间的汽车旅程需要 20 小时，火车旅程需要 12 小时，而飞机旅程只需 20 分钟。跨大西洋飞行是随后的一个关键里程碑，查尔斯·林德伯格在 1927 年完成了第一次成功的跨大西洋飞行。随后，第一架载有 26 名乘客和“特聘空姐”的直飞跨大西洋商业航班于 1938 年从柏林飞往纽约。再一次，点对点高速旅行的吸引力引起了公众的兴趣，成千上万的人聚集观看这些航班起飞和降落，然而，早期开发阶段的航空旅行相对成本仍然是扩展到富裕阶层以外的市场的一个障碍。
虽然 20 世纪初，全球许多人都在尝试飞行的原理，但奥维尔和威尔伯·莱特是第一个成功地设计、建造和驾驶我们今天所知的飞机的人。在回顾飞行器的早期发明，很明显飞行是两个更广泛的技术领域的融合：空气动力学，以及基于空气动力学研究结果的发明可持续发动机技术，以成功地平衡飞行的四种力并推动飞行器前进。
在研究飞行的原理时，莱特兄弟尝试了风筝、机翼扭曲和多种不同尺寸的滑翔机设计。1903 年，在北卡罗来纳州基蒂霍克进行了几次滑翔机飞行后，莱特兄弟用他们的第一架动力飞机成功地进行了四次飞行，使用推进技术。最初的推进系统发动机是由莱特兄弟设计的，因为当时可用的汽油发动机都无法满足飞机的重量和功率要求。他们的发动机使用了轻质铝，这种材料至今仍是飞机制造的主要材料。随后，安装了空气动力学螺旋桨和“链条和链轮”传动系统。最初的飞机进行了 3 秒和 12 秒的飞行，然后被损坏。然而，飞行技术已经建立。“人类已经飞翔了”。
继可能是航空史上最杰出的技术发明，即飞机本身的飞行之后，在随后的几十年里出现了几个关键的技术发展。发展主要与飞机尺寸和发动机技术有关。第一架商业喷气式飞机 DeHavilland Comet 于 1949 年完成了首次飞行。喷气发动机开创了航空和商业航空的新纪元。1947 年，联合航空公司推出了第一架全机舱增压的飞机。无线电和导航技术的开发也是商业飞行发展过程中的一个关键演变，它补充了技术的硬件方面，从而延长了点对点航程。[1]
早期的飞行经历并非没有事故。直到 1940 年，联合航空公司才确认他们完成了一整年的商业客机飞行，没有对乘客或机组人员造成严重伤害或死亡。飞机的初始设计必须进行修改，以适应乘客的安全要求。在“黄金时代”的飞行中，飞机的内部装饰被认为是 1940 年代到 1960 年代后期，并非没有缺陷，而且经常会发生伤害，仅仅是因为客舱设计中的缺陷。这与当今飞机内部的设计形成鲜明对比，后者更加关注安全，而不是外观。
航空发展的早期阶段主要发生在美国，尽管全球都在进行发展活动，荷兰的 KLM 航空公司和德国的汉莎航空公司分别于 1919 年和 1926 年开始运营。最初，商业航空的市场规模相对较小，与当今的市场多样性相比，主要针对净资产较高的旅行者。航空旅行是一种在国内目的地之间快速移动的方式，但大多数人负担不起。随着跨大西洋航班的推出，一个全新的市场诞生了。乘客现在可以以比其他方法（如海运）快得多的时间从一个大陆到另一个大陆。在美国，跨大西洋航班的推出促使国会对该行业进行监管，并通过了 1926 年《航空商业法》，标志着设计航空路线、空中导航系统以及飞行员和飞机许可证要求的实施。乘客增长的速度在早期相对缓慢。飞机事故更加频繁，除了缺乏经济能力之外，大多数更广泛的人群通常害怕旅行。
在诞生阶段以及整个技术发展过程中，商业航空业都存在着重大的安全风险。1926年，美国颁布了《航空商务法》，对飞行员和飞机进行监管。该法案要求飞行员和飞机获得许可证。它还制定了安全规则，并确保事故得到妥善调查。商业航空至今仍受到安全机构的监管，这可以认为是通过消除利益冲突，使航空旅行更加安全，从而促进了航空业的发展。
1935年，DC-3飞机的推出，使商业飞行真正腾飞。这些飞机能够搭载更多乘客，飞行速度更快，航程也比当时任何飞机都远。这一进步使商业飞行对航空公司和乘客来说都成为现实。从那时起，技术不断改进，航空公司成本不断降低，典型的“神奇子弹”场景，商业航空持续取得显著增长。1952年，德·哈维兰彗星式飞机问世，极大地推动了航空业的发展。这是世界上第一架商用喷气式客机。早期的型号载客量为32至44人（取决于航空公司，并考虑到当时的客舱空间要大得多，因为当时的市场就是这样），航程超过2400公里（后来的型号航程更大），速度很快，巡航速度超过700公里/小时，飞行高度为42000英尺。1958年，波音707飞机问世，乘客容量和航程大幅提高。波音707飞机可以搭载140至219名乘客，航程超过10000公里。泛美航空公司使用707飞机开通了纽约至伦敦航线。
近年来，技术的进步不断推动着航空业的发展。1995年，波音777飞机问世，是第一架采用计算机辅助设计制造的飞机。空客A380于2007年问世，最大载客量可达850人。最近，波音787梦想客机于2011年投入使用，它采用复合材料制造，消除了金属疲劳带来的许多问题，并大幅提高了燃油效率。
政府通过对航空业的监管，在商业航空的发展中发挥了作用。在美国，监管于1938年开始实施，对航线、票价和飞行计划进行限制。这反过来给航空公司带来了巨大的压力——监管限制了新航线和定价的审批，减缓了航空公司发展的速度。在公众的持续压力下，以及人们担心监管不利于航空业发展，美国于1978年放松了对商业航空的管制。在澳大利亚，政府于1952年实施了“两家航空公司政策”，规定只有两家航空公司可以在首都城市和主要地区城市之间运营，对航空业进行了监管。这一政策在20世纪90年代被废除。在这两种情况下，放松管制都使航空公司数量增加，新航线开通，票价竞争加剧，从而刺激了航空业的进一步发展。
监管不仅限于航空公司航线和票价。在诞生阶段以及整个技术发展过程中，商业航空业都存在着重大的安全风险。1926年，美国颁布了《航空商务法》，对飞行员和飞机进行监管。该法案要求飞行员和飞机获得许可证。它还制定了安全规则，并确保事故得到妥善调查。商业航空至今仍受到安全机构的监管，这可以认为是通过消除利益冲突，使航空旅行更加安全，从而促进了航空业的发展。
虽然航空业仍在快速发展，但理论上的同比增长率正在下降，表明商业飞行已处于生命周期早期成熟阶段。在整个生命周期的成熟阶段，最显著的发展是商用飞机制造商（以及航空公司）提高了效率。这不仅仅局限于飞机的燃油效率——为了保持竞争力，航空公司必须提供具有成本效益的航线。提供比空客A380更大的飞机非常具有挑战性，因为跑道长度（起飞所需）、飞机停机坪大小和重载路面设计等方面存在“锁定”约束。虽然这些方面都可以改进，但它们都是昂贵的解决方案，需要更高的效率收益才能成为具有成本效益的解决方案。
可以说，随着波音787梦想客机的问世，飞机航程的技术限制已经不存在，因为现在可以实现环球一半距离的直飞。现在有机会重新发明飞行技术，以提供经济实惠的超音速旅行。但这尚未以具有成本效益的方式实现，如果实现，将为航空业带来巨大的增长空间。
虽然商业航空在过去半个世纪经历了显著增长，但同比增长率正在放缓，这表明商业飞行的技术已处于成熟阶段的早期阶段。已获取并显示了相关数据。[2] [3]。我们还进行了S曲线建模，试图进一步了解商业航空所处的阶段，并洞察未来增长趋势。