第八章--机场工程

Click to edit the title text format,Click to edit the outline text format,Second Outline Level,Third Outline Level,Fourth Outline Level,Fifth Outline Level,Sixth Outline Level,Seventh Outline Level,Eighth Outline Level,Ninth Outline Level,*,Click to edit the title text format,Click to edit the outline text format,Second Outline Level,Third Outline Level,Fourth Outline Level,Fifth Outline Level,Sixth Outline Level,Seventh Outline Level,Eighth Outline Level,Ninth Outline Level,*,第八章 机场工程,运输机场应具有三方面功能：,保证飞机安全、准点、平稳地起飞和降落；,安排旅客和货物及时、方便、舒适地上下飞机；,提供便利和迅捷的地面交通连接市区,陆域,机场,系统,空域：,航站区空域，供进出机场的飞机起飞和降落。,进出机场的地面交通,机场,：航空运输系统中运输网络（航线）的交汇点，是旅客和货物由地面转向空中或由空中转向地面的接口（交接面）。,飞行区,航站区,第一节 机场系统的组成,机场,系统,飞行区,旅客航站楼,航站区空域,陆侧部分,空侧部分,航站楼,附属设施,地面交通设施,货运航站楼,跑道,滑行道,飞机维修机库和机坪,停机坪,图,8-1,图,8-2,一、跑道构形,跑道布置的内容：确定跑道的条数及其方位，并布置成不同的构形。,第二节 飞行区平面布置,飞行区平面布置：,飞行区内各项主要设施的总体布局，包括,跑道的数目、方位和构形，跑道同航站区的相对位置，,滑行道的安排，各种机坪的位置及各种附属设施的布置等。,跑道的布置方案,飞行区的布置格局,基本决定,图,8-3,跑道布置的构形,分为,单条跑道,、,多条平行跑道,、,开口,V,形跑道,或,交叉跑道,四种基本形式。,空中交通管制因素,机队组成,环境因素,飞行区所需,设置的跑道,条数,决定,跑道通过能力,跑道布置和使用方案,影响,规划期预计的飞机运行次数,二、跑道通过能力,1.,空中交通管制因素,跑道上不允许同时有两架飞机运行，前后飞机的间隔时间便决定了跑道的通过能力。,影响,跑道的通过能力,空中交通管制,系统的完善程度,管制系统的,执行效率,显著影响,前后飞机的,间隔时间,2.,机队组成,采用机队指数,MI,来反映这一特性：,式中：,C,最大起飞重为,55.6,133.4kN,的飞机的运行次数占总次数的比例；,D,最大起飞重为,133.4kN,的飞机的运行次数占总次数的比例。,机队中各类,飞机的组,成不同,平均速度和,飞机间隔时,间不同,通过能力,出现差异,4.,环境因素,布置多,条跑道,间距为,1310m,间距,760m,两条跑道方可,分别独立起降,两架飞机不能,平行起降,通过能力与单条,跑道几乎一样,间距为,760,1310m,通过能力取决于,着陆跑道的通过,能力,同时分别进行,起飞和着陆,3.,跑道布置和使用方案,能见度、风、跑道表面状况等环境因素均会影响跑道的通过能力。,能见度差时，增加飞机间隔时间和跑道占用时间。,分析跑道通过能力时，对能见度分为三种情况：,（,1,）当云层高为地面以上,305m,以外，能见度至少为,4.83km,时，可采用目视飞行规则（简称,VFR,），即驾驶员可凭目视保持飞机间的间隔和观测地面目标；,（,2,）当云层高在,152m,以上,305m,以下和（或）能见度为,1.614.83km,时，需采用仪表飞行规则（简称,IFR,），即由空中交通管制人员利用仪表指定具体航路、飞行高度和飞机间最小间隔；,（,3,）当云层高,152m,以下和（或）能见度为,1.61km,以下时，属云层低和能见度差的情况（简称,PVC,）。,三、跑道方位,跑道的方位应平行于主导风向布置，使飞机在一年内能有,95,以上的时间可在侧风风速低于容许值的情况下使用该跑道。,基准场地长度,1500m,侧风速度分量,10.3m/s,（,37km/h,）,基准场地长度,1200m1500m,侧风速度分量,6.7m/s,（,24km/h,）,基准场地长度,1200m,侧风速度分量,5.3m/s,（,19km/h,）,最大的容许侧风速度,与,飞机尺寸,、,机翼构形,和,跑道表面状况,有关。,技术标准规定的数值为：,四、航站区同跑道的相对位置,航站区的位置,应布设在从它到跑道起飞端之间的滑行距离最短的地方，并且尽可能使降落飞机的滑行距离也最短。,航站区宜设在,跑道中部位置,起飞和降落可在两个方向进行,对于单一跑道,航站区不宜放在两条跑道的外侧,跑道的端部宜错开,布置，航站区设在,接近起飞端的部位,对于设置,两条平行跑道,一条供降落，另一条供起飞,每个方向的起飞和降落次数大致相等时,航站区宜设在中间部位,图,8-4,五、滑行道布置,最简单的滑行道布置，是在跑道两端设置可供飞机调头用的滑行道，并用,短段滑行道,同机坪相连。,随着飞机运行次数的增加，可以设置,短段平行滑行道,。,而当飞机运行次数预期在,5,年内将达到年运行,50000,次或者年平均周高峰小时达到,20,次时，需设置,全长的平行滑行道,。,出入跑道的滑行道,为飞机提供从跑道到航站区的来往通道，使降落的飞机迅速离开跑道，提高跑道的运行效率。,滑行道,停机坪上的滑行道,当飞机运行次数预期将达到跑道容量的,40%75%,时，应在跑道中部设置,快速出口滑行道,。,当年运行次数将达到,75000,次，或者高峰小时运行次数将达到,30,次时，应在跑道端部或其附近设施,等待起飞机坪,。,在飞机需要沿着滑行道的两个方向滑行时，可考虑在第一条滑行道的外侧增设,平行滑行道,。,图,8-5,六、净空要求,为保障飞机的起飞和降落安全以及机场的正常使用，在机场周围一定范围的空域内必须没有障碍物影响飞机的运行。因此机场场址和跑道方位选择时，必须考虑净空要求。,以下为一些主要限制面：（,l,）内水平面、（,2,）锥形面、（,3,）进近面、（,4,）过渡面、（,5,）起飞爬升面。,按进近程序的不同，可将跑道分为：,非仪表跑道,非精密进近跑道,精密进近跑道,一、跑道长度,确定跑道长度时，主要考虑以下四方面因素：,1.,飞机起飞和着陆性能的要求,2.,飞机质量,3.,气候条件,4.,跑道特性,第三节 跑道系几何设计,跑道系的组成：跑道、道肩、跑道端安全地区、防吹坪和升降带等。,跑道系几何设计的内容：确定各组成部分所需的长度、宽度、纵断面和横断面。,1.,飞机起飞和着陆性能的要求,其跑道长度不乘以,1.15,倍的安全系数,飞机在正常起飞情况下所需的起飞距离：,从跑道端部开始启动到离开地面并爬升到离地面的安全高度为,10.7m,处所需的长度，再乘以,1.15,倍的安全系数。,两种发动机出现故障的情况：,起飞过程中一只发动机出,现故障，其速度小于决断,速度,飞机出现故障，其速度,大于决断速度,图,8-7,场地长度：三种起飞长度和一种着陆长度的最大值,飞机着陆所需的距离：,飞机下滑到跑道入口处时离地面的高度为,15.2m,，从此入口处开始继续下滑到起落架触地并减速滑跑到完全停止时所需的长度，再乘以,1.67,的安全系数。,2.,飞机质量,在起飞爬升面上有障碍物而必须以更大的坡度爬升时，起飞质量按低于最大值的障碍物限制质量确定。障碍物限制质量则同障碍物的位置和高度情况有关，也同机场的压力高程和大气条件有关。,备用燃油重,航程用燃油,商务载重,飞机质量,越长,滑行和爬升距离,基本质量,跑道长度,组成,越大,越长,最大着陆质量,着陆长度,决定,飞机结构,起飞长度,限制,飞机的最大起飞质量,决定,3.,气候条件,注：,mmHg,133.322Pa,高度（,m,）,0,500,1000,1500,2000,2500,3000,温度（）,15,11.75,8.5,5.25,2.0,1.25,4.5,气压（,mmHg,）,760,716,674,634,596,560,526,密度（,kg/m,3,）,1.225,1.167,1.112,1.058,1.006,0.957,0.909,风对飞机的起降也有影响。顺风起降时，跑道长度需增加；逆风起降时，跑道长度可减小。,标准大气 表,8-5,大气因素包括相互关联的压力、密度和温度。,“,标准大气,”,：代表一个特定地区内实际大气的平均状况。,以机场气象台所记录的平均年最热月内的日最高气温的月平均值，作为机场的基准温度。随温度升高，所需的跑道长度增加。,4.,跑道特性,跑道的纵向起伏影响飞机起飞和着陆所需的长度。,跑道中线的有效坡度：中线最高点和最低点的高程差除以跑道的长度。纵向起伏的表征。,基准条件：机场所处的情况为海平面、标准大气、无风、有效纵坡为零、表面干燥、飞机以最大起飞质量和最大着陆质量运行。,基准场地长度：按基准条件确定的场地长度。,图,8-8,图,8-9,示例,机场的高程为,500m,，基准温度为,25C,，有效纵坡为,0.5%,。飞机按最大起飞质量和最大着陆质量运行。请确定,B-757-200,飞机所需的跑道长度。,由图,8-8,和图,8-9,可查到,B-757-200,飞机在以最大起飞质量,(116.6Mg,）和最大着陆质量（,90.7lMg,）运行时，在基准条件下所需的起飞和着陆跑道长度相应为,2220m,和,1500m,（道面表面潮湿）。,起飞长度修正：高程按每,300m,增加,7%,进行修正，则修正后长度为,2220,0.07,500,300,2220,2479m,温度按每增加,1C,变化,1%,进行修正，则由表,8-5,，,500m,高程时的标准气温为,11.75C,，修正后长度为,2479,0.01,(25,11.75),2479,2807m,有效坡度按每,1%,增加,10%,进行修正，则修正后长度为,2807,0.1,0.005,0.01,2807,2947m,着陆长度修正：高程按每,300m,增加,7%,进行修正，则修正后长度为,1714,0.07,500/300,1724,1925m,由此，所需跑道长度为,2947m,或取整为,3000m,。,二、跑道宽度、横坡和纵断面,飞机起飞和着陆过程中主起落架轮迹在跑道上的横向分布，相对于跑道中心线呈正态分布，全部运行几乎集中在跑道中部,30m,宽度范围内。,设置附加宽度的作用：减少飞机偶然驶离跑道时受损的危险性，并防止松散材料被吸入喷气发动机内。,跑道的横坡度应大小适中，既满足道面表面排水的需要又避免危及飞机的运行安全。,跑道的纵坡度应尽可能平缓，并且尽可能避免坡度变化。,三、道肩和升降带,跑道两侧设置道肩,防止松散材料被吸入喷气发动机内，减少飞机偶然驶离跑道时受损的危险性，并供应急或维护车辆行驶。,升降带,跑道周围的矩形安全地带。其地面必须平整，且无危及飞行安全的物体。,升降带在跑道入口前至少,30m,的长度内应修筑成能防止喷气气流吹蚀的,防吹坪,。,第四节 滑行道和停机坪几何设计,确定滑行道、道肩和滑行带所需的宽度,布置出入口位置,选定曲线半径和计算曲线加宽,设计纵横断面,保障滑行道同跑道、其它滑行道或物体间的最小间隔距离要求,滑行道几,何设计的,主要内容,一、滑行道宽度和坡度,直线滑行道道面的宽度，依据主起落架外轮缘的间距和外轮缘到滑行道边缘的净距确定。,滑行带：滑行道外设置的安全地带。,滑行带宽度：从滑行道中线向两侧延伸不小于滑行道中线到物体的距离。,三、滑行道曲线和出口滑行道,滑行道应尽量少转向。不可避免时，转角要小，其曲线半径应同飞机的滑行速度相适应，,二、滑行道最小间隔距离,滑行道