跑道入口内移在机场中的应用

2021-01-10 15:39赵亮
科学与生活 2021年26期
关键词:净空噪声

赵亮

摘要:研究了跑道入口内移在机场内的应用方向,包括在净空、噪声、近距跑道容量以及不停航施工等方面,分析机场采用跑道入口内移时,对机场内设施的影响。

关键词:跑道入口内移、净空、噪声、近距跑道、不停航施工

跑道入口通常为跑道铺筑面在两端的物理界限,是可用于着陆的跑道的起始端部,由于障碍物限制、噪声、用地等原因,国内越来越多的机场采用跑道入口内移,例如上海虹桥国际机场、广州白云国际机场、厦门高崎国际机场、昆明长水国际机场、大连周水子国际机场、天津滨海国际机场等,适当内移跑道入口,可保障机场安全、绿色发展。

1、跑道入口内移的作用

(1)增加跑道端可接受障碍物高度

为保障航空器在机场飞行运行安全,机场及周边一定范围内实施净空保护,主要是对机场及其周边新建、扩建的建构筑物等可能影响飞行安全的物体高度进行控制,形成净空保护区域。包括机场障碍物限制面、机场航行服务程序保护区以及部分管制运行所需区域。在净空保护区域内,障碍物高度将进行严格控制。

跑道入口一般位于跑道端,此時应没有障碍物突出进近面。当有物体突出于障碍物保护面之上,经航行研究表明对航空器安全有不利影响时,可以适当地将跑道入口内移。

当跑道入口内移Mm时,飞机以相同的下滑角θ着陆,下滑道高差计算如下:

ΔH=(D+M)tanθ-Dtanθ=Mtanθ

取跑道入口内移300m,航空器下滑角为3°,即可在原有障碍物限制高度的基础上增加300×tan3°=15.72m的高度[1]。

例如广州白云国际机场由于机场北面山体较多,为满足落地时超障的需要,02L/20R跑道北端内移200m;大连周水子国际机场由于机场西端有较高山体,东端有一条铁路,10/28跑道东端(28号)入口内移300m,跑道西端(10号)入口内移200m;受地形影响,迪庆香格里拉机场16号跑道入口内移600m。

机场外存在影响飞机起飞着陆的障碍物时,跑道入口内移避免机场跑道端潜在的障碍物高度限制,大大提高了净空的安全性。

此外,当机场设置有绕行滑行道(以下简称“绕滑”)时,航空器在绕滑中滑行,即位于起降航线之下,可以将其看做为移动的障碍物。根据民航行业标准规定,在绕行滑行道上运行的飞机不应超过此时运行方式所需的障碍物限制面。若要所有移动的障碍物都满足所有障碍物限制面要求,一是增加绕滑和跑道端头的距离;二是限制使用绕滑的飞机机型。

当绕滑和跑道端头的距离固定时,跑道入口内移,可使使用绕滑的飞机机型相应增大;当使用绕滑的飞机机型固定时,跑道入口内移,绕滑和跑道端头的距离可以相应缩短,缩短距离即为入口内移距离。

例如,虹桥机场规划建设的绕滑道距离跑道末端垂直距离645m,启用绕滑道时跑道末端内移300m,可以满足部分D类(B757)及C类(含)以下机型无等待滑行,同时不影响跑道上飞机的正常起降,E类和部分D类(B767)机型仍需采用穿越跑道方式运行[2]。虹桥机场跑道入口内移为绕行滑行道提供必要的净空条件,极大地减少了飞机的跑道穿越,提供运行上的灵活性。

(2)缩小噪声影响范围

飞机在机场运行时(包括起飞、着陆、滑行、测试等)产生的噪声,对机场地面工作区和机场附近的居民区造成噪声污染。飞机的高速度化和载重量的增加,使得飞机噪声污染日益严重。

噪声影响范围是以机场为中心的椭圆型,最大直径与机场跑道方向平行,一般是9~13km左右,最小直径在5km左右。跑道两端噪声影响区域较大。

虹桥机场现状跑道的南北两端是高敏感程度的住宅区域,噪声影响的问题对其来说至关重要。跑道入口内移等于将航空噪声在跑道的南北两端的影响范围向机场内部移动了300m实际上把跑道两端噪声最大(85分贝以上)的区域,几乎全部移到了虹桥机场用地范围之内,从而大大减小了虹桥机场用地以外的飞行噪声影响区域的范围。

(3)实现近距跑道入口错开

对于机场近距跑道的运行,跑道入口错开距离越大,两个进近定位点的间距越小,高、低下滑道高差越大,安全裕度越高。跑道的入口是否错开以及错开多少,对近距跑道的进离场程序、跑道运行模式、跑道容量、地面调度和机场飞行区占地等都有重要影响。

适当的入口错开,有助于近距平行跑道相关平行进近的实施,从而显著增加跑道容量。但一味的采用物理错开两条跑道的距离,势必会增加机场占地面积、航空器地面滑行时间,相应的机场运营管理困难也会增大。为了减小两条跑道入口的距离,采用跑道入口内移或物理错开与入口内移相组合的方式实现近距平行跑道入口错开,相对来说更为经济与合理,能够在保证跑道容量、节约跑道建设用地和保持运行安全高效等三个方面达致良好的平衡[3]。

(4)实现跑道端改扩建工程的不停航施工

不停航施工是指在机场不关闭或者部分时段关闭并按照航班计划接收和放行航空器的情况下,在飞行区内实施工程施工。

根据民航总局191号令要求,在跑道有飞行活动期间,禁止在跑道端之外300m以内、跑道中心线两侧75m以内的区域进行任何施工作业。

机场在实施跑道延长施工,或者在跑道端之外300m以内、跑道中心线两侧75m以内的区域进行改扩建项目施工时,可以通过跑道入口临时内移来消除施工和跑道运行间的相互影响。

例如吐鲁番机场因不停航施工需要,将跑道由2800m内移至2500m;东营机场跑道延长工程施工建设时,跑道由2800m内移至2400m;银川河东机场二期扩建工程开展跑道延长不停航施工,跑道由3200m内移至2900m[4]。

2、跑道入口内移对机场的影响

跑道入口内移后,为保障飞机在新的跑道入口起飞着陆,需要完成跑道入口内移进离场飞行程序的设计和批复。此外,需相应调整机场导航设施和目视助航设施,包括与机场跑道入口位置关系紧密的下滑台、内指点信标台、中指点信标台等仪表着陆系统,以及跑道号码标志、跑道入口标志、瞄准点标志、接地带标志、道面标志、助航灯光、标记牌、标志物、进近灯光、跑道入口灯、跑道入口翼排灯、PAPI灯、内移段跑道边灯等目视助航设施相应的增加和调整。

3、结论

跑道入口内移可以增加跑道端可接受障碍物高度,提高净空安全性,为绕行滑行道提供必要的净空条件;缩小机场用地以外的飞行噪声影响区域的范围;近距跑道入口内移实现近距平行跑道入口错开,能够在保证跑道容量、节约跑道建设用地和保持运行安全高效等三个方面达致良好的平衡;机场在跑道端实施改扩建工程不停航施工时,可以通过跑道入口临时内移来消除施工和跑道运行间的相互影响。

机场跑道入口内移时,除需要完成跑道入口内移进离场飞行程序的设计和批复,还需相应调整机场导航设施和目视助航设施。

关于跑道入口内移的距离,内移距离过短,净空高度的增加以及噪声影响范围的减小效果不明显,内移距离过长,对于飞机着陆距离、导航设施以及运行效率的影响较大,如何选取合适的跑道入口内移距离,使各方面达到平衡可进行深入研究。

参考文献

[1]杨珂.多跑道民用机场噪声消减措施研究[D].中国民航大学,2018.

[2]金德雄.虹桥机场绕滑道系统应用研究[J].中外建筑,2017(9):161-163.

[3]王维,王美玲,潜雪冰.机场近距平行跑道间距和入口错开的选择研究[J].中国民航大学学报,2011:23-26.

[4]黄孔任,吴敏.揭阳潮汕机场跑道延长不停航施工方案分析[J].工程前沿,2020(5):31-32.

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