
- •Введение
- •2.1.Определение потребной длины летной полосы для взлета самолета в стандартных условиях
- •2.3. Определение потребной длины летной полосы для посадки самолета в стандартных условиях
- •2.4. Определение потребной длины летной полосы для посадки самолета в расчетных условиях
- •2.6. Грунтовые тормозные площадки и тормозные установки
- •4.2. Проектирование скоростных рулежных дорожек
- •4.3. Определение параметров траектории схода самолетов с ВПП
- •5.2. Построение поверхности искусственных покрытий
- •6.2. Расчет на прочность элементов водостоков
- •ПРИЛОЖЕНИЕ

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
ИЗЫСКАНИЯ
И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
АЭРОДРОМОВ
Практикум
Составители: А.Г. Малофеев, В.В.Голубенко,
О.А. Рычкова
Омск – 2019

УДК 625.72 : 681.5 ББК 39.311
И39
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации,
причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
|
|
Рецензент |
|
СибАДИ |
|||
|
|
канд. техн. наук, доц. В.Г. Степанец (СибАДИ) |
|
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качест- |
|
||
ве практ кума. |
|
|
|
И39 |
Изыскан я |
проектирование аэродромов [Электронный ресурс] |
: |
практикум / сост. : А.Г. Малофеев, В.В. Голубенко, О.А. Рычкова. – Электрон. дан. – |
|||
Омск : |
бАДИ. 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 |
ft.exe. |
|
- Режим доступа: для автор зованных пользователей. |
|
||
Позволяет осво ть методику проектирования летного поля аэродромов |
|||
гражданской ав ац |
. Даны рекомендации по выбору направления взлетно- |
посадочной полосы, вертикальной планировки поверхностей летного поля и искусственных покрытий; проектирования систем поверхностного водоотвода, гидравлического расчета поверхностного и глубинного водоотвода; проверки прочности элементов водоотводной системы аэродромов.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендуется для обучающихся всех форм обучения направлений подготовки бакалавриата магистратуры «Строительство» дорожных и мостовых профилей, специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» дорожной специализации, а также других направлений, изучающих изыскания и проектирование аэродромов (транспортных сооружений).
Подготовлен на кафедре «Проектирование дорог».
Текстовое (символьное) издание (3,1 МБ)
Системные требования: Intel,3.3 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista DVD-ROM; 1Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Readеr
Редактор О.А. Соболева
Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова Издание первое. Дата подписания к использованию 15.04.2019
Издательско-полиграфический комплекс: СибАДИ. 644080, г.Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ, 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
©ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019
Введение
Инженерный труд всегда был и остается высокоинтеллектуальным трудом. Существование современного общества самых различных социальных систем невозможно без квалифицированных специалистов, способных не только ставить грандиозные задачи, но и умеющ х решать, обеспечивать эффективную работу этих систем. В
современных услов ях при насыщенной жизни людей различными |
||
устройствами, маш нами, автоматизированными комплексами остро |
||
встает задача обеспечения безопасности функционирования транс- |
||
С |
|
|
портных с стем, к которой относятся и авиационные перевозки гру- |
||
зов |
пассаж ров. В настоящее время авиации требуются аэродромы, |
|
которые могли |
очень ыстро обслуживать полеты воздушных су- |
|
дов, пассаж ров |
грузоперевозки. Важнейшим элементов в этой ин- |
|
фраструктуре выступают аэропорты и аэродромы. При изучении кур- |
||
и |
||
са |
«Изыскан я |
проектирования аэродромов» мы ставили задачу |
приобретенбыя професс ональных навыков проектирования аэродромов, их отдельных частейА, взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек, аэродромных покрытий и дренажно-водосточной системы.
Считаем, что выполнение практических занятий позволит молодым специалистам освоить опыт решения конкретных инженерных задач по проектированию аэродромов гражданской авиации, выполнению вертикальной планировки летного поля и проектированию системы водоотвода. Указанные в практикуме задачи и способы их
При подготовке практикумаДбыли использованы методические указания к практическим занятиям, подготовленные В.В. Лукша, П.В. Шведовским, О.Л. Образцовым и Н.В. Чумичевой, сотрудниками кафедры «Основания фундаментов, инженерной геологии и геодезии» Брестского государственного технического университета (Республи-
решения могут быть применены при проектировании автомобильных и городских дорог, объектов большой площади и других сооружений.
ка Беларусь) [6]. |
И |
Надеемся, что данные методические материалы будут полезны обучающимся на строительных специальностях других направлений специализации.
3
Практическое занятие № 1
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ АЭРОДРОМОВ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Цель занятия: |
|
|
1. |
Изуч ть основные элементы аэродрома и их назначение. |
|
2. |
Изуч ть класс фикацию аэродромов в составе аэропортов. |
|
3. |
Начерт ть схемы одно- и двухполосного аэродромов. |
|
С |
О щие сведения |
зацию грузов почтыбА, орган и о служивание полетов воздушных су-
Аэропорт представляет со ой авиатранспортное предприятие, осуществляющее регулярный прием и отправку пассажиров, багажа,
дов. Крупнейш е аэропорты мира принимают и обслуживают до 40 млн пассаж ров в год, о еспечивая при этом свыше 660 000 взлетов и посадок самолетов. Ежедневно выполняется примерно 1 800 взлетов и посадок самолетов, которые перевозят около 100 000 пассажиров. Число сотрудников аэропорта может превышать 30 000 чел.
Аэропорт можно подразделить на аэродром, служебнотехническую территорию, обособленные сооружения и примыкаю-
щую к аэродрому приаэродромную территорию (рис. 1.1).
Аэродром – главная составная часть аэропорта. В современном понимании аэродром представляет собой специально подготовленный земельный участок, имеющий комплекс сооружений и оборудования,
|
И |
обеспечивающий взлеты, посадки, руление, хранение и обслуживание |
|
воздушных судов [2]. |
Д |
Летная полоса |
предназначена для обеспечения взлетно- |
посадочных операций, выполняемых, как правило, в двух взаимно противоположных направлениях. В тех случаях, когда местные условия аэродрома не позволяют обеспечить взлет и посадку самолетов с двух направлений, допускается устройство летной полосы, обеспечивающей безопасное выполнение этих операций с одного направления, с возможностью ухода на второй круг. Летные полосы подразделяются на главные, имеющие наибольшую длину и, как правило, расположенные в направлении преобладающих ветров, и вспомогательные.
4

Летные полосы должны обеспечивать:
а) при взлете – выруливание самолета на место старта, разбег до скорости отрыва, отрыв от поверхности летной полосы, разгон в воздухе и частичный набор высоты;
Сб) при посадке – выдерживание самолета в воздухе, выполняемое на высоте 0,5 – 1,5 м над поверхностью летной полосы с постепенным гашен ем скорости; приземление, фиксирующее момент касания колесами земли; пробег, выполняемый для гашения скорости самолетаиот посадочной до безопасной скорости схода самолета с ВПП на соед н тельную РД; отруливание с ВПП.
Летная полоса включает взлетно-посадочную полосу (ВПП), концевые боковые полосы езопасности (КПБ и БПБ).
бА Д И
Рис. 1.1. Элементы аэропорта
Аэродром имеет одну или несколько летных полос (ЛП), рулежные дорожки (РД), перрон, места стоянки (МС) и площадки специального назначения (рис. 1.2).
5

СР . 1.2. Основные элементы аэродрома:
1 – перрон; 2 – вспомогательные РД; 3 – магистральная РД; 4 – концевые полосы (КПБ); 5 – оковые полосы безопасности (БПБ); 6 – грунтовая
безопасностивенным покрыт ем (ИВПП); 8 – соединительные РД; 9 – предстартовые площадки; 10 – площадки специального назначения; 11 – места стоянок
взлетно-посадочная полоса (ГВПП); 7 – взлетно-посадочная полоса с искусст-
самолетов (МС)
чии ИВПП допустимо устройство летной полосы без ГВПП. Концевые полосы безопасности (КПБ) представляют собой
Взлетно-посадочная полоса является частью летной полосы, |
||
специально подготовленной и о орудованной для взлета и посадки |
||
самолетов. ВПП может ыть с искусственным покрытием (ИВПП) |
||
или грунтовой (ГВПП). ИВПП, как правило, имеют свето- и радио- |
||
техническое оборудование, о еспечивающее круглосуточное выпол- |
||
нение взлетно-посадочных операций, в том числе в условиях плохой |
||
видимости при установленном для данного аэродрома минимуме по- |
||
|
бА |
|
годы. Искусственные покрытия обеспечивают круглогодичную рабо- |
||
ту авиации на аэродроме [4]. |
|
|
Высококлассные аэродромы в большинстве случаев имеют |
||
ИВПП и ГВПП, причем ГВПП имеет длину несколько больше длины |
||
ИВПП. |
|
Д |
|
|
|
ГВПП совместно с ИВПП составляют рабочую площадь летной |
||
полосы. В стесненных условиях расположения аэродрома при нали- |
||
|
|
И |
спланированные участки летной полосы, расположенные у концов ее рабочей площади, предназначенные для случаев выкатывания и преждевременного приземления самолетов при посадке, а также выкатывания за пределы рабочей площади для погашения скорости в случае прерванного взлета.
6
Боковые полосы безопасности (БПБ) – это грунтовые участки летной полосы, расположенные вдоль ее рабочей площади и предназначенные для обеспечения безопасности движения по грунту в случае возможных выкатываний самолетов в сторону за пределы рабочей площади при разбеге и пробеге.
Рулежные дорожки (РД) представляют собой специально подготовленные оборудованные пути, предназначенные для руления и буксировки самолетов. Рулежные дорожки соединяют между собой отдельные элементы аэродрома и подразделяются на магистральные,
соедин тельные |
|
вспомогательные. |
|
С |
|
||
|
Маг стральные РД (МРД) располагаются, как правило, вдоль |
||
летной полосы, |
о еспечивая руление самолетов от перрона к концам |
||
ВПП |
взлете |
|
от ВПП к перрону после посадки самолетов. |
при |
|||
|
бА |
Соед н тельные РД призваны обеспечить связь ВПП с магистральной РД в местах предполагаемого окончания пробега самолетов
после посадки.
Вспомогательные РД предназначены для обеспечения связи МС, перрона и отдельных площадок специального назначения с маги-
стральной РД.
Перрон представляет со ой площадку перед аэровокзалом со стороны летного поля с искусственным покрытием, предназначенную для размещения самолетов при их кратковременной стоянке, во время которой производятся посадка и высадка пассажиров, погрузка и разгрузка
почты, багажа и грузов и техническое обслуживание самолетов.
Места стоянок (МС) представляют собой специально оборудованные площадки и предназначены для хранения и обслуживания
|
И |
приписных самолетов. Они могут быть групповыми и индивидуаль- |
|
ными. |
Д |
Площадки специального назначения – это площадки для стоянки и руления самолетов перед ангаром, для мойки и доводки самолетов, стоянки машин перронной механизации и некоторых других целей.
Международная организация гражданской авиации ( КАО) использует буквенные обозначения от А до Е для классификации аэропортов. Буквы от А до Е используются соответственно длинам взлет- но-посадочных полос в стандартных условиях (табл. 1.1).
Аэродромы имеют независимую от аэропортов классификацию
(табл. 1.2).
7

Таблица 1.1
Классификация аэропортов, принятая ИКАО |
|
|
|
Класс аэропорта |
Длина ВПП, м |
А |
2134 и выше |
В |
1524 –2133 |
С |
914 – 1523 |
D |
762 – 913 |
Е |
610 – 761 |
|
условиях |
|
Таблица 1.2 |
||
СО щая классификация аэродромов |
|||||
|
Факторы, вл яющ е на классифика- |
|
Класс аэродромов |
|
|
|
б |
|
|
||
|
цию аэродромов |
|
|
|
|
|
Длина главной ВПП с скусственным |
в/к, I, II, III, IV |
|
||
|
покрыт ем в стандартных |
|
|
|
|
|
Категор я нормат вной нагрузки |
|
в/к, I, II, III, IV, V, VI |
|
|
|
Характер спользован я |
|
Постоянные |
|
|
|
|
А |
|
||
|
|
|
|
Временные |
|
|
|
|
|
Дневные |
|
|
|
|
|
Круглосуточного действия |
|
|
Назначение |
|
|
Трассовые |
|
|
|
|
|
Заводские |
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
Учебные |
|
|
|
|
|
эродромы применения авиации в народ- |
|
|
|
|
|
ном хозяйстве |
|
|
Расположение на трассах |
|
Основные |
|
|
|
|
|
|
Запасные |
|
|
Вид покрытий |
|
|
И |
|
|
|
|
Аэродромы с искусственными покрытия- |
|
|
|
|
|
|
ми, грунтовые |
|
Аэродромы классифицируются в зависимости от длины взлетнопосадочной полосы (ВПП) в стандартных условиях в соответствии со значениями, приведенными в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Классификация аэродромов в зависимости от длины ВПП
Показатель в стандартных усло- |
|
Класс аэродрома |
|
||
виях, м |
в/к |
I |
II |
III |
IV |
Минимальная длина ИВПП |
>2100 |
2100 |
1500 |
1000 |
< 1000 |
|
|
|
|
|
|
Ширина ИВПП |
60 |
45 |
42 |
35 |
28 |
|
|
|
|
|
|
8

Тип и конструкцию покрытий аэродромов назначают с учетом класса аэродрома, его назначения и величины нормативной нагрузки по П 121.13330.2012. «Аэродромы» (табл. 1.4).
С |
|
|
Таблица 1.4 |
|||
|
Категории нормативной нагрузки на дорожные одежды ИВВП |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Категория норма- |
|
Величина норма- |
Давление в пневма- |
Тип основной опо- |
|
|
тивной нагрузки |
т вной нагрузки на |
тических шинах, |
ры |
||
|
|
|
|
опору, кН |
МПа |
|
|
Примечаня: 1. |
Расстоян я между |
пневматическими шинами |
условной четы- |
||
|
в/к |
|
|
850 |
1,0 |
Четырехколесная |
|
I |
|
|
700 |
1,0 |
|
|
II |
|
|
550 |
1,0 |
|
|
III |
|
|
400 |
1,0 |
|
|
IV |
|
|
300 |
1,0 |
|
|
V |
|
бА |
Одноколесная |
||
|
|
|
80 |
0,6 |
||
|
VI |
|
|
50 |
0,4 |
|
рехколесной опоры пр няты равными 70 и 130 см.
2. Задан ем на проект рование нормативные нагрузки III и IV категорий могут устанавливаться одноколесными, равными соответственно 170 и 120 кН, а давление в пневматических шинах для V и VI категорий нагрузки равным
0,8 МПа.
3. Для покрытий отмосток и укрепляемых участков, примыкающих к торцам
ИВПП, нормативная нагрузка умножается на коэффициент 0,5. Д
Рис. 1.3. План однополосного аэродромаИ:
1 – полоса воздушных подходов; 2 – концевая полоса безопасности; 3 – взлетнопосадочная полоса с искусственным покрытием; 4 – боковая полоса безопасности; 5 – грунтовая взлетно-посадочная полоса; 6 – соединительная рулежная дорожка; 7 – магистральная рулежная дорожка; 8 – предстартовая площадка; 9 – площадка девиационных работ; 10 – вспомогательная рулежная дорожка; 11 – предангарная площадка; 12 – моечная площадка; 13 – места стоянок самолетов; 14 – перрон грузовой; 15 – площадка для передвижного оборудования; 16 – заправочная площадка; 17 – перрон пассажирский; 18 – служебнотехническая территория
9

Си
ВПП; 6 –бАсоединительная рулежная дорожка; 7 – предстартовая площадка; 8 – площадка девиационных работ; 9 – вспомогательная рулежная дорожка; 10 – предангарная площадка; 11 – моечная площадка; 12 – служебно-
Рис. 1.4. План двухполосного аэродрома:
1 – полоса воздушных подходов; 2 |
– концевая полоса безопасности; 3 – грунто- |
вая взлетно-посадочная полоса; 4 |
– боковая полоса безопасности; 5 – главная |
|
Д |
техническая территория; 13 – магистральная рулежная дорожка; 14 – перрон пассажирский; 15 – площадка для передвижного оборудования; 16 – заправочная
площадка; 17 |
– перрон грузовой; 18 |
И |
– места стоянок; 19 – вспомогательная ВПП |
На летном поле располагаются (рис. 1.3 и 1.4): - одна или несколько летных полос (ЛП); - места стоянок самолетов (МС); - рулежные дорожки (РД);
-грунтовая взлетно-посадочная полоса; - перрон грузовой;
- перроны и площадки специального назначения.
10
|
Порядок выполнения работы |
1. |
Ознакомиться с общими сведениями об аэродромах. |
2. |
Изучить и кратко законспектировать из СП 121.13330.2012 |
назначение элементов аэродрома. |
|
3. |
Изучить и начертить таблицы классификации аэродромов. |
4. |
Начерт ть планы одно- и двухполосного аэродрома. |
5. |
Нап сать вывод по работе. |
и |
|
СПрактическое занятие № 2 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИН ЛЕТНЫХ ПОЛОС АЭРОДРОМА Цель занят я:
1.Изуч ть факторы, влияющие на длинулетных полос аэродрома.
2.Определ ть дл ну полос для взлета и посадки воздушных судов в стандартных и расчетных условиях.
3.Оценить влияние метеофакторов и условий эксплуатации на длину летной полосы.
4.Изучить назначение тормозных площадок и установок.бА
Общие сведения
При разработке проектов вновь строящихся аэродромов, а также проектов реконструкции существующих одним из главных вопросов
является определение длины |
и ширины элементов летных полос |
(ВПП и полос безопасности) |
иДприаэродромной территории, обес- |
печивающих безопасность взлета и посадки всех типов самолетов, |
|
эксплуатируемых на данном аэродроме [2]. |
Длины летных полос зависят главным образомИот:
-летно-технических характеристик самолетов (величины тяги двигателей при посадке, аэродинамических качеств, удельной нагрузки и т. п.);
-метеоусловий (температуры и давления воздуха);
-условий эксплуатации (рельефа, типа покрытия ВПП и состояния его поверхности);
-вида взлетно-посадочной операции (взлет или посадка);
11
- степени наличия оборудования аэродрома для обеспечения безопасных взлетов и посадок в условиях плохой видимости.
Влияние на длину летных полос большинства из указанных факторов поддается количественной оценке, что позволяет рассчитывать
Снеобходимую длину ВПП теоретическим методом. Теоретический
Поэтому в практ ке проектирования аэродромов в настоящее время пр меняется так называемый опытно-теоретический метод оп-
метод расчета (точнее прогнозирования) длины ВПП используется в процессе разработки новой модели самолета, однако точность расчета указанным методом не следует переоценивать из-за отсутствия или вияхнедостаточно точного учета влияния некоторых факторов.
ределен дл ны ВПП. По этому методу длина ВПП определяется
путем умноженбАя некоторой стандартной длины ВПП, полученной в результате спытан й самолета в так называемых стандартных усло- , на ряд поправочных коэффициентов, учитывающих различие
фактическ х (местных) условий от стандартных.
Значен я поправочных коэффициентов рассчитывают по простым зависимостям, полученным теоретическим или опытным путем с учетом некоторых теоретических соображений.
Стандартные условия, принятые за эталон при определении размеров летных полос аэродромов гражданской авиации, включают
-воздух является идеально сухимДгазом;
-физические константы воздуха – плотностьИна уровне моря
р0=1,23 кг/м3;
-температура на уровне моря Т0=288,15°К, или t0=15°C;
-давление воздуха на уровне моря 760 мм рт. ст.;
-состояние воздуха спокойное – штиль;
-закон падения температуры по высоте (до высоты 11 000 м над
уровнем моря);
tH =150С – 0,0065 Н, где Н – высота расположения аэродрома над уровнем моря, м.
Показатели поверхности летной полосы:
-продольный уклон летной полосы равен нулю;
12
-искусственное покрытие бетонное (бетонное, армобетонное, обычное или предварительнонапряженное железобетонное покрытие);
-поверхность сухая.
Эти показатели также соответствуют рекомендациям ИКАО. Использование стандартных условий в качестве эталонных дает
возможность оценивать пригодность аэродрома для приема зарубежных типов самолетов, для которых известны потребные длины ИВПП
в стандартных услов ях, сопоставлять между собой потребные длины |
|
взлетно-посадочных полос для различных типов самолетов, выбирать |
|
из числа заданных расчетный тип самолета и классифицировать аэро- |
|
С |
|
дромы не только по прочности покрытия, но и по длине летной поло- |
|
сы |
од наковых стандартных условиях. |
|
При класс ф кац и аэродромов для каждого их класса приняты |
при |
|
|
бА |
минимальные дл ны ИВПП и КПБ, обеспечивающие безопасную эксплуатац ю расчетного для данного класса аэродромаи типа самолета.
При проект ровании конкретного аэродрома длина ИВПП и КПБ определяется каждый раз расчетом с учетом расчетных (мест-
ных) условий.
Расчетными условиями называются местные условия расположения аэродрома, на которые пересчитывается длина летной полосы,
определенная для стандартных условий.
Д щих на длину ИВПП – плотность р и давлениеИр сухого воздуха, –
Расчетными характеристиками местных условий являются:
- высота расположения аэродрома над уровнем моря; - расчетная температура воздуха; - средний уклон взлетно-посадочной полосы.
Показатели других характеристик расчетных условий, влияю-
являются производными высоты Н расположения аэродрома и рас-
четной температуры воздуха tpaсч и определяются расчетом с использованием существующих теоретических зависимостей:
р = f(H) и ρ = f(po, р и tpaсч),
где ρ0 – плотность сухого воздуха в стандартных условиях.
Расчет потребной длины летной полосы для аэродрома в заданном районе заключается в определении потребной длины летной полосы раздельно для взлета и посадки расчетного типа самолета в стандартных условиях, а также в определении значений поправочных коэффициентов для учета влияния местных условий расположения аэродрома.
13