伍祥荣
摘要:在民用机场建设中,特别是山区机场,由于地形起伏较大,通常都会涉及机场净空处理,不同的净空处理要求,直接影响整个机场的投资,如机场净空处理土方纳入机场平整区平衡,还将影响到机场的标高。文章通过对机场净空限制面的类别进行较为详细的分析和梳理,并结合净空处理实践,总结出了机场净空处理的原则、方法和步骤。
关键词:机场净空处理;限制面;飞行程序;飞机性能;导航台站
中图分类号:V35文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)24-0085-02
1机场限制面类别
1.1附件14面
根据《民用机场飞行区技术标准》中有关“障碍物的限制和移除”规定,为保障航空器起降安全和机场安全运行,防止由于机场周围障碍物增多而使机场无法使用,规定了几种障碍物限制面,用以限制机场及其周围地区障碍物的高度。突出障碍物限制面的物体,可能在某些情况下造成对仪表进近程序或有关的目视盘旋程序加大超障高度或超障高,或者对飞行程序造成实际
影响。
在机场障碍物限制范围内超过起飞爬升面、进近面、过渡面、锥形面以及内水平面的现有物体应予以拆除或搬迁,除非属于以下情况例外:
——经过研究认为在航行上采取措施,该物体不致危及飞行安全,并经民航行业主管部门批准。该物体应按规定设置障碍灯和(或)标志;
——该物体被另一现有不能搬迁的障碍物所遮蔽。
新物体或现有物体进行扩建的高度不应超出起飞爬升面、进近面、过渡面、锥形面以及内水平面,除非该物体被另一现有不能搬迁的障碍物所遮蔽。
障碍物限制面即附件14面由八个假想的无障碍限制面组成,分别是:锥形面、内水平面、内进近面、进近面、过渡面、内过渡面、复飞面和起飞爬升面。上述障碍物限制面相互重叠部分应按较严格的要求进行
控制。
规定和公布机场障碍物限制面,限制机场及其周围地区物体的高度,对保证飞机起飞降落的安全,有效利用机场,提高总体效益具有重要意义。
1.2飞行程序涉及的几组限制面
1.2.1基本ILS面。ILS面是来源于附件14的精密进近障碍物限制面和复飞面。基本ILS面相当于附件14为基本代码为3或4的精密进近跑道规定的障碍物限制面的局部,包括进近面、升降带、复飞面、过渡面。这些斜面的高度是由线性方程式z=Ax+By+C确定。
穿透任何基本ILS面的物体就成为控制障碍物,需要进一步评估。
1.2.2障碍物评价面OAS面。OAS面是在基本ILS面之上的一组障碍物评价面。它的大小取决于ILS进近的分类及其几何参数、飞机的大小等因素,比使用基本ILS面评估障碍物要精确得多。对于穿透基本ILS面的障碍物,还必须使用OAS面做进一步评价。但是,基本ILS面是作为限制障碍物增长、确保机场净空的规划面,在跑道附近的一定区域,它要比OAS面更靠近跑道,因而OAS面并不能代替基本ILS面或附件14面。
OAS面由对称于精密航段航迹的6个斜面(用字母W、X、Y和Z表示)和包含入口的水平面组成。这些斜面的高度是由四个线性方程式z=Ax+By+C精确确定。
1.2.3障碍物鉴别面OIS。OIS面是离场保护区内用于鉴别障碍物的一个斜面。
对直线离场,OIS面的起点为DER之上5m(16ft);对全向离场,应考虑几个OIS面。OIS面的梯度为2.5%,H类为4.2%。如果没有障碍物穿透OIS面,则假定程序的设计梯度为3.3%(2.5%+0.8%);当有障碍物穿透OIS面时,必须考虑在离场程序中规定一条飞行航迹,或规定一个最小净上升梯度,以便飞越这些障碍物时有一个适当的余度。(即规定一航迹横向避开这个障碍物,或在障碍物之上提供最小超障余度而使用大于3.3%的程序设计梯度)。
1.2.4障碍物鉴别面VSS。VSS面是为了保证航空器在最后进近阶段目视飞行过程中,垂直方向上能够以安全的余度飞越航径下方障碍物。VSS面的坡度等于最后进近下降角度减去1.12°,当最后进近采用最佳的3°下降角度或5.2%的下降梯度时,VSS面的坡度为1.88°(3.3%)。根据国际民航组织要求,如果VSS被穿透,必须进行航行研究,并可采用提高最后进近下降梯度/角度,及跑道入口内移等弥补措施进行补救,否则进近程序不得公布。
1.3飞机性能涉及的几组限制面
对于飞机性能而言,不是超过飞机性能1.6%梯度的障碍物,或超过机场障碍物A型图1.2%梯度的障碍物都需进行处理。原则上,尽量不对障碍物进行处理,能通过设计起飞一发失效应急程序避开障碍物的,最好不进行处理,确实不能避开的,要通过仔细的性能分析后确定是否需要处理及其处理梯度。
1.4进近灯光系统限制要求
根据《民用机场飞行区技术标准》中有关“进近灯光系统”规定:
——简易进近灯光系统的灯具的光中心应尽量与跑道入口灯的光中心保持在同一水平面上,但在距入口150m范围内,灯具应安装得尽可能接近地面。由于地形变化可在距入口150m以外有一段不大于1∶66的升坡或不大于1∶40的降坡,但光中心的变坡不应多于一个。
——I类精密进近灯光系统的灯具的光中心应尽量与跑道入口灯的光中心保持在同一水平面上,在距入口150m范围内,灯具应安装得尽可能接近地面。由于地形变化,在距入口300m以内,光中心可以有一段不大于1∶66的升坡或降坡;在距入口300m以外,光中心可以有一段不大于1∶66的升坡或不大于1∶40的降坡。
——II/III类精密进近灯光系统的全部灯具的光中心应尽量与跑道入口灯的光中心保持在同一水平面上,距入口150m范围内的灯具应在当地情况许可条件下尽量安装得接近地面,不应有降坡;由于地形变化,在距入口450m以内可以有一段不大于1∶66的升坡,但不应有降坡;在距入口450m以外可以有不大于1∶66的升坡或不大于1∶40的降坡。
由于对灯具的光中心坡度的限制,必然对灯光系统范围内的场地提出了限制要求。通常会结合灯光系统要求和地形条件进行优化设计,然后进行相应的净空
处理。
1.5导航台站要求
机场的导航台站一般包括下滑台、航向台和全向信标台,对净空处理有影响的多为航向台(特别是处于挖方区的航向台)和全向信标台,需要根据其本身的场地保护要求和台站本身的高度限制(不超净空限制面)进行净空处理。
1.6塔台通视整个跑道的要求
根据《民用机场总体规划规范》(MH5002-1999)中有关“机场航管设施”规定:管制塔台应规划在机场总平面的适当位置,它的视线范围要求能直接目视所有跑道、平行滑行道的道面以及跑道两端的净空。如位于塔台同侧的障碍物较高,通常需要按通视要求进行
处理。
2净空处理原则
一般来说,当某一障碍物处于几类多个限制面共同控制时,则按“最严格面的要求进行处理”。
附件14面内的障碍物通常需要处理进近面和过渡面内地障碍物,但进近面从跑道两端分别向外延伸15km,如障碍物离跑道入口较远,往往会通过飞行程序设计对障碍物进行避让,其障碍物的处理往往根据飞行程序提出的要求进行。
3净空处理方法和步骤
当某一障碍物需要进行净空处理时,通常应理清楚该障碍物受哪些类型限制面的控制,然后分别求出各限制面之间的“交线”,保留限制最严格的一组面,最后以保留下来的最严格的那组面建立地势面进行净空土方计算,统计计算出来的土方量即为该障碍物的净空处
理量。
4结语
通过对各类净空限制面的分析,理清了机场净空障碍物处理需要考虑的各种限制条件,提供了处理的方法和思路,有效的防止了净空处理不到位或盲目进行净空处理的局面。
参考文献
[1] 民用机场飞行区技术标准(MH5001-2013)[S].
[2] 目视和仪表飞行程序设计规范(MH/T4023-2007)[S].
[3] 朱代武,何光勤.目视和仪表飞行程序设计.
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