机场工程与管理s.ppt

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1、机场工程与管理,机场学院,绪论,1903年12月17日，在美国北卡罗来纳州基提霍克附近的海滩上，自行车修理工莱特兄弟发明的飞机升空试飞成功。20世纪30年代初期开始出现了用石料铺筑机场道面，也有用结合料处治的道面。第二次世界大战期间，喷气式飞机开始使用；土质、草皮和一般砂石道面已无法适应，于是沥青混凝土和水泥混凝土高级道面迅速增加。,绪论,近年来，飞机本身质量和载重量大幅度上升，轮胎压力也在提高，飞机起降次数更加频繁，对跑道道面在强度、平整度、粗糙度，以及排水性能等方面都提出了更高要求，有的机场还设置了多条跑道。,绪论,在跑道发展的同时，候机楼也在变化。例如，伦敦希思罗机场的候机厅在20世纪4

2、0年代还只是一个帐篷；而今，已有四座旅客航站楼。现代的旅客航站楼除了办理旅客离港和到港手续之外，还增添了餐饮、购物、娱乐等功能，仿佛是一座小城市。,绪论,中国最早的机场是位于北京南郊的南苑机场，始建于1910年，是由航空家李宝峻经政府批准所建。机场，只是将一块圆形或近似方形的空地经过平整、压实即可，没有人工铺砌道面；为避免尘土飞扬，机场种植草皮，也可提高机场道面承载能力。机场没有固定起降方向，而根据风向临时决定起降方向，悬挂风斗，临时铺设T字布以指明飞机降落方向。机场也没有导航设施，较好的机场才有机库等建筑设施。,绪论,1920年4月24日由英国驾驶员操纵英制汉德利佩奇(Handley Pag

3、e)型飞机从南苑机场起飞，试航天津成功。同年5月8日正式开航。这是我国最早的民航飞行，南苑机场也就成为了中国最早用于民航的机场。此后还开辟了其他航线，但都时飞时停。1929年开始，中国才有了专门的民航机场。这是设在长江江面上的水上机场，供水上飞机使用。水上机场先在上海、南京，后在汉口、宜昌、安庆、九江等地开设。,绪论,1930年到1 937年期间，中美合资经营的中国航空公司(1930年成立)、中德合资经营的欧亚航空公司(1931年成立)和两广地方政府兴办的西南航空公司(1933年成立，其目的在于发展西南的空中交通)在国内所使用的民航机场已有北平、天津、上海、广州、南京、成都、昆明、迪化(乌鲁木

4、齐)等三十几处。1936年3月西南航空公司开辟中国的第一条国际航线，即广州一广州湾(湛江)一河内航线。当时的广州机场即成为了中国的第一个通国际航线的机场。,绪论,新中国成立后的一个月，即1949年11月2日中共中央决定，在人民革命军事委员会下设民用航空局。鉴于机场在民航运输事业中的地位，民航局很快组建了空港建设委员会。第一步是改造老机场。当时的中国航空公司设在天津，所以决定先将天津张贵庄机场改造作为新中国的民航基地。全部扩建工程于1952年11月15日验收合格，并交付使用。,绪论,但在进入20世纪90年代后，首都机场的旅客和货邮运输量、飞机起降架次均已大大超过了设计水平。因此还需要进一步大规模

5、扩建航站区。这项工程于1995年10月开工，1999年9月竣工。首都机场航站区扩建工程包括327万m2。航站楼和与之相配套的停车楼、供电、供热、制冷、航空货运站和站坪等17项工程。现在，首都机场已成为具备年旅客吞吐量3500万人次、高峰小时12200人次、货邮吞吐量78万t、年起降飞机19万架次能力的现代化国际航空港。,绪论,到新中国成立五十周年时，中国大陆通航的运输机场已从1978年底的78个增加为143个，其中可起降B747等大型飞机的机场已由3个增加为20个。,第一章概述,（三）我国民用机场分类（国家机场系统）,中国民用机场总数 227个,通用机场 69个 临时起降点 329 个,运输机

6、场 158个,枢纽机场,干线机场,支线机场,截止2007年,第一章 机场的功能分区及类别与等级的划分,第一节 机场的功能分区民航运输系统由以下四部分组成：飞机(机队)、机场、航路和客户。四者之间相互制约，相互影响，相互促进，而机场则是它们的汇交点。,第一节 机场的功能分区,机场是在地面或水面上划定的一块区域(包括相关的各种建筑物、设施和装置)，供飞机起飞、着陆、停放、加油、维修及组织飞行保障活动之用的场所。按服务对象区分，机场分为军用机场、民用机场和军民合用机场。民用机场包括商业性航空运输机场和通用航空机场；此外还有体育运动机场、飞机制造厂和科研单位所用的试飞机场以及培养驾驶员所用的学校机场。

7、大型民航运输机场又称为“航空港”。,第一节 机场的功能分区,两地之间预定的航空运输路线，称为航线。航线构成了航空运输网络。网络的交节点就是机场。飞机沿航线在空中飞行的通道称为航路，航路有宽度限制(以中心航线为基础，两侧各10km，最低不得少于8km)，沿航路设有无线电台导航设施。,机场（Airport）：是在地面或水面上划定的一块区域(包括相关的各种建筑物、设施和装置)，供飞机起飞、着陆、停放、加油、维修及组织飞行保障活动之用的场所。工程（engineering）：是将自然科学原理应用到工农业生产部门中去而形成各学科的总称。,第一节 机场的功能分区,民航机场是飞机飞行运输的起点站、终点站，又是

8、经停站。其功能如下。首先，是而且最根本的是，供飞机安全有序地起飞和着陆。其次，在飞机起降前后，提供各种设施和方便，供旅客舒适快捷地上下飞机，供货邮按时上下飞机。第三，提供包括维护和修理在内的各种技术服务，如通信导航、空中交通管制、航空气象、航空情报等。第四，为飞机提供给养(燃油、食品、水、航材等)和清除运走废异物。第五，为旅客和货邮的到达及离开机场提供方便的地面交通道路。第六，一旦飞机发生事故时，能提供消防和紧急救援服务。第七，机场功能的扩大，即提供商业服务。,第一节 机场的功能分区,民用运输机场又可以称为航空站，简称为航站。机场区域包括了地面和空中两部分。地面部分按功能划分则主要由飞行区、航

9、站区和进出机场的地面交通系统三部分组成。飞行区是机场内用于飞机着陆、起飞和滑行的地区，通常也将相应的空域包括在内。飞行区包括跑道系统(跑道端安全地区、停止道、净空道、升降带)、滑行道系统、目视助航系统以及机场净空带(或净空区域)。航站区是飞行区与机场其他部分的交接部。航站区包括作为主体的航站楼及站坪、车道边、停车设施(停车场或停车楼)、站前地面交通组织及相应公共设施等。航站楼则指旅客航站楼和货运站(货运库)，但通常是指前者。,(一)、机场的构成,进近,飞离,空侧,陆侧,第一节 机场的功能分区,停机坪(简称为机坪)是在陆地划定的一块供飞机进出停机位、停靠、上下客货、补充给养和能源、维护和检修以及

10、驻留的场地。一般分为客机坪、货机坪、远机位坪、驻留机坪、过夜坪和维修坪等。靠近航站楼的停机坪通常称为站坪。在停机坪上划定若干块面积供飞机停放所用，称为机位。依照距离航站楼的远近，机位又分为近机位和远机位。为了管理上的方便，通常又将飞行区和各种停机坪(包括站坪)归为飞机活动区,第一章概述,陆侧,空侧,飞行区,航站区,地面交通,第一节 机场的功能分区,进出机场的地面交通系统，通常是公路，但也包含了铁路、地铁(或轻轨)及水运码头等。其功能在于将旅客、货物和邮件及时地运进航站楼或运出航站楼。,第一节 机场的功能分区,除以上主要功能分区外，机场还应包括以下重要设施。(1)机场空中交通管理设施，包括空中交

11、通管制、指挥塔台、航行情报、航空气象、机场通信和机场导航等设施。(2)供油设施，包括卸油站、中转油库区、机场使用油库区、航空加油站、机坪管线加油系统以及地面汽车加油站等。卸油站和中转油库区一般位于机场边界之外。(3)应急救援设施，包括应急指挥中心、救援及医疗中心等设施。(4)动力及电信系统，包括供电、供水、供气、供暖及电信等设施。(5)机场保安消防设施，包括飞行区的保安设施、航站楼的保安设施、货运区保安设施、消防站、消防供水系统、公安监控报警系统以及公安、保安、安检人员的业务和训练场所。,第一节 机场的功能分区,(6)货运区，包括货运仓库、货物集散地和办公设施以及货机坪。(7)机场环境保障设施

12、，包括防汛抗洪及雨水排放系统、污水处理与排放系统、污物垃圾处理设施、噪声测量及防治措施、鸟害及鼠害防治措施、绿化措施等。(8)基地航空公司区，航空公司(或分公司)基地所在的机场，应为其安排停机坪、机库、维修车间和航材库等。(9)属于机场的机务维护设施及地面服务设施等。(10)旅客服务设施，如航空食品公司、宾馆、休息场所、商店及餐饮、娱乐、游览、会务等设施。(11)驻场单位区，包括多功能联检单位(海关、边防、商检、卫生及动植物检疫等)、银行、邮局、旅行社等部门。(12)机场办公及值班宿舍。,第一节 机场的功能分区,一般，又将机场分为空侧(air side)和陆侧(land side)两部分。空侧

13、(又称对空面或向空面)是受机场当局控制的区域，包括飞行区、停机坪及相邻地区和建筑物(或其中的一部分)，进入该区域是受管制的。陆侧则是为航空运输提供客运、货运及邮运服务的区域，非旅行的公众能自由进出这部分区域的场所和建筑物。,第二节 机场类别和等级的划分,1按航线业务范围划分 民航运输机场按照其航线性质，通常分为以下几类。(1)国际机场 国际机场又分为国际定期航班机场、国际定期航班备降机场和国际不定期航班机场。(2)国内航线机场专供国内航线使用的机场。(3)地区航线机场在我国指大陆民航运输企业与香港、澳门地区之间定期或不定期航班飞行使用。,第二节 机场类别和等级的划分,2按机场在民航运输系统中所

14、起作用划分 机场是航空运输系统网络的节点，按照其在该网络中的作用，可以分为以下几类。(1)枢纽机场(2)干线机场(3)支线机场,第二节 机场类别和等级的划分,3按机场所在城市的地位、性质划分 依照机场所在城市的性质、地位并考虑机场在全国航空运输网络中的作用，可将机场划分为I、类。(1)I类机场全国政治、经济、文化中心城市的机场，是全国航空运输网络和国际航线的枢纽，运输业务量特别大，除承担直达客货运输外，还具有中转功能。北京首都机场、上海虹桥机场、广州白云机场即属于此类机场。(2)类机场省会、自治区首府、直辖市和重要经济特区、开放城市和旅游城市或经济发达、人口密集城市的机场，可以全方位建立跨省、

15、跨地区的国内航线，是区域或省区内航空运输的枢纽，有的可开辟少量国际航线。类机场也可称为国内干线机场。(3)类机场国内经济比较发达的中小城市，或一般的对外开放和旅游城市的机场，能与有关省区中心城市建立航线。类机场也可称为次干线机场。(4)类机场前所述支线机场及直升机场。,第二节 机场类别和等级的划分,4按旅客乘机目的划分 旅客乘机目的的不同也会影响到机场的特性，而且会影响到机场的各项设施。根据大多数旅客的乘机目的，机场通常可分为三类。(1)始发终程机场(2)经停(过境)机场(3)中转(转机)机场,第二节 机场类别和等级的划分,除以上四种类别划分标准外，从安全飞行角度还考虑为预定着陆机场安排备降机

16、场。备降机场是指在飞行计划中事先规定的，当预定着陆机场不宜着陆时，飞机可前往着陆的机场。起飞机场也可以是备降机场。备降机场由民航总局事先确定。如太原机场、天津机场和大连机场为首都机场的备降机场。,第二节 机场类别和等级的划分,二、机场的级别 1飞行区等级 根据国际民航组织的规定，飞行区等级由第一要素代码(等级指标I)和第二要素代字(等级指标)的基准代号划分，用来确定跑道长度或所需道面强度，即所能起降型机的种类和大小。,第二节 机场类别和等级的划分,第二节 机场类别和等级的划分,代码即飞机基准飞行场地长度是指在标准条件下(即海拔高度为零，气温15，无风，跑道坡度为零，以该机型规定的最大起飞全重为

17、准的最短平衡跑道长度或最小起飞距离.代字，选择翼展或主起落架外轮外侧边间距要求较高者。,第二节 机场类别和等级的划分,2跑道导航设施等级(1)非仪表跑道供飞机用目视进近程序飞行的跑道，代字为V。(2)仪表跑道供飞机用仪表进近程序飞行的跑道，可分为：非精密进近跑道装备相应的目视助航设备和非目视助航设备的仪表跑道，能足以对直接进近提供方向性引导，代字为NP；I类精密进近跑道装备仪表着陆系统和(或)微波着陆系统以及目视助航设备，能供飞机在决断高度。低至60m和跑道视程低至800m时着陆的仪表跑道，代字为CATI；类精密进近跑道装备仪表着陆系统和(或)微波着陆系统以及目视助航设备，能供飞机在决断高度低

18、至30m和跑道视程低至400m时着陆的仪表跑道，代字为CAT；类精密进近跑道装备仪表着陆系统和(或)微波着陆系统的仪表跑道。该系统可引导飞机直至跑道，并沿道面着陆及滑跑。它又根据对目视助航设备的需要程度分为A、B、C三类，分别以CATA、CATB、CATC为代字。,类运行：决断高度不低于60m，能见度不小于800m或跑道视程不小于550m的精密进近和着陆。类运行：决断高度低于60m，但不低于30m，跑道视程不小于350m的精密进近和着陆。A类运行：决断高度低于30m，或无决断高，跑道视程不小于200m的精密进近和着陆。B类运行：决断高度低于30m，或无决断高，跑道视程小于200m，但不小于50

19、m的精密进近和着陆。C类运行：无决断高度和无跑道视程的精密进近和着陆。,第二节 机场类别和等级的划分,决断高度在飞机作精密进近飞行中规定的高度。在这高度，如不能看到继续进近所需的目视参考物或标志等则必须开始复飞。跑道视程飞机驾驶员在跑道中线上所能看见的跑道表面标志，或标出跑道外廓的灯光，或辨认出其中线的距离。,第二节 机场类别和等级的划分,3航站业务量规模等级,第二节 机场类别和等级的划分,4民航运输机场规划分级,第二节 机场类别和等级的划分,5关于救援和消防的机场分级,第二章 飞机的起降性能,第一节 飞机的起飞性能起飞过程包括三个阶段:加速段、过渡段、拉起爬升段。VR抬头速度Vlof离地速度

20、V2起飞安全速度,第一节 飞机的起飞性能,二、起飞距离的计算 飞机从滑跑开始到刚离开地面所经过的路程称为离地距离；而从滑跑开始到离开地面达到安全高度的水平距离，即为起飞距离。,第一节 飞机的起飞性能,飞机的起飞性能主要包括离地距离、起飞距离、离地速度和起飞时间。,第一节 飞机的起飞性能,风向和坡度的影响,第二节 飞机的着陆性能,飞机从高于着陆表面的安全高度152m(50ft)处下滑而后拉平到接地，最后完全停止(或滑入滑行道)的过程称为着陆。着陆分为三个阶段:空中段或进场拉平段、过渡段、减速段。在飞机接地瞬间，升力大约等于(实际略小于)着陆重量,第三章 跑 道,跑道是机场工程的主体。机场构形即跑

21、道数目和方位，以及跑道和航站区的相对位置。我们通常所说的跑道，即结构道面，它是供飞机起飞和着陆的一块划定的场地，一般是长条形。它要承受飞机的起飞滑跑和起飞滑跑前的运转及着陆滑跑并转入滑行道，因此要经过专门的整备或修建。结构道面分为水泥混凝土、沥青混凝土、碎石、草皮和土质等若干种。它在方位、长度、宽度、强度、粗糙度、平整度及纵横坡度等方面须满足运行飞机的要求。水泥混凝土道面称为刚性道面，而其它道面则称为柔性道面。水泥混凝土道面和沥青混凝土道面又划归为高级道面。我国的航班机场几乎都是高级道面。,第一节 跑道方位,跑道方位即跑道走向，它取决于当地的主导风向、周围地形、机场发展可用面积大小以及相邻机场

22、的状况。跑道方位一般以跑道磁方向角度表示，由北顺时针转动为正。如首都国际机场的两条跑道均为179一359(基本上是正南正北)。,第一节 跑道方位,跑道方位识别号码(即跑道识别标志)，由两位数字组成。将跑道着陆方向的磁方位值除以10，而后四舍五入，即得到这个两位数；同时将该数字置于跑道相反的一端，作为飞行人员和调度人员确定起降方向的标记。如天津滨海国际机场的跑道磁方向角为160-340，则南端识别号码为34，北端识别号码为16；海拉尔机场的跑道磁方向角为93-273，则东端识别号码为27，西端识别号码为09；桂林两江国际机场的跑道磁方向角为6-186，则南端识别号码为01，北端识别号码为19。,

23、第一节 跑道方位,若同一方向有两条或更多条平行跑道，则在每个识别标志数字后面(或下面)必须增加一个字母，所加字母为从进近方向看去自左至右的顺序。如两条跑道则为“L”、“R”；如三条跑道则为“L”、“C”、“R”；如四条跑道则为“L”、“R”、“L”、“R”；如五条跑道则为“L”、“C”、“R”、“L”、“R”或“L”、“R”、“L”、“C”、“R”；如六条跑道则为“L”、“C”、“R”、“L”、“C”、“R”。,第一节 跑道方位,当有四条或更多平行跑道时，一组相邻跑道的识别号码可用上述方法获得，另外一组相邻跑道的识别号码则以次一对最接近的数字表示。如四条跑道磁方向角均为93273，其中一组跑道

24、识别标志号码为0927，而另一组则为1028。,第一节 跑道方位,繁忙机场设有多条跑道时，按其所起作用，可以划分为四种。(1)主要跑道(主跑道)，在条件许可时，比其他跑道优先使用的跑道。主要跑道的长度应足以满足准备使用该跑道的最大型飞机运行要求，即长度较长，强度较高。(2)次要跑道，它的长度可以短些，强度也较低，即可以供较小型飞机起降使用。次要跑道的长度应采用类似于确定主要跑道长度的方法确定。(3)辅助跑道，又称侧风跑道，当飞机因强侧风影响，无法在主要跑道上起降时，可以在辅助跑道上起降。因其逆风分量很大，它们的长度可以比主要跑道短得多。(4)起飞跑道，仅供飞机起飞所用的跑道。起飞跑道的净空要求

25、可以低些，因不用作着陆。,第一节 跑道方位,为了确定机场的位置，必须设置一个机场位置点。用主要跑道中线中点作为机场的位置点，以经纬度表示，精确到秒。,第二节 跑道长度的确定,影响跑道长度的因素：(1)预定使用该跑道的飞机起降性能，特别是要求跑道最长的那种机型的构形和性能特点。(2)飞机起降时的质量。(3)机场所在地环境，如机场标高和地形。(4)气象条件，特别是地面风力、风向和气温等。(5)跑道条件，如纵坡坡度、湿度、和表面状况等。,第二节 跑道长度的确定,一、起飞所要求的长度起飞时要考虑三种情况：正常起飞、中断起飞和继续起飞。1正常起飞情况 正常起飞又称全发起飞(全部发动机起飞)。由静止启动点

26、到飞机离开地面的距离称为离地距离LOD(Lift off distance)，从静止启动点到飞机距地面高度为10.7m(35ft)的水平距离D35的115(对应于Z点)作为正常起飞要求的长度，称为起飞距离TOD(take off distance)。,第二节 跑道长度的确定,实际上，飞机在正常起飞滑跑时，离地前并不需要TOD这么长距离，因此全强度道面的铺砌可以缩短。所以，一般除将LOD的115的长度铺砌全强度道面外，还至少将TOD与该长度之差的12铺砌全强度道面。铺砌全强度道面长度称为起飞滑跑距离TOR(take off run)。TOR=1.15LOD+0.5(TOD-1.15LOD)TOR

27、=1.15LOD+0.5(D35-LOD)而将其余部分TOD-TOR设净空道CWY(clearway).,第二节 跑道长度的确定,第二节 跑道长度的确定,2.发动机失效情况 起飞滑跑过程中，当有一台发动机失效时，为了保证飞机的安全，这时需要做出选择：是继续起飞还是中断起飞。为此应明确一决断速度V1(又称故障临界速度)，V1应小于VR。当飞机发动机失效时，其速度大于V1，则应继续起飞，而速度小于V1。则应中断起飞。,第二节 跑道长度的确定,(1)继续起飞情况。如果发动机失效后，飞机速度大于V1飞机尚有足够速度及动力在剩余的起飞距离内完成起飞，驾驶员则应操纵飞机继续起飞，即仍旧加速到VR。(相当于

28、C点)，抬起前轮，随之在D点达到Vlof，加速爬升，而后达到安全高度10.7m(35ft)，速度达到Vlof，相应于水平位置Z点。否则，如这时中断起飞，则由于飞机速度过大，将使飞机减速到停止的距离过长。从静止启动点A到D点称为离地距离LOD。继续起飞所需要的起飞距离TOD是飞机达到安全高度时的实际水平距离D35，不再乘以115。这是因为涡轮动力发动机发生故障的可能性很小，而起飞滑跑过程中在V1这种最不利情况下发生故障更少出现。但可采用净空道概念，即净空道长度定为起飞距离TOD与离地距离LOD之差的12。除去净空道，起飞距离的其余部分仍为全强度道面，用作起飞滑跑距离TOR，相应于X点。,第二节

29、跑道长度的确定,第二节 跑道长度的确定,(2)中断起飞情况。如果发动机失效时，飞机速度小于V1，驾驶员应中断起飞，并采取各种减速措施(刹车、收油门、打开地面阻流板等)，使飞机从加速转为减速，直到飞机停住。从静止启动点A到完全停止点Y，这段距离称为加速一停止距离ASD(accelaerate stop distance)。如果此时仍继续起飞，则由于飞机速度过小，动力不足将使得离地距离和起飞距离过长。对于涡轮动力的飞机而言，中断起飞的情况极少出现。因此，只要求必须将起飞滑跑距离铺砌全强度道面。而ASD的其余部分强度可以低些，称这部分为停止道SWY(stopway)。,第二节 跑道长度的确定,对任何

30、一架飞机，决断速度v1不是一个固定的速度，可由驾驶员在一定范围内根据机场的加速一停止距离和起飞距离、起飞质量、跑道条件、气象状况及机场环境加以选择。v1值选得越大，则起飞距离越短，而加速一停止距离越长；反之，则起飞距离加长，而加速一停止距离变短。最理想情况是，选择某一决断速度v1，使在这种情况下所需起飞距离与所需加速一停止距离相等，这个距离称为平衡场地长度(balanced field length)。图33中以Ld表示。相应决断速度可以称为平衡速度。当不设停止道和净空道时，这两个距离与跑道长度相等。假如先不考虑着陆距离，则平衡场地长度的全长可以不必均为全强度道面，因为实际需要的起飞滑跑距离必

31、然小于平衡场地长度。平衡场地长度Ld可以由起飞滑跑距离Lb(全强度结构道面)加上净空道(或停止道，此时二者等长)组成。即全强度道面可以缩短一个相当于净空道的长度。,第二节 跑道长度的确定,如果v1大于平衡速度，加速-停止距离大大加长，而起飞距离和起飞滑跑距离减小。全强度道面为La，但要修停止道到Lf。这对于接近跑道端有障碍物的情况是可取的。如果v1小于平衡速度，加速-停止距离可以缩短，当其等于起飞滑跑距离，即为Ls时，勿需修停止道，但要设置净空道至Lc。,第二节 跑道长度的确定,第二节 跑道长度的确定,二、着陆所要求的长度 着陆情况比较简单。当飞机以适当速度，从高于着陆表面15.2m(50ft

32、)情况下通过跑道人口(可用于着陆的那部分跑道的起始处)，到接地并完全停止所需水平距离，称作停止距离SD(stop distance)。由于考虑到：非标准大气的影响(温度高会使得着陆速度增大)；跑道纵坡的影响；实际下滑角偏差的影响(一般比规定的3下滑角要稍大)等几个因素。因此将实际停止距离除以60得到着陆距离LD(landing distance)LD=SD0.6。为安全起见，着陆距离要求全强度道面。,第二节 跑道长度的确定,三、飞行场地长度和跑道长度 飞机起降所要求的飞行场地长度FL(field length)为起飞距离、加速-停止距离、着陆距离三者中最大者，可由三部分组成，即由全强度道面FS

33、(fullstrength pavement)，停止道SWY(强度较弱的道面)和净空道CWY组成。,第二节 跑道长度的确定,在正常起飞情况下，飞机由启动、滑跑、离地而后到达35英尺(10.7m)高度时实际水平距离D35而离地距离为LOD时TOD=1.15D35CL=0.5(TOD-1.15LOD)TOR=TODCL=1.15(D35+LOD)2 TOR=1.15LOD+(D35-LOD)/2,第二节 跑道长度的确定,在继续起飞情况下，则 TOD=D35 CL=0.5(TOD一LOD)TOR=TOD-CL=LOD+(D35-LOD)2在中断起飞情况下，则 SWY=ASDFS在着陆情况下，则 LD

34、=SD0.6,第二节 跑道长度的确定,要确定所需飞行场地长度FL，以及全强度道面长度FS、停止道面长度SWY和净空道长度CWY，则由以下公式求得 TOD*max(TOD，TOD)FLmax(TOD，ASD，LD)FS=max(ToR，TOR，LD)SWYASDFS CL*TODFS CWYmin（(FLASD)，CL CWY至少为零,第二节 跑道长度的确定,【例1】在海平面高度，温度为15，无风，跑道无坡度。正常起飞时，离地距离LOD2130m，D352440m；继续起飞时，离地距离LOD2500m，起飞距离D352770m；中断起飞时，加速一停止距离ASD2900m；着陆时.停止距离SD15

35、20m。要求确定飞行场地长度及跑道各部分长度。,第二节 跑道长度的确定,解 正常起飞时 TOD=1.15D35=1.152440=806m CL=0.5(TOD一1.15LOD)=0.5(28061.152130)178m TOR=TODCL=2628m 继续起飞时 TODD352770m CL=0.5(TOD-LoD)=0.5(27702550)=135m TOR=TOD一CL=2635m 中断起飞时 ASD=2900m 着陆时 LD=SDO.6=15200.6=2533m,第二节 跑道长度的确定,综合以上数值代入式(311)至(316)TOD=max(TOD，TOD)=2806m FL=m

36、ax(TOD，ASD，LD)=2900m FS=max(TOR,TOR，LD)=2635m SWY=ASDFS=2900-2635=265m CL=TOD-FS=28062635=17lm CWY=min(FLASD)，CL=(0，171)=0 对于例中的飞机，为起降安全，需场地长度FL为2900m，全强度道面FS为2635m，停止道SWY为265m，可不专设净空道。若要双向起降则需要由跑道两端向外各延伸265m停止道，场地长度则要 FL=265+2635+265=3165m,第三节 各种因素对跑道长度的影响,飞机起降性能对跑道长度的要求是最重要的，在此不多述。以下仅简述其他因素对跑道长度的影

37、响。一、飞机质量对跑道长度的影响二、大气条件和海拔高度对跑道长度的影响 三、道面状态对跑道长度的影响,一、飞机质量对跑道长度的影响 随着飞机起飞质量增加，飞机离地速度增加，这将使跑道长度增加。而随着陆质量的增加，着陆接地速度增加，这也会使着陆距离加长。飞机质量由基本质量以及商务载重、航程燃油和备用燃油构成。基本质量通常包括：空机质量；机组质量、机组行李、机油和可移去的应急设备质量；不能使用的燃油质量。除基本质量以外的三项质量是可变的。当飞机在目的地着陆时，飞机着陆质量仅为基本质量、商务载重与备用燃油质量之和。飞机着陆质量不能超过飞机最大结构着陆质量。起飞质量为着陆质量与航程燃油之和，这个质量不

38、能超过飞机的最大结构起飞质量。,第三节 各种因素对跑道长度的影响,二、大气条件和海拔高度对跑道长度的影响 大气条件即是空气温度、密度和压力的组合，它对飞机起降所需跑道长度起重要影响。海拔高度是影响大气条件首要因素。随着海拔高度的增加，一般地说，气压和空气密度要降低。这使得在给定的真空速(即真实空速，飞机相对于周围空气的速度)情况下，飞机升力以及发动机功率和推进效率也会降低。其结果就是，为获得必要升力需更多时间才能使飞机速度达到要求，于是导致起飞距离加长。同样，在较高的海拔高度，其着陆速度也增加。而由于密度降低使得着陆时的空气阻力减小，因而加长了着陆距离。总之，海拔高度的增加导致跑道加长。在确定

39、海拔高度对跑道长度影响之前，首先为所使用飞机选定一个满足起降要求的基本跑道长度。基本跑道长度是在标准大气条件下，海平面、无风、平坡起飞或着陆所需的跑道长度。可供机场规划使用。,第三节 各种因素对跑道长度的影响,除了非常热或位于高海拔地区的机场外，对大多数机场而言从海平面起，标高每升高300m，跑道长度增加7即可。影响飞机性能诸因素中，气温是非常重要的。当气压一定，气温越高，空气密度越小，则飞机发动机效率越低，特别是起飞时，影响更大，对涡轮发动机尤为明显。按照海拔确定跑道长度后。再考虑气温的影响。为此，首先确定机场基准温度，机场基准温度是指：机场或接近机场的气象台(站)所记录的一年内最热月(指最

40、高月平均温度的那个月)的日最高温度的月平均值，以摄氏度计。这个温度至少应取5年的平均值。机场基准温度每超过机场海拔高度的标准大气温度1，起飞跑道增长1。标准大气温度与海拔高度相对应。,第三节 各种因素对跑道长度的影响,风的影响也不可忽视。顺风起降会使起飞距离和着陆距离加长。飞机升力是由于飞机相对于空气运动而产生的。升力等于重力时求得的离地速度应是飞机相对于空气的离地速度，不是相对于地面的离地速度。风对相对于空气的离地速度无影响，但对相对于地面的离地速度则有影响。若风在起飞方向上的分量为u，则飞机相对于地面的离地速度为Vlof+u(顺风时u0，逆风时u0)。由前述可知顺风加长起飞距离，而逆风则缩

41、短起飞距离。着陆滑跑长度亦类似。而侧风也会增大阻力.故起飞滑跑距离也会增加一些。顺风起降时，风速每增加5节(5 nmileh，9.26kmh)，跑道长度要增加710。逆风时，风速每增加5节，跑道长可缩短23。如果跑道可以双向起降，则应以无风条件确定跑道长度。,第三节 各种因素对跑道长度的影响,三、道面状态对跑道长度的影响 飞行区基准代码不同时，对跑道的纵坡要求不同(可见本章第五节)。上坡起飞时，起飞滑跑距离加长；下坡起飞时，起飞滑跑距离缩短。在要求的规定内，跑道纵坡(有效纵坡)每1，起飞跑道长度增加10。实际，跑道增加的长度是最高点与最低点标高之差的10倍。跑道表面潮湿和滑溜的情况使得道面摩擦

42、系数降低，影响起飞加速性能，更会使着陆滑跑距离加长。跑道表面积水、积雪、结冰也会产生同样的影响。而3mm深的水洼，会使高速着陆飞机发生“飘滑”现象，这是很危险的。跑道表面要除水、除雪。为防止积水，跑道表面除有横坡要求外，还要拉毛、刻槽、压槽。,第三节 各种因素对跑道长度的影响,根据飞机在各种类型的人工道面上起降经验表明，从飞行安全角度来看，摩擦系数不小于0.5时，刹车条件为良好；而在0.30.5时为中等；小于0.3属差。对于现代飞机，各种状况的道面的摩擦系数应该具有如下值：干燥和干净的水泥混凝土道面为0.70.8，沥青混凝土道面为0.60.9；湿水泥混凝土道面为0.40.6，湿沥青混凝土道面为

43、0.350.55；有雪的水泥混凝土和沥青混凝土道面为0.30.35。由于飞机起降性能与道面摩擦系数有直接关系，当摩擦系数由0.8降到0.3时，其着陆距离大约要增加1.21.5倍。增加倍数还与飞机类型及减速装置有关。,第三节 各种因素对跑道长度的影响,通常，飞机生产厂家都提供适当的飞机手册用于一般机场跑道长度的设计。飞机手册以图线或(和)表格形式给出了飞机性能。本章附录列出了部分波音系列和麦道系统飞机的性能数据。经常使用该机场的飞机型号确定后，再根据机场标高、机场基准温度、飞机的航程、商务载重、跑道中线上最高点与最低点标高之差，即可由飞机性能表格上的数据，计算出着陆长度和起飞长度(通常要用插值方

44、法)，从而确定建议跑道长度。,第四节 跑道长度计算实例,【例2】确定下列设计条件下的建议跑道长度。(1)飞机：波音757200(发动机PW一2037)；(2)机场标高：1000m；(3)机场基准温度：30；(4)航程：5000km；(5)跑道中线上最高点与最低点之差：15m；(6)选择商务载重：20000kg。,第四节 跑道长度计算实例,解(1)着陆长度。由附录表11中可以查出，襟翼为30时，最大容许着陆重量为89900kg；对应的着陆长度通过插值计算可得1712m。类似，襟翼为25时，最大容许着陆重量为89900kg；对应的着陆长度通过插值计算可得1749m。因此，最大容许着陆重量为8990

45、0kg，而着陆长度为1712m化为整数后，即为1800m。(2)起飞长度。a.查附录表11可知：飞机空重加上备份燃油重量(按1.25小时计)为63448kg；燃油重量为50004.7=23500kg；,第四节 跑道长度计算实例,起飞重量为63448+23500+20000=106948kg；襟翼位置为20、15、5和1的最大容许起飞重量分别为95900kg、102600kg、107500kg和108900kg，故只能选择襟翼位置为5、1。b.当襟翼位置为5时，机场基准温度30，标高1000m时，查附录表15可得基准系数R为65.4。经过插值运算，由该表可得：在R为65.4，起飞重量为10500

46、0kg和110000kg的起飞跑道长度分别为3026m和3385m；再经过插值运算可得对应于起飞重量106948kg的起飞跑道为3166m。类似还可以先对起飞重量插值，而后再对R插值，求出起飞跑道长度。对于襟翼位置为1时，进行插值运算后可得起飞跑道长度为3335m。二者相比，取短者，即3166m。,第四节 跑道长度计算实例,3166+15x10=3316对此长度整数化后，得到起飞长度为3400m。因而，对这种飞机的建议跑道长度即3400m。在以上计算中，机场温度、机场标高、飞机运行重量和基准系数“R”允许内插，但襟翼位置不可以内插。当拟供使用的飞机特性资料得不到时，只能先选择一个基本跑道长度，

47、再按跑道标高、机场基准温度进行修正(如因标高和气温的合计修正量超过35，所需修正要专门进行研究)。而后，按跑道的纵坡再进行修正。,第四节 跑道长度计算实例,【例3】在海平面和标准大气条件下着陆所需跑道长度2500m。在跑道平坡、海平面和标准大气条件下起飞所需跑道长度为2800m。现机场标高为150m，机场基准温度24(150m标高的标准大气温度为14.025 C)，跑道纵坡为0.5，请按机场实际情况进行长度修正。解(1)跑道起飞长度修正。a.跑道起飞长度因标高修正为 28001+0.07(150300)=2898m b.因标高和气温的修正为 28981+(2414.025)0.01=3187m

48、 c.因标高、气温和坡度的修正为 3187(1+0.1(0.51)=3346m(2)跑道着陆长度修正。因标高修正 2500(1+0.07150300)=2588m 实际跑道长度为3346m。整数化后可取跑道长度3400m。,第四节 跑道长度计算实例,当不设置净空道和停止道时，可用前述方法计算并修正跑道长度，最后选取最大值作为跑道的长度。如设置停止道和(或)净空道，实际跑道长度可以缩短。但是否设置停止道和净空道还要考虑跑道端以外地区的各种状况。所设置的停止道、净空道与跑道的组合必须满足飞机的起降要求。通常跑道入口位于跑道端头，但如果障碍物突出于进近净空面，为保证着陆安全，则需要将跑道入口内移，甚

49、至永久内移(见第5章)。当跑道设置了停止道和(或)净空道以后，或由于各种原因跑道人口内移时，必须在跑道的每个方向公布适用于飞机起降的各种可用距离，即跑道的“公布距离”，以便使用该机场的飞机据此正确地进行起飞和着陆。,第五节 跑道的公布距离,第五节 跑道的公布距离,公布距离包括以下四个：(1)可用起飞滑跑距离TORA，适用于飞机起飞时作地面滑跑使用的跑道长度；(2)可用起飞距离TODA，即可用起飞滑跑距离TORA加上所设置的净空道长度；(3)可用加速一停止距离ASDA，即可用起飞滑跑距离TORA加上所设置的停止道长度；(4)可用着陆距离LDA，即适用于飞机着陆时作地面滑跑使用的跑道长度。,第五节

50、 跑道的公布距离,当跑道不设置停止道及净空道，而跑道人口又位于跑道末端时，以上四个公布距离应相等。设置净空道时，可用起飞距离TODA应包括净空道长度 设置停止道时，可用加速一停止距离ASDA应包括停止道长度。由于周围净空条件受限，停止道无法用作净空道，因此可用起飞距离TODA与可用起飞滑跑距离TORA相等。,第五节 跑道的公布距离,当跑道入口永久内移时，可用着陆距离LDA应去掉跑道入口内移长度 当停止道和净空道同时设置，且跑道入口内移时，4个可用距离。公布距离均为从左向右起飞或着陆。如从两个方向起降，可照此组合。内移的跑道入口只影响向该跑道人口进近的可用着陆距离，不影响所用相反方向运行的公布距