机场系统课件

機場系統的構成

機場淨空區

跑道

滑行道停機坪（機坪）

航站樓

飛行區的設施

1234567出入機場的地面交通系統

8

機場系統的組成可簡單地劃分為供飛機活動的空側部分及供旅客和貨物轉入或轉出空側的陸側部分。機場系統也可以分為空域和地域兩部分。

2.1

機場系統的構成

車輛流通和停車場出入機場地面交通系統陸側航路空域航路空域跑道等候機坪出口滑行道滑行道體系機坪航站樓空側飛行區圖2-1

機場系統構成飛機在機場起飛降落必須按規定的起落航線飛行。機場能否安全有效地運行，與場址內外的地形和人工構築物密切相關。它們可能使可用的起飛或著陸距離縮短，並使可以進行起降的氣象條件的範圍受到限制。因此，必須對機場附近沿起降航線一定範圍內的空域（即在跑道兩端和兩側上空為飛機起飛爬升、降落下滑和目視盤旋需要所規定的空域）提出要求，也就是淨空要求，保證在飛機的起飛和降落的低高度飛行時不能有地面的障礙物來妨礙導航和飛行。這個區域稱為機場淨空區或進近區。

2.2

機場淨空區

機場條件的破壞通常是由超高障礙物引起的，空中飄浮物或煙霧、粉塵也會引起。為此，必須規定一些假想的平面或斜面作為淨空障礙物限制面（即淨空面，如圖3-2所示），用以限制機場周圍地形及人工構築物的高度。機場淨空區的地面區域稱為基本區面，在跑道周圍60ｍ的地面上空由障礙物限制面構成，障礙物限制面有：

2.2

機場淨空區水平面：是在機場標高45ｍ以上的一個平面空域。進近面：由跑道端基本面沿跑道延長線向外向上延長的平面。錐形面：在水平面邊緣按1:20斜度向上延伸的平面。過渡面：在基本面和進近面外側以1:7的斜度向上向外延伸。

圖2-2

淨空障礙物限制面

2.3

跑道跑道是機場工程的主體。機場的構形主要取決於跑道的數目、方位以及跑道與航站區的相對位置。跑道是供飛機起降的一塊長方形區域。它提供飛機起飛、著陸、滑跑以及起飛滑跑前（和著陸滑跑後）運轉的場地。因此，跑道必須要有足夠的長度、寬度、強度、粗糙度、平整度以及規定的坡度。跑道數目取決於航空運輸量的大小。跑道方位主要與當地風向有關。1．方位跑道的方位即跑道的走向。飛機最好是逆風起降，而且過大的側風將妨礙飛機起降。因此，跑道的方位應儘量與當地常年主導風向一致。跑道方位還受到周圍地形、機場發展規劃、可用面積大小以及相鄰機場狀況的影響。跑道方位以跑道磁方向角度表示，由北順時針轉動為正，如首都機場的兩條跑道方位均為179º～359º。跑道方位識別號碼按照跑道中心線的磁方向以10º為單位，四捨五入用兩位數表示；同時將數字置於跑道相反的一端，作為飛行人員和調度人員確定起降方向的標記。

跑道的基本參數如果機場有兩條跑道則用左（L）和右（R）表示，如北京首都國際機場的兩條平行跑道，東跑道北端識別標誌為18L，南端為36R，而西跑道北端識別標誌為18R，南端為36L。有三條時，中間跑道編號加上字母C，即L、C、R；如果有四條跑道則為L、R、L、R；如果有五條跑道則為L、C、R、L、R或者L、R、L、C、R；如果有六條跑道則為L、C、R、L、C、R，依次類推。當有四條或更多平行跑道時，一組相鄰跑道的識別號碼可用上述方法取得，另外一組相鄰跑道的識別號碼則以次一對最接近的數字表示。如四條跑道的磁方向均為93º～273º,其中一組跑道識別標誌號碼為09～27，而另一組則為10～28。2．數量跑道的數量主要取決於航空運輸量。運輸不很繁忙，且常年風向相對集中的機場，只需單條跑道。運輸非常繁忙的機場，則需要兩條或多條跑道。其基本構形可以是平行、交叉或開口V形。非平行跑道可以避開過大的側風。平行跑道的間距、交叉跑道交叉點的位置對跑道容量（單位時間內可能容納的最大飛機運行次數）是有影響的。跑道的基本參數3．跑道的長度跑道的長度是機場的關鍵參數，是機場規模的重要標誌，它直接與飛機起降安全有關。設計跑道長度主要是依據預計使用該機場飛機的起降特性（特別是要求跑道最長的那種機型的構形和性能特點）。跑道的基本參數此外，跑道長度還與下列因素有關：飛機起降品質與速度，飛機起飛（或降落）品質越大，離地速度（或接地速度）越大，滑跑距離就越長；跑道條件，如表面狀況、濕度和縱向坡度等；機場所在環境，如機場的標高和地形；氣象條件，特別是地面風力、風向和氣溫等。當海拔高度高，空氣稀薄，地面溫度高時，發動機的功率就會下降，因而都需要加長跑道。拉薩貢嘎機場的跑道為4000m，是我國對外開放的機場中最長的跑道。對於飛機起降所要求的長度，應根據起飛和著陸兩種情況考慮。

（1）起飛長度要求（如圖2-3）起飛長度要考慮三種情況：正常起飛、繼續起飛和中斷起飛。圖2-3（a）正常起飛圖2-3（b）繼續起飛或中斷起飛對任何一架飛機，決斷速度V1不是一個固定的數值，駕駛員可在一定範圍內根據跑道條件、機場環境、氣象狀況和起飛品質自行選擇。V1值選得越大，繼續起飛的起飛距離越短，而加速停止距離越長；反之，起飛距離加長，而加速停止距離變短。最理想情況是，選擇某一決斷速度，使飛機所需的起飛距離與加速停止距離相等，這個距離稱為平衡場地長度。決斷速度與起飛所要求的長度之間的關係如圖2-4所示。圖2-4

決斷速度與起飛所要求的長度（2）著陸長度要求當飛機以要求的速度，從高於著陸表面50ft（15.2m）處通過跑道入口到接地並完全停止所需水準距離稱為停止距離SD。考慮到實際情況，將SD除以0.6，得到著陸距離LD。為安全起見，要求將LD鋪砌為全強度道面。（3）飛行場地長度實際跑道全強度道面長度FS=max（TOR，TOR′，LD）。飛機起降所要求的飛行場地長度FL為起飛距離、加速停止距離和著陸距離三者中最大者。其由三部分組成，即由全強度道面FS、停止道SWY和淨空道CWY組成。（4）跑道長度的修正通常，飛機生產廠都提供適當的飛機手冊用於機場跑道長度設計。飛機手冊以圖線和表格形式給飛機的起降性能。當飛機手冊沒有提供海拔、氣溫等修正數據時，可利用基本跑道長度按下列方法修正跑道長度。基本跑道長度是在標準大氣條件下、海平面、無風、平坡，滿足起飛或降落的跑道長度。①海拔修正。②氣溫修正。③坡度修正。此外，還有風向、風速、道面摩擦係數等引起的跑道長度修正。4．跑道的寬度飛機在跑道上滑跑、起飛、著陸不可能總是沿著中心線，可能會有偏離，有時還要掉頭。因此，跑道應有足夠的寬度，但也不宜過寬，以免浪費土地。跑道的寬度取決於飛機的翼展和主起落架的輪距，一般不超過60m。跑道的基本參數5．跑道的坡度

一般來說，跑道是沒有縱向坡度的，這主要是為了保證飛機起飛、著陸和滑跑的安全。所以，應儘量避免沿跑道的縱向坡度（簡稱縱坡）及坡度的變化。當無法避免時，其最大值應儘量減小，且變坡間距離不應小於要求的值。在有些情況下，可以有3º以下的坡度，在使用有坡度的跑道時，要考慮對飛機性能的影響。跑道橫向應有坡度，且儘量採用雙面坡，以便加速道面的排水。當採用雙面坡時，中心線兩側的坡度應對稱。整條跑道上的橫坡應基本一致。橫坡坡度不小於0.01，但也不能大於0.015（基準代字為C、D）或0.02（基準代字為A、B），以利於飛機滑跑安全。跑道的基本參數6．道面通常跑道道面是指結構道面，可分為：水泥混凝土、瀝青混凝土、碎石、草皮和土質等若干種。跑道道面分為剛性和非剛性道面。剛性道面由混凝土築成，能把飛機的載荷承擔在較大面積上，承載能力強，在一般中型以上空港都使用剛性道面。國內幾乎所有民用機場跑道均屬此類。非剛性道面有草坪、碎石、瀝青等各類道面，這類道面只能抗壓不能抗彎，因而承載能力小，只能用於中小型飛機起降的機場。同時，水泥混凝土道面和瀝青混凝土道面為高級道面。跑道的基本參數7．強度對於起飛重量超過5700千克的飛機，為了準確地表示飛機輪胎對地面壓強和跑道強度之間的關係，國際民航組織規定使用飛機等級序號（AircraftClassificationNumber－ACN）和道面等級序號（PavementClassificationNumber－PCN）方法來決定該型飛機是否可以在指定的跑道上起降。PCN數是由道面的性質，道面基礎的承載強度經技術評估而得出的，每條跑道都有一個PCN值。ACN數則是由飛機的實際重量，起落架輪胎的內壓力，輪胎與地面接觸的面積以及主起落架機輪間距等參數由飛機製造廠計算得出的。ACN數和飛機的總重只有間接的關係。跑道的基本參數1．跑道道肩跑道道肩是在跑道縱向側邊和相接的土地之間有一段隔離的地段，這樣可以在飛機因側風偏離跑道中心線時，不致引起損害。此外大型飛機很多採用翼吊佈局的發動機，外側的發動機在飛機運動時有可能伸出跑道，這時發動機的噴氣會吹起地面的泥土或砂石，使發動機受損，有了道肩會減少這類事故。有的機場在道肩之外還要放置水泥制的防灼塊，防止發動機的噴氣流衝擊土壤。跑道道肩一般每側寬度為1.5米，道肩的路面要有足夠強度，以備在出現事故的，使飛機不致遭受結構性損壞。跑道附近區域2.跑道安全帶跑道安全帶的作用是在跑道的四周劃出一定的區域來保障飛機在意外情況下沖出跑道時的安全，分為側安全帶和道端安全帶。跑道附近區域3.淨空道淨空道是指跑道端之外的地面和向上延伸的空域。它的寬度為150米，在跑道中心延長線兩側對稱為分佈，在這個區域內除了有跑道燈之外不能有任何障礙物，但對地面沒有要求。可以是地面，也可以是水面。淨空道的作用在於飛機可在其上空進行一部分起始爬升，並達到安全高度（35ft）。圖2-5

跑道和各區之間的關係跑道的佈置形式取決於跑道的數量和方位。跑道的數量主要取決於航空交通量的大小。跑道的方位主要取決於風向、場地及周圍環境條件。在航空交通量小、常年風向相對集中時，只需單條跑道；在航空交通量大時，則須設置兩條或多條跑道。跑道的佈置形式由單條跑道、平行跑道、交叉跑道和開口V形跑道等基本構形組成。跑道的佈置形式圖2-6

跑道的佈置形式跑道的類別不同，它的道面標誌也不同，目視跑道有下列基本標誌：中心線；跑道號；等待位置標誌。非精密進近跑道要加上跑道端標誌和定距離標誌；對於精密進近跑道還要增加著陸區標誌和跑道邊線標誌。各類跑道的標誌線如圖2-7所示。跑道端標誌表示跑道可用部分的開始，通常是由鋪設道面的起點作為跑道端，但在有安全道或起降不能全部使用跑道時，跑道端就會移入跑道一定距離。跑道的道面標誌

圖2-7

各種跑道標誌圖2-8

聯絡滑行道

2.4

滑行道圖2-9

增加的滑行道寬度機坪是飛機停放和旅客登機的地方。停機坪的面積要足夠大以保證進行上述活動的車輛和人員的行動，機坪上用漆標出運行線，使飛機按照一定線路進出滑行道。機坪有分為停放機坪和登機機坪。飛機在登機機坪進行裝卸貨物、加油，在停放機坪過夜，維修和長時間停放。

2.5

停機坪（機坪）旅客航站樓的基本設施應包括:

（1）車道邊；（2）公共大廳；（3）安全檢查設施；（4）政府聯檢機構；（5）候機室大廳；（6）行李處理設施（行李分檢系統和行李提取系統）；（7）機械化代步設施（人行步道、自動扶梯等）；（8）登機橋；（9）旅客資訊服務設施等。大型機場的旅客航站樓還設有特許商業經營和服務設施。

2.6

航站樓航站導航設施也稱為終端導航設施，它的目的是引導到達機場附近的飛機安全、準確地進近和著陸。航站導航設備分為非精密進近設備和精密進近設備。

2.7

飛行區的設施航站導航設施1.儀錶著陸系統（ILS）

儀錶著陸系統的地面系統由航向臺（Localizer）下滑臺（Glideslope）和指點信標三個部分組成，如圖2-10所示。圖2-10

儀錶著陸系統2．精密進近雷達系統（PAR）

由發射器、顯示器和兩個天線組成。一般裝在可移動的車輛上，一個天線水準掃描，確定飛機相對跑道的橫向位置，一個天線垂直掃描顯示飛機的飛行高度，這兩個信號同時出現在管制員的顯示幕上，管制員根據顯示出的航道向駕駛員發出指令或建議，引導飛機安全著陸。3．微波著陸系統（MLS）