Глава 4. Оценка возможности приема и условий эксплуатации самолетов в аэропорту по аэрродромным факторам

4.1. Оценка по длине впп для постоянной и эпизодической эксплуатации

При обеспеченном от препятствий воздушном пространстве над аэропортом оценка возможности и условий приема самолетов проводится по двум аэродромным факторам:

1) Достаточность имеющихся длины и ширины летной полосы (ЛП) и взлетно-посадочной полосы (ВПП).

2) Достаточность прочности (несущей способности) покрытия аэродрома.

Для оценки по первому из этих факторов учитывается нормативная для данного типа самолета длина ЛП (ВПП+КПТ), установленная ГОСНИИГА по результатам испытаний (приведенных к стандартным условиям). Эти нормативные значения приведены в табл.3.1 (подраздел 3.2).

По этим и другим данным автором построены аналитические графики для различных отечественных и зарубежных самолетов, приведенные на рис.4.1.

Рис. 4.1. Оценка пригодности аэродрома для различных самолетов по длине взлетно-посадочной полосы (по сравнению с самолетом Ту-154).

L_cт=L_ф/(K_p∙K_t∙K_i) (4.1)

где: K_p, K_t, K_i – коэффициенты, учитывающие местные условия (подраздел 3.2).

Полученное значение L_от сравнить с приведенным в таблице 3.1 для данного типа самолета и установить возможность (невозможность) приема этого типа в данном аэропорту для постоянной эксплуатации.

Для предварительной оценки могут быть использованы графики, приведенные на рис. 4.1.

Для эпизодической эксплуатации можно давать оценку по располагаемым дистанциям на летной полосе конкретного аэродрома (подраздел 3.4.), в сравнении с требуемыми дистанциями для заданного типа самолета, указанными в РЛЭ. Такая оценка дает более широкие возможности для разрешения эксплуатации разных типов самолетов, но с меньшей степенью обеспечения безопасности взлетно-посадочных операций на аэродроме. Поэтому эту оценку целесообразно применять только для эпизодической эксплуатации.

4.2.Оценка по прочности покрытий аэродрома

4.2.1. Методы оценки.

Искусственные покрытия устраиваются на ИВПП, РД, МС и перронах для обеспечения:

а) круглогодичной и всепогодной пригодности для нормальной эксплуатации самолетов;

б) ровности поверхности;

в) недопущения образования колеи от колес самолетов;

г) необходимого коэффициента сцепления колес с покрытием.

Однако, учитывая большую площадь покрытия на аэродроме, устройство его является весьма дорогим. Поэтому покрытия устраиваются тонкими (20-50см), способными к образованию трещин и разрушению.

Покрытия устраиваются жесткие (бетон, железобетон) и нежесткие (асфальтобетон и др.).

На рис. 4.2 показано многократное воздействие шасси самолета на покрытие аэродрома, схема его деформирования и разрушения.

Для предотвращения разрушения на аэродроме допускается эксплуатация таких типов самолетов, многократная нагрузка от которых не приведет к образованию трещин.

В России разработаны и применяются при проектировании аэродромов точные методы расчета прочности (несущей способности) жестких и нежестких покрытий [6,7]. Кроме того, для эксплуатационной оценки возможности и условий эксплуатации покрытий аэродромов различными самолетами автором были разработаны «Рекомендации по оценке прочности покрытий аэродромов при испытании самолетами», утвержденные б. Министерством Гражданской авиации [11]. Этот метод применяется по настоящее время Проектным и научно-исследовательским институтом “ЛЕНАЭРОПРОЕКТ”.

Для оперативной оценки без испытаний в России применяется упрощенный метод ИКАО, называемый «Метод ACN-PCN», изложенный в «Нормах годности к эксплуатации гражданских аэродромов» (НГЭА).

АСN – классификационное число силового воздействия самолета на покрытие, определенное по специальной методике ИКАО; и указывается изготовителями воздушных судов в «Руководстве по летной эксплуатации» и значения АCN для различных типов самолетов приведены в табл.4.1.

а) Воздействие колес шасси самолета на покрытие аэродрома.

PCN – классификационное число силового восприятия (несущей способности) покрытия, также рассчитываемого по специальной методике.

В данном методе учитывается специальными кодами следующие факторы:

а) тип покрытия: R – жесткое, F – нежесткое

б) прочность основания: четырьмя кодами, значения которых приведены в табл.4.2.

а) Воздействие шасси самолета на покрытие аэродрома (Ф (Z) вероятностные этапы многократного воздействия)

б) Деформирование и разрушение покрытия аэродрома.

Рис.4.2. Воздействие самолетной нагрузки на покрытия аэродромов (а) и схема деформирования покрытия до разрушения (б).

Таблица 4.1

Нормативные значения АСN для различных самолетов и конструкций покрытий аэродромов.

Тип ВС	Масса макс. и пустого самолета, кг	Нагрузка на одну основ. опору шасси, %	Давление в шинах, МПа	АСNпри категории прочности основания
				Жесткие покрытия (R)				Нежесткие покрытия (F)
Ил-62М	168000 71400	47.0	1.08	43 16	52 17	62 19	71 22	50 17	57 18	67 20	83 26
Ил-62	162600 66400	47.0	1.08	42 14	50 15	60 18	69 20	47 16	54 16	64 18	79 24
Ил-96	231000 111500	31.7	1.08	35 15	43 16	52 19	61 23	42 17	46 18	57 20	76 26
Ил-76Т	171000 83800	23.5	0.588	29 10	32 13	29 15	33 14	24 9	27 10	34 12	45 16
Ил-76ТД	191000 87200	23.5	0.686	35 12	36 14	35 16	40 15	29 10	32 11	40 13	53 17
Ил-86	216500 110700	31.2	0.932	26 14	31 15	38 17	46 20	34 16	36 17	44 19	61 23
Ил-18	64500 33600	47.0	0.92	16 7	20 8	24 10	27 11	18 8	19 8	24 9	31 13
Ил-114	22750 14500	47.5	0.588	11 6	12 7	13 8	14 8	9 5	11 6	13 7	15 9
Ту-154	98000 53500	45.1	0.932	19 8	25 10	32 13	38 17	20 10	24 11	30 13	38 13
Ту-134	47600 29350	45.6	0.834	11 7	13 8	16 9	19 10	12 7	13 8	16 9	21 12
Як-42	56500 31800	47.0	0.88	13 6	16 7	20 9	23 10	15 7	16 8	20 9	26 11
Як-40	16000 9700	44.0	0.39	9 6	9 6	10 6	10 6	7 4	9 5	11 7	13 8
В747-200	379, 201 156, 642	22.7	1.39	48 18	56 26	67 23	77 27	52 20	58 21	71 23	92 30
В747-Р	300, 73 147, 716	22.9	1.30	36 16	42 17	50 19	58 22	40 16	43 17	52 19	71 25
В747-1000 SP	237, 228 164, 543	24.1	1.04	25 16	29 18	35 21	42 25	30 19	32 20	38 23	52 30
B707-320C	152, 407 61, 463	46.7	1.24	41 13	49 14	58 17	66 19	44 14	49 15	60 17	77 21
B720B	106, 594 52, 163	46.4	1.00	25 10	30 11	37 14	43 16	29 11	31 12	39 14	51 18
B727-200	84, 277 44, 270	46.7	1.02	48 22	51 24	54 26	57 27	44 20	46 21	53 24	58 28
BAC 1-11	47, 400 24, 757	47.5	1.08	32 15	34 16	35 16	36 17	29 13	30 13	33 15	35 17

Таблица 4.2

Коды оснований и их характеристики.

Код основания	Категория прочности основания	Значение коэф. постели основания жестких покрытий (К) мн/м3		Значение калифорнийского числа несущей способности (CBR)		Модуль упругости грунтового основания нежестких покрытий (Е), мПа
		стандартн	расчетное	стандартн	расчетное
А	Высокая	150	св. 120	15	св. 3	св. 130
Б	Средняя	80	св. 60 до 120	10	св. 8 до 13	св. 60 до 130
С	Низкая	40	св. 25 до 60	6	св. 4 до 8	св. 40 до 60
Д	Очень низкая	20	25 и менее	3	4 и менее	40 и менее

в) Допустимое давление в пневматиках колес шасси самолета

Таблица 4.3

Коды давления в пневматиках и их характеристика

Код	Категория давления	Максимально допустимое давление в пневматиках, мПа	Жесткие покрытия с классом бетона верхнего слоя	Асфальтобетонные покрытия с суммарной толщиной слоев, см
W	высокое	более 1.5	4.0/50 – 6.4/80	более 25
X	среднее	не более 1.5	2.9/35 – 3.6/40*	16 – 25
Y	низкое	не более 1.00		7 – 15
Z	очень низкое	не более 0.5		5 и менее

* В том числе для жестких покрытий, усиленных асфальтобетоном.

Метод использования для оценки:

Т – техническая оценка, полученная на основании специальных исследований характеристик прочности покрытия, включая теоретические методы;

U – использование опыта эксплуатации воздушных судов, когда известно, что данное покрытие при регулярных полетах удовлетворительно выдерживает нагрузку от воздушного судна определенного типа и массы.

Результаты оценки несущей способности покрытия представляются в виде:

а) для жестких покрытий:

PCN 80 | R | B | X | T

PCN 80 – классификационное число покрытия;

R – тип покрытия (жесткое);

B – категория основания (средняя прочность);

X – допустимое давление в пневматиках (табл.4.3);

T – метод оценки (технический).

б) для нежестких покрытий:

PCN 80 | F | B | X | T