机场规划与设计3教材课件

第3章机场总图规划3.1机场总图规划3.2进近和净空规划3.3土地利用规划目录2.1机场规划层次与分类2.2机场需求预测2.3机场规划选址3.1机场总图规划机场总图规划是一种关于现有和拟建的机场设施和土地利用、它们的位置和有关的间距及其尺寸资料按照比例的图形显示，而这些内容是用以显示达到现行标准所要求的。该规划展示了机场的位置、净空地带、进近区和其他可能影响机场使用和扩建能力的环境特征。3.1.1机场总图规划图机场总图规划图包括以下内容：机场总图、机场位置图、机场邻近地区图、基础数据表和有关的风的信息。一、机场总图机场总图是该图的主要组成部分，它按比例描绘了机场现有的和最终的发展建设状况和土地利用，并至少包括以下信息重要的机场设施：诸如跑道、滑行道、机坪、吹风挡板、跑道安全区、建筑物、助航系统、停车区、道路、灯光、跑道标志、管线、边界、主要排水设施、分层圆形区、风向风速指示器和信标台；重要的自然和人工特征物，如树木、溪流、池塘、岩体裸露层、沟渠、铁路、动力线和塔状物；在创收的非航空性产业，无论盈利或者反之，列举其当前状况及详细的使用说明；预留给现有或者未来的航空产业发展和服务的区域，如基地航空公司的运作、货运设施、机场维修设施等；预留给非航空产业发展的区域，诸如工业区、宾馆等；现有的地面等高线；油料设施及其预留区；将予以逐步淘汰的设施；机场边界和由机场出资方拥有和管理的区域，其中包括安装导航设施的附属建筑物；进近区和净空地带；带有经度和纬度的机场参考点；跑道端、最高点、最低点及跑道交叉点的标高；跑道的真方位角；北向——真方位和磁方位；跑道和滑行道宽度和跑道长度、滑行道——跑道——机坪净距、机坪尺寸、建筑物净空线、净空地带以及平行跑道之间的间距。二、位置图机场位置图展绘了该机场周边20-50英里范围的机场、城市、铁路、干线公路和城市道路。三、邻近地区图机场邻近地区图显示了该机场与城市或城市群、邻近机场、道路、铁路和房屋密集区的相互关系。五、风向风速信息附有跑道方位的风徽图纳入机场总体规划图之中，有关侧风负荷和数据来源及时间（记录时间）也予以提供。全天候情况下的风向风速信息都予以提供。在预计有仪表飞行程序的机场还应补充与仪表飞行有关的气候情况。3.1.2机场的组成单元在机场，飞机起飞、着陆、停放；旅客下机、领取托运行李，办理乘机手续、候机和登机以及转机；到达的货物在这里卸下和转运，离港的货物在这里分理、打包、装箱和装机。这里一片繁忙景象，人来客往，车辆穿梭，需要相互协调、有机组合的机场系统。航站区民用机场旅客航站区按旅客航站区指标进行分级，旅客航站区指标按影响机场旅客航站区规模的机场建设目标年年旅客吞吐量的数值划分为1、2、3、4、5、6六个等级，指标年旅客吞吐量（用“P”表示，万人次）1P＜10210≤P≤50350＜P＜2004200≤P＜100051000≤P＜20006P≥20002、飞行区民用机场飞行区应按指标Ⅰ和指标Ⅱ分级，使得该机场飞行区的各种设施的技术标准能与在该机场上运行的飞机性能相适应。飞行区指标Ⅰ：按拟使用机场跑道的各类飞机中最长的基准飞行场地长度，分为1、2、3、4四个等级。飞行区指标Ⅰ飞机基准飞行场地长度（m）1＜8002800～＜120031200～＜18004≥1800飞行区指标Ⅱ：按使用该机场飞行区的各类飞机中的最大翼展或最大起落架外轮外侧边的间距，分为A、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ六个等级，两者中取其较高等级，飞行区指标Ⅱ翼展（m）主起落架外轮外侧间距（m）A＜15＜4.5B15～＜244.5～＜6C24～＜366～＜9D36～＜529～＜14E52～＜659～＜14F65～＜8014～＜163.2进近和净空规划现由我国空域划分开始，分析机场空域所处类别，以及机场空域的飞行程序，增强对机场进近和净空规划的认识。3.2.1我国空域分类一、空域划分A类空域内仅允许航空器按照仪表飞行规则飞行，对所有飞行中的航空器提供空中交通管制服务，并在航空器之间配备间隔。A类空域为高空管制空域。在我国境内标准大气压高度6000米以上的空间，可以划设高空管制空域。在此空域内飞行的航空器必须按照仪表飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务。B类空域内允许航空器按照仪表飞行规则飞行或者按照目视飞行规则飞行，对所有飞行中的航空器提供空中交通管制服务，并在航空器之间配备间隔。B类空域为中低空管制空域。在我国境内标准大气压高度6000米（含）至其下某指定高度的空间，可以划设中低空管制空域。在此类空域内飞行的航空器，可以按照仪表飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务；对符合目视气象条件的，经航空器驾驶员申请，并经过相应的管制单位批准，也可以按照目视飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务。C类空域内允许航空器按照仪表飞行规则飞行或者按照目视飞行规则飞行，对所有飞行中的航空器提供空中交通管制服务，并在按照仪表飞行规则飞行的航空器之间，以及在按照仪表飞行规则飞行的航空器与按照目视飞行规则飞行的航空器之间配备间隔；按照目视飞行规则飞行的航空器应当接收其他按照目视飞行规则飞行的航空器的活动情报。C类空域为进近管制空域。通常是指在一个或者几个机场附近的航路、航线汇合处划设的、便于进场和离场航空器飞行的管制空域。它是高空管制空域或者中低空管制空域与机场管制地带之间的连接部分。在此类空域内飞行的航空器，可以按照仪表飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务；对符合目视气象条件的，经航空器驾驶员申请，并经相应的管制单位批准，也可以按照目视飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务。D类空域内允许航空器按照仪表飞行规则飞行或者按照目视飞行规则飞行，对所有飞行中的航空器提供空中交通管制服务；在按照仪表飞行规则飞行的航空器之间配备间隔，按照仪表飞行规则飞行的航空器应当接收按照目视飞行规则飞行的航空器的活动情报；按照目视飞行规则飞行的航空器应当接收所有其他飞行的航空器的活动情报。D类空域为机场管制地带。机场管制地带通常包括起落航线和最后进近定位点之后的航段以及第一个等待高度层（含）以下至地球表面的空间和机场机动区。在此类空域内飞行的航空器，可以按照仪表飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务；对符合目视气象条件的，经航空器驾驶员申请，并经塔台管制室批准，也可以按照目视飞行规则飞行，并接受空中交通管制服务。等待空域通常划设在导航台上空。空域等待高度层的划分，8400米以下，每隔300米为一个等待高度层；8400米至8900米隔500米为一个等待高度层；8900米至12500米，每隔300米为一个等待高度层；12500米以上，每隔600米为一个等待高度层。飞行活动频繁的机场，可以在机场附近上空划设等待空域。等待空域的最低高度层，距离地面最高障碍物的真实高度不得小于600米。二、机场空域机场飞行空域通常包括驾驶术（特技、编队、仪表）飞行空域、科研试飞飞行空域、射击飞行空域、低空飞行空域、超低空飞行空域、海上飞行空域、夜间飞行空域和等待空域等。机场飞行空域应当划设在航路和空中走廊以外。仪表（云中）飞行空域的边界距离航路、空中走廊以及其他空域的边界，均不得小于10公里。机场飞行空域的划设，由驻机场航空单位提出方案，报所在地区的中国人民解放军军级航空单位或者军区空军批准。相邻机场之间飞行空域可以相互调整使用。3.2.2飞行程序一、仪表进近程序仪表进近程序是飞机在低云低能见度条件下，依靠无线电导航设备的引导，安全而顺畅地从脱离航路到着陆（包括复飞、重新进场或离场），所进行的飞行程序。仪表进近程序是飞机根据飞行仪表并对障碍物保持规定的超障余度所进行的一系列规定的机动飞行。仪表进近程序由五个航段构成：进场航段：飞机从航线飞行阶段飞至起始进近定位点（Initialapproachfix/IAF）的航段；起始进近航段，该航段从起始进近定位点（IAF）开始，至中间进近定位点（Intermediatefix/IF）或最后进近定位点/最后进近点（Finalapproachfix/FAF，Finalapproachpoint/FAP）；中间进近航段：从IF至FAF/FAP之间的航段；最后进近航段：是完成对准着陆航迹和下降着陆的航段，其仪表飞行部分是从FAF，至复飞点（Missedapproachpoint/MAPt）为止。其目视飞行部分可以向跑道作直线进入着陆，或向机场作目视盘旋进近。复飞航段，从复飞点开始，到航空器爬升到可以作另一次进近，或回到指定的等待航线；或重新开始航线飞行的高度为止。1、仪表进近程序（2）推测航迹进近程序在起始进近切入中间仅仅航段之前，采用一段推测航迹的进近程序。这种程序节省时间和空域，实施简便，特别有利于管制员通过雷达引导对飞机实施合理的调配，增大空中交通流量。包括U型和S型两种，很适合流量较大的机场。（4）直角航线进近程序二、目视盘旋进近程序三、仪表离场程序

1、离场程序的起点和终点（1）离场程序的起点立场程序以起飞跑道的离场末端（DepartureEndoftheRunway，DER）为起点，这一点也就是起飞区域的末端（跑道端或净空道端）。DER的标高为跑道末端或净空道末端的标高中的较高者。（2）离场程序的终点在3.3%梯度或根据安全超障要求的梯度沿飞行航迹到达下一飞行阶段（航线、等待或进近）的批准的最低高度为止。2、离场航线离场航线有直线离场和转弯离场两种基本形式。四、机场要保证的飞行程序1、在正常情况下机场应保证的进近程序正常情况下，飞机在跑道两端进场时，都能顺着进场方向着陆和沿进场反方向着陆；着陆失败后能在跑道任意一侧盘旋飞行再次着陆；进场后不能立即着陆时可到指定空域等待；如附近有山使飞机进场较高而不能直接着陆时，可在跑道任意一侧沿直角航线进近程序下降和着陆。2、在不得已时机场应保证的进近程序在不得已时的要求与正常要求相比，只是飞机着陆失败后只在跑道一侧（不是两侧）沿目视盘旋进近程序飞行后着陆，以及如果附近有山使飞机进场高度较高而不能直接着陆时，只在跑道一侧沿直角航线进近程序下降和着陆，其他要求与正常要求相同。3.2.3进近和净空规划一、飞机进近净空要求1、进近面是在跑道入口前的一个倾斜平面或几个平面的组合。进近面的起端从跑道入口外60m(飞行区代码l的非仪表跑道为30m)开始其起算标高为跑道入口中点的标高按规定的宽度和斜率向两侧散开，并以规定的各段坡度和长度向上、向外延伸，直到进近面的外端。进近面的起端与外端平行。①非仪表跑道进近面主要根据目视盘旋进近程序的下滑着陆要求确定。飞行区代码4的非仪表跑道进近面长度3000m，是根据飞机沿目视盘旋进近程序飞至最后转弯终点并对准跑道方向时，距跑道端通常约为3000m来确定。障碍物限制面坡度2.5％，是根据飞机最后转弯结束时高度200m，超障余度(高出障碍物的高度)120m，得限制面坡度2.67％[由(200一120)/3000得出]，取2.5％来确定。②仪表跑道进近面主要根据仪表进近程序的中间进近和最后进近的要求确定。进近面第一段起端宽度300m、距跑道入口60m，长度3000m。是根据飞行区代码4的仪表跑道的升降带宽度及起端位置来确定。进近面第二段距起端3000m、高度60m。该处为仪表进近的最后进近航段，飞行高度接近135m，超障余度75m，135—75＝60m，由此可得进近面高度为60m。2、过渡面过渡面是从升降带两侧边缘和进近面的部分边缘开始，按表3.4规定的坡度向上、向外倾斜，直到与内水平面相交的复合面。过渡面是根据保证飞机正常复飞时安全的要求确定。3、内水平面内水平面是高出跑道45m的一个平面，以跑道两端入口中点的平均标高起算，其范围以跑道两端入口中点为圆点，按规定的半径画出圆弧。内水平面主要根据目视盘旋进近程序的要求确定。例如，飞行区代码4的内水平面半径4000m，高度45m(150ft)，是根据保证小型飞机在跑道两侧能飞150m(500ft)高度目视盘旋进近程序及超障余度105m(350ft)的要求确定。4、锥形面锥形面的尺寸，是根据飞机沿目视盘旋进近程序平行跑道方向飞行时，与飞行高度相同的障碍物有足够的距离来确定。例如飞行区代码4的跑道，要求障碍物高145m处距离航线2000m，由此得锥形面高145—45＝100m，坡度100/2000＝5％。5、复飞面复飞面用于精密进近跑道，为梯形斜面。其起端位于入口后按规定的距离并垂直于跑道中线，其起算标高为该处跑道中线的标高，按规定的起端宽度和斜率向两侧散开，并以规定的坡度向前向上延伸，直至与内水平面相交。飞行区代码3和4的复飞面，其起点距跑道入口1800m，是考虑飞机着陆末成的复飞起点在接地地带灯的终点处(距跑道人口900m)，加上平飞加速15秒钟的距离(900m)面得。复飞面坡度3.33％，是全部发动机工作情况下飞机复飞允许的最低爬升坡度。6、内进近面内进近面用于精密进近跑道，呈长方形。其起端与进近面起端重合，按规定的宽度、长度和坡度向上向外延伸至内进近面的终端。7、内过渡面内过渡面用于精密进近跑道，它较过渡面更接近跑道。其作用是限制那些必须设在接近跑道的助航设备、飞机、车辆等物体，除了易折装置的物体外一概不得高出这个限制面。飞行区代码3和4的内过渡面的坡度为33.3％，这是根据飞机着陆未成的复飞面坡度和散开斜率确定(3.33％／10％＝33.3％)。二、飞机起飞净空要求1、净空要求起飞障碍物限制面的起端，位于跑道端外规定距离处或净空道末端(当净空道长度超过上述规定距离时)。其标高等于跑道端至限制面起端之间的跑道中线延长线上最高点的标高，或当设有净空道时为净空道中线地面最高点的标高。2、飞机起飞净空要求的来源飞机起飞航迹：第一阶段，从离地高10.7m起至起落架收上至。第二阶段，从起落架收上起，至爬高到不小于120m并且安全越过障碍物止。第三阶段，是平飞阶段。第四阶段，是最后爬升阶段。使用最大连续推力，爬升到不小于450m止。第一阶段由跑道及净空道（如果机场设置净空道）保证飞行安全。后面三段由机场净空保证飞行安全，其中第二段飞行高度不高，而且长度较长，是确保起飞安全的关健阶段。飞机起飞净空要求就是根据飞机有一台关健（最外侧的）发动机停车在第二段的爬升性能确定。《运输类飞机适航标准》当一台关健发动机停车时，飞机在总航迹第二段的最小爬升梯度（坡度）i2，对于装有两台发动机的飞机i2＝2.4％，三台发动机的飞机i2＝2.7％．四台发动机的飞机i2＝3.0％。净航迹的最小爬升梯度（坡度）为上述梯度减去下列数值，装有两台发动机的飞机0.8％，三台发动机的飞机0.9％，四台发动机的飞机1.0％。（1）障碍物限制面起点位置飞机起飞过程的第二部分由机场净空保证飞行安全。因此，起飞过程第二部分的起点（飞机起飞爬高到l0.7m处）就是起飞障碍物限制面的起点。代码3或4的飞行区障碍物限制面起点在距跑道端60m处；如设有净空道，而且其端部超出跑道端60m，则从净空道端开始。（2）障碍物限制面坡度高温地区尤其是在高原地区.按照该机场对净空要求最严的飞机，根据计算气温、气压、最大起飞质量等条件，从有关飞行手册查取。(3)障碍物限制面长度代码3或4的飞行区障碍物限制面长度为15000m。这是根据装4台发动机的飞机，以最小爬升梯度(坡度)i2＝3.0％完成起飞过程第二部分（从10.7m爬升到450m高）所需的水平距离近似确定。三、其他要求1．当跑道要保障飞机在两个方向都能起飞着陆时，则障碍物高度必须按起飞和进近较严格的要求进行控制。2．在内水平画、锥形面与进近面相重叠部分，障碍物高度必须按较严格的要求进行控制。3．当一个机场有几条跑道时，应按表3.5和表3.6规定分别确定每条跑道净空限制范围，其互相重叠部分按较严格的要求进行控制。4．对于符合遮蔽原则的高出障碍物限制面的建筑或物体，经过航行部门研究，确认不会影响飞行安全，并且经有关主管部门批准后，可以不认为是障碍物。5．新建建筑物或扩建现有建筑物的高度均应按规定加以严格控制，并适当考虑机场可能发展随之而来更严格的障碍物限制要求。对在此范围内超过规定限制高度的现有物体应拆除或搬迁。6．对障碍物限制面以外的物体(1)在障碍物限制面界限以外的机场附近地区，高出地面150m或更高的物体应认为是障碍物，除非经过专门的航行研究表明它们并不危及飞行安全。(2)不高出进近面，但对目视或非目视助航设备的最佳位置或性能有不良影响的物体，应尽可能拆除。(3)经航行部门研究，确认对飞行区或内水平面和锥形面范围内的飞机有危害的任何物体，应认为是障碍物，尽可能拆除。四、在选择跑道位置和方向时加何考虑净空问题

1、飞机主要沿着跑道两端进行起飞着陆，所以端净空与侧净空相比，端净空是主要的。在选择跑道位置和方向时，首先保证跑道两端净空良好，在此前提下再力争跑到两侧净空良好。2、端近净空范围内，是飞机起飞着陆必经之地，飞行最频繁，而且飞行高度低、速度小，不能作机动飞行。所以端近净空与端远净空相比，端近净空是主要的。因此在选择跑道位置和方向时，首先要保证两端近净空良好。3、起飞障碍物限制面坡度要求，是根据一些飞机在标准条件下(标高为0、气温15℃)最大质量起飞的安全要求确定。此限制面坡度，不能保证各种飞机在高温或标高较高的机场满载起飞。为了使机场在炎热季节等不利条件下能保证飞机满载起飞，应使跑道的端净空比表的要求更好些。在高原地区，障碍物限制面应进行计算确定。4、为了更好地保证飞行安全和便于机场将来发展，在选择跑道位置和方向时，决不能认为只要满足表4—l及表4-2的净空要求就行了。应争取跑道两端净空更好些，并力争跑道两端近净空内没有障碍物。5、在跑道至近距导航台和中指点信标台之间的端净空内不能有架空输电线和架空通信线路穿过，并力争没有房屋和树林等障碍物。

6、表所列的障碍物限制面，只保证飞机沿直线起飞爬高到450m高的安全，未包括从450m高飞至航路的安全。进近表所列的障碍物限制面，只保证飞机从中间进近航段至着陆以及着陆失败复飞后沿目视盘旋进近程序再次着陆的安全，未包括脱离航路后的进场和起始进近航段的飞行安全。在选择跑道位置和方向时，除了注意满足各种限制面的要求外还要注意分析各种限制面以外的障碍物，对飞机从450m高飞至航路，以及从脱离航路飞至中间进近航段的飞行安全是否有影响，