【民航实务】高永志 课程精讲班教案 43-第5章-民航机场目视助航工程技术（一）

第5章民航机场目视助航工程技术本章内容5.1民航机场目视助航工程内容及要求5.2民航机场主要目视助航设施及系统5.3民航机场目视助航工程施工5.4民航机场目视助航工程新技术5.1民航机场目视助航工程内容及要求5.1.1目视助航工程的分类与功能目视助航系统一般由助航灯光、道面标志、标记牌、标志物等组成，其组成和布置形式则根据机场的平面布置、飞行业务量、机场接收飞机规格、气象条件、配合使用的无线导航设施的功能和精密程度等因素决定。助航灯光设施是指在飞机进近及夜航或跑道能见度低时通过灯光向飞行员提供目视引导信号的地面工程设施。从功能角度看，助航灯光由进近灯光系统、跑道灯光系统、滑行道灯光系统和其他灯光系统组成。从系统组成看，目视助航灯光系统由供电系统、调光系统、灯光回路、灯具及监控系统组成。以跑道灯光系统为例，其主要包括：跑道边灯、跑道入口灯、跑道入口翼排灯跑道末端灯、跑道中线灯、跑道接地带灯、简易接地带灯及跑道入口识别灯。国际民航组织根据不同气象条件下的机场能见度/跑道视程（RVR）和决断高（DH）规定了非仪表着陆及四类仪表着陆标准，机场运行机构据其确定包括仪表着陆及目视助航灯光等系统在内的配套设施。如目视助航进近灯光系统分为简易、Ⅰ类Ⅱ类、Ⅲ类，其中I类运行状态下跑道及进近目视助航灯光系统如图5.1-1所示，其他目视助航灯光系统详见《民用机场飞行区技术标准》MH5001-2021。道面标志指在跑道、滑行道和机坪等道面上喷绘的鲜明的线条、字码和符号等目视助航标志。标记牌是为了向飞行员提供前方远处清晰的定位和引导信息。为了更容易被飞行员看见，标记牌应在其结构容许的范围内尽可能地靠近道面边缘位置。标志物是地面上用以标明障碍物或用于勾划某个边界的物体。在机场工程建设时，目视助航工程常分为目视助航灯光系统工程、目视助航标志工程、目视助航设施工程中的灯光变电站工程及机坪照明工程。5.1.2目视助航工程的技术要求1.机场助航灯光和灯具技术要求1）对机场目视助航灯光的一般规定（1）对可能引起混淆的灯光的处理应符合下列要求：凡由于其光强、构形或颜色有可能危及飞行安全、妨碍或混淆对地面航空灯识别的，机场附近的非航空地面灯均应熄灭、遮蔽或改装。能从空中看到的非航空地面灯应特别注意下列区域：①.飞行区指标Ⅰ为4的仪表跑道：从跑道入口或从跑道末端向外延伸到至少4500m范围以内，跑道中线延长线两侧各750m宽的区域内。②.飞行区指标Ⅰ为2或3的仪表跑道：从跑道入口或从跑道末端向外延伸到至少3000m范围以内，跑道中线延长线两侧各750m宽的区域内。③.飞行区指标Ⅰ为1的仪表跑道和非仪表跑道：进近区域内。（2）灯具和隔离变压器箱应符合下列要求：①.跑道、停止道、滑行道以及机坪表面的嵌入式灯具和隔离变压器箱的强度，应能保证在受到航空器轮胎的压力时，航空器、嵌入式灯具和隔离变压器箱均不损坏。②.跑道、停止道和滑行道边上的立式灯具均应易折。灯具高度应与螺旋桨和喷气飞机的发动机吊舱保持必要的净距。③.立式进近灯及其支柱均应易折。④.当进近灯具或其支柱本身不够明显时，应涂刷黄色或橙色油漆⑤.隔离变压器箱宜设置在道肩外。（3）光强和控制应符合下列要求：①.跑道灯光的光强应与准备使用跑道时的最低能见度和跑道周围灯光的情况相适应。当设有进近灯光系统时，跑道灯光的光强应与最近一段的进近灯光的光强匹配适当。②.在设有高光强灯光系统时，应设置适当的光强控制设备以便能够调节光强以适应现场环境情况。应采用分设的光强控制设备或其他适当方法，用以保证下列各项灯光系统能以相互协调的光强运行：进近灯光系统、跑道边灯、跑道入口灯、跑道末端灯跑道中线灯、跑道接地带灯、滑行道中线灯。2）对机场目视助航灯光的要求机场目视助航灯光是机场目视助航工程的主要设施。灯光和灯具的布置应满足四方面要求，同时还要保障飞机安全。对助航灯光和灯具的布置有构形（configuration）、颜色（color）、光强（candelas）、有效范围（coverage）四方面要求，简称四个“C”【2007/15】【2018Ⅱ28】构形和颜色能提供动态三维定位的重要信息。构形提供引导信息，而颜色提示飞行员在此系统中的位置。光强和有效范围对构形和颜色的体现起到重要作用。飞行员应对系统的构形和颜色非常熟悉，并且应能视觉感知光强的变化。这四方面要求适用于所有机场的目视助航灯光系统。特性要求含义传达信息要素构形助航灯光系统的各部分的位置和灯的间距引导灯具数量，位置，

间距颜色由规定的有色灯光组成位置各种有色光光强（坎德拉）【2023/18】表征光源在一定方向范围内发出的可见光辐射强弱的物理量坎德拉和有效范围是指对构形和颜色的作用的正常发挥非常重要的光的特性。调光等级光束越窄，光束的光强越高光的有效范围反射镜、透镜或棱镜改变光的范围发光方式，发光方向【2023/18】关于光强的说法，正确的是（）。A.光强是表征光源任何范围内发出的可见光辐射强弱的物理量B.光强的量度单位为坎德拉（单位为cd）C.灯光的光束越宽，光强越高D.跑道边灯两侧亮度可以不一致答案：B【2018Ⅱ28】机场目视助航灯光和灯具的布置应满足的要求有（）。A.构形B.颜色C.光强D.发光方式E.有效范围答案：ABCE【2007/15】机场目视助航灯光系统和组成该系统的灯具应满足（）等方面要求。A.构形、颜色、光强和光的有效范围B.构形、颜色、照度和灯的安装位置C.照度、颜色、光强和光的有效范围D.照度、构形、光强和灯的安装位置答案：A（3）光强（计量单位为坎德拉）：发光强度是表征光源在一定方向范围内发出的可见光辐射强弱的物理量，简称光强。光强是光学的基本物理量，量度单位为坎德拉（符号为cd）。光能不能被看到是由光在观看者眼里产生的照度确定的。同一光源发出的光，可以以不同的程度照明物体。照度与物体到光源的距离D的平方成反比，照度的单位是勒克斯（Ix）。光强为I（cd）的光源，通过透射系数为1的大气后，在距离D

（km）处产生的照度E，见公式5.1-1：E=I/D²（5.1-1）当照度E等于最小可感照度（用E表示）时，表示该光刚刚能被看到，称此时离光源的距离D为该光的视程。在不同的能见度时，应该设置什么灯以及灯的光强都应该按《民用机场飞行区技术标准》MH5001-2021执行。跑道两侧灯光光强应该一致。如果跑道一边的灯亮而另一边暗，飞行员就会离开亮的一边而接近暗的一边，力图使光强平衡，这就可能使飞行员对跑道的中线所在位置产生错觉。3）灯具的技术条件通用要求民用机场使用的各类助航灯具（以下简称“灯具”），为飞机滑行、起飞或进近着陆提供灯光引导信号的助航灯具。（1）灯具的技术要求分为以下方面：①.环境要求：除另有规定外，灯具应至少能在海拔2500m条件下正常工作，应能在-40~+55℃温度条件下正常工作。嵌入式灯具进行低温试验后，不应出现任何损坏迹象。立式灯具进行高温试验后，测得的光强应不低于光强规定值的80%，且无任何材料损坏或性能下降。灯具应能承受温度骤变而不致损坏。嵌入式灯具进行循环和热冲击试验、立式灯具进行热冲击试验后，不应有任何透镜或玻璃破裂，且不应有水渗入光学系统或任何零件损坏。灯具的外露金属部件应能承受盐雾腐蚀环境。有可能经受飞机尾流吹袭的进近灯具、A型高光强跑道警戒灯及立式跑道灯具应能经受480km/h风力而不损坏，其他立式灯具应能经受240km/h的风力而不损坏。经风压试验后灯体的偏移应不超过25mm（A型跑道警戒灯的灯体偏移应不超过51mm），且应不产生塑性变形，易折装置应不折断。灯具应能暴露在太阳辐射下正常工作。②.光度要求：按照灯具的水平基准面和结构进行安装，在规定的光源及额定电流或额定电压条件下，灯具的光输出、光分布应满足要求。主光束范围内测得的平均光强不应大于平均光强规定值的3倍，对于规定发光强度最小值的灯具，主光束范围内测得最小光强不应大于规定光强最小值的3倍（两种光色共用一个光源的双向灯具除外），主光束范围内测得的最大光强值不应大于测得的最小光强值的3倍。同型号不同灯具之间的平均光强差异应不大于1.5：1。③.色度要求：灯具的灯光颜色在《颜色的表示方法》GB/T3977-2008的CIE1931标准色度系统中的色品坐标应在规定的界限之内，LED灯具的光强变化比率应满足要求。④.尺寸要求：嵌入式灯具的顶面最大离地高度（H）分为：6.3mm＜H＜12.5mm和H＜6.3mm两种规格。除非另有规定，跑道或滑行道安全区使用的立式灯具离开地面的总高度应≤350mm，立式跑道警戒灯的高度应≤650mm。电源电缆伸出灯体的长度应至少为152mm，且应有应力消除措施。⑤.结构要求：嵌入式灯具应有耐振动性能。在正常工作状态下，应能承受大型航空器轮胎的压力和冲撞而不损坏。嵌入式灯具应能承受1380kPa的瞬时液力冲击。灯具光学部件的组件应能防止水的渗透。在最大工作强度下，且被重型卡车或航空器轮胎覆压10min以上时，灯具的表面温度应≤160℃。用于安装在跑道上的嵌入式灯具整体应能经受加在灯具顶部平行于安装面任何方向上的1361kg的剪力，应能承受40J能量的反复冲击。立式灯具当受到飞机的意外撞击时，应迅速从根部折断，以尽量减小航空器损坏的可能性。⑥.电气要求；灯具应能承受500Vd.c.绝缘电阻试验（带电部件与外壳）。LED灯具在额定状态下测得的实际功率与灯具标称功率的偏差应不超过10%。对于带有非阳性负载的灯具，其实际功率因数应不低于0.7。爬电距离和电气间隙、防触电保护、电气强度应符合《灯具第1部分：一般要求与试验》GB7000.1-2015中相关要求。灯具的技术要求还包括：灯具的电磁兼容性、表面质量、表面颜色、可选项、维护、标记和使用说明书。（2）运输和保管：经妥善包装的灯具可用任何正常的运输工具运输。灯具应存放在干燥、通风良好远离热源且无腐蚀性气体存在的场所，并应定期检查保管情况。（3）灯具的类型：①.灯具按供电方式可分为两类：恒流供电和恒压供电。②.灯具按安装方式可分为两类：立式灯具和嵌入式灯具。③.按顶面最大离地高度可将嵌入式灯具分为两类：6.3mm＜H＜12.5mm和H＜6.3mm。2.飞行区内助航灯具及设备易折性的技术要求1）飞行区内助航灯具及设备的易折性易折性是指一种物体的特性，即物体保持结构的整体性和刚度直至一个要求的最大荷载，而在受到更大荷载的冲击时就会破损、扭曲、弯曲，使对飞机危害减至最小的特性。物体的这种能力称为易折性。如：当立式灯具受到飞机意外撞击，应迅速从根部折断以尽量减小飞机损坏的可能性，易折装置在折断后应易于更换。因此，所有应具备易折特性助航灯具及设备的选用应按民航主管部门相关规定及公布执行。2）飞行区内具有易折性的设备和装置为保证飞行安全所必需的或出于飞机安全目的，需要安放在机动区的设备设施应符合易折性要求，此类机场目视助航灯光和设施主要包括：风向标、立式跑道边灯、立式跑道入口灯、立式跑道末端灯、立式停止道灯、立式滑行道边灯、进近灯、目视进近坡度指示器、标记牌（在停机坪上的机位标记牌除外）及标志物等。【2023/20】在距跑道入口300m以外的部分，立式进近灯及其支柱必须是易折的，如支柱高度超过12m，则其顶端12m部分应易折，支柱低于四周非易折物体的情况除外；支柱四周存在非易折物体，则高出非易折物体的部分应易折。【2007/27】

【2012/26】【2013/10】【2017/29】【2022Ⅱ29】易折性总结：飞行区内应具有易折性的设备和装置系统类别设备或装置目视助航灯光和设施立式的跑道边灯、跑道入口灯、跑道末端灯、停止道灯、滑行道边灯；目视进近坡度指示器（PAPI/APAPI）进近灯，风向指示器；标记牌（在停机坪上的机位标记牌除外），标志物。导航系统的天线部分下滑台、内指点信标、航向台、位于机场里的全向信标台或全向信标台/测距仪、精密进近雷达系统等气象系统风向风速仪；大气透射仪、前向散射仪、天气现象传感器。弱电系统（飞行区内）视频监控摄像机立杆、广播扬声器立杆、泊位引导装置立杆等【2023/20】以下灯具中，具有易折性的是（）。A.机坪高杆灯B.近机位标记牌C.风向指示器D.机务配电箱答案：C【2017/29】飞行区内下列装置具有易折性的有（）。A.风向指示器B.进近灯C.标记牌D.PAPI灯E.中间等待位置灯答案：ABCD【2022Ⅱ29】下列设备中具有易折性的有（）。A.滑行道边反光棒B.风向指示器（风向标）C.机坪高杆灯D.近机位标记牌E.立式跑道末端灯答案：ABE【2013/10】下列灯具中，具有易折性的是（）。A.滑行道中线灯B.PAPIC.中间等待位置灯D.接地带灯答案：B【2012/26】飞行区内具有易折性的设备和装置包括（）A.目视进近坡度指示系统B.停止排灯C.下滑台天线D.跑道中线灯E.进近灯答案：ACE【2007/27】下列位于飞行区内的