2.3. Основные требования к аэродромам
Для обеспечения нормальных условий эксплуатации самолетов и безопасности взлетно-посадочных операций (ВПО) требования к аэродромам многофакторны и рассматриваются в различных разделах данного учебного пособия.
2.3.1. Расстояние от населенных пунктов.
Минимально допустимое расстояние аэродромов от населенных пунктов назначено в «Строительных нормах и правилах (СНиП) «Аэродромы» для снижения вредного шумового воздействия самолетов на населенные пункты. Это воздействие показано на рис.2.4. согласно учебного пособия [10].
Рис. 2.4. Контуры равного нормируемого эквивалентного (или максимального) уровня шума по трассам полетов в районах между населенными пунктами.
В таблице 2.2 приведено требуемое удаление аэродромов от населенных пунктов в зависимости от расстояния оси ЛП и трассы полетов относительно пунктов (согласно СНиП «Аэродромы»).
Таблица 2.2
Необходимое удаление аэродромов от населенных пунктов, км
|
Расположение относительно населенных пунктов |
По классам аэродромов | ||||||
|
Ось ЛП |
Трассы полетов |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Е |
|
Пересекает Пересекает Не пересекает |
Пересекает Не пересекает Не пересекает |
30 17 6 |
30 15 6 |
20 15 6 |
10 - 5 |
5 - 2 |
5 - 1 |
2.3.2. Направление летной полосы и цифровое обозначение.
Требование к направлению летной полосы (ЛП) учитывает 2 фактора:
а) Минимальное шумовое влияние на населенные пункты (подраздел 2.3.1.).
б) Максимально возможное использование ЛП в течение года при всех направлениях действующих ветров в районе аэродрома. Для этого учитывается:
- максимально допустимая скорость нормальной составляющей бокового ветра (м/с) для расчетного типа самолета (табл.2.3, 2.5);
- повторяемость ветров разных скоростей по 8 румбам (табл.2.5).
По этим данным вычисляется коэффициент ветровой загрузки ЛП (КВЗ). Нормативные значения приведены в таблице 2.4.
Ниже приведена методика расчетного обоснования выбора направления ЛП согласно работе [6].
Определяется повторяемость ветров различных скоростей по направлениям, заданным из климатологического справочника (табл. 2.5)*).
Таблица 2.3
Максимально-допустимые скорости ветра для взлета и посадки ВС
с учетом состояния поверхности ВПП.
*)данные по ИЛ-18 приведены для сравнения
Таблица 2.4
Требования к аэродромам по ветровому режиму
|
Классы аэродрома |
ветровая загрузка ЛП, % |
Максимально допустимая скорость нормальной составляющей ветра, м/с |
|
А, Б, В, Г Д Е |
98 95 90 |
12 8 6 |
Таблица 2.5
Повторяемость ветров по направлениям (пример)
На основании данных табл. 2.5 строится роза повторяемости ветров по направлениям (рис.2.5).
|
рис. 2.5. Роза повторяемости ветров по направлениям |
Рис. 2.6. Роза повторяемости ветров по совмещенным напряжениям |
Взлетно-посадочные операции на летной полосе выполняются с двух взаимно противоположных направлений. В связи с этим суммируются значения повторяемости ветров по взаимно противоположным или, как принято называть, совмещенным направлениям.
По данным табл.2.5, составляется табл.2.6 повторяемости ветров по совмещенным направлениям.
Таблица 2.6
Повторяемость ветров по совмещенным направлениям
На основании данных табл.2.6 строится роза повторяемости ветров по совмещенным направлениям (рис.2.6).
Скорость нормальной составляющей бокового ветра равна:
Wб=Wα-sinα (2.1)
где: Wα – скорость ветра под углом α к направлению движения самолета.
Зная максимально допустимую величину нормальной составляющей бокового ветра (табл.2.3, 2.4), с помощью выражения (2.1) определяются значения скорости бокового ветра, соответствующие различным углам скоса. При этом углы скоса α принимаются кратным 1/2, 1/4 и 1/8 прямого угла. Результаты расчетов представлены в табл.2.7.
Строятся графики охвата ветров по совмещенным направлениям С-Ю (рис.2.7). Аналогичным образом строят графики охвата ветров для совмещенных направлений СВ-ЮЗ.
Градации скоростей ветра, приведенные в табл.2.5, 2.6, приводятся к расчетным градациям с учетом данных табл.2.7. Полученные результаты представлены в табл.2.8.
Рис.2.7. Графики охвата ветров:
а - совмещенное направление С-Ю; б – совмещенное направление СВ-ЮЗ
Таблица 2.7 Таблица 2.8
С учетом данных табл.2.8 определяются следующие проценты повторяемости ветров:
Результаты расчетов приводятся в табл. 2.9.
Таблица 2.9
Сумма процентов повторяемости ветров
Аналогичным образом выполняется преобразование составляющих компонентов табл. 2.5, 2.6, приведя их в соответствие с градациями, представленными в табл. 2.8.
После преобразований получается основная расчетная табл. 2.10 повторяемости ветров по скоростям и направлениям. Повторяемость ветров по скоростям и совмещенным направлениям приведена в табл. 2.11.
Таблица 2.10
Повторяемость ветров по скоростям и направлениям
Таблица 2.11
Повторяемость ветров по скоростям и совмещенным направлениям
Определяется ветровая загрузка различных совмещенных направлений летных полос.
Расчет ведется с использованием схемы, изображенной на рис. 2.8. Она содержит информацию о расчетных градациях скоростей ветра и о соответствующей им повторяемости ветров по направлениям. Значения повторяемости ветров принимаются из табл.2.9.
Обведенная жирными линиями часть расчетной схемы, в пределах которой суммируются значения повторяемости ветров, получена с учетом графиков охвата ветров.
Наиболее загруженное направление летной полосы может быть выбрано с точностью до 10.
Рис. 2.8. Расчетная схема для определения ветровой загрузки летной полосы.
Суммарная ветровая загрузка летной полосы характеризуется коэффициентом КВЗ ветровой загрузки по формуле 2.2:
( (2.2.)
где: 
-сумма процентов
повторяемости ветров с максимально
допустимой величиной нормальной
составляющей бокового ветра;
-
сумма процентов повторяемости ветров,
действующих в пределах угла скоса
относительно рассчитываемого направления
летной полосы;
- сумма процентов повторяемости ветров, действующих в пределах угла скоса относительно рассчитываемого направления летной
полосы.
Используя расчетную схему (рис. 2.8) и формулу (2.2), получим значение коэффициентов ветровой загрузки для различных совмещенных направлений.
Аналогичным способом рассчитывается коэффициент ветровой загрузки для любых других совмещенных направлений. Летная полоса ориентируется по наиболее загруженному направлению, для которого коэффициент ветровой загрузки имеет наибольшее из всех полученных значений.
Рассчитанное направление ЛП может быть несколько изменено по различным местным причинам (ограниченность участка аэродрома, сложный рельеф местности, наличие высотных препятствий, близость населенного пункта и т.д.).
Окончательно назначенному направлению ИВПП определяется цифровой знак ПМПУ (посадочный магнитно-путевой угол), обозначающий магнитный азимут оси ИВПП. Определение такого знака приведено в таблице 2.12.
Таблица 2.12
Определение цифрового знака, обозначающего посадочный магнитно-путевой угол (ПМПУ) рабочего направления ИВПП
|
ПМПУ, град |
Цифровой знак ИВПП |
ПМПУ, град |
Цифровой знак ИВПП |
|
05-14 |
01 |
185-194 |
19 |
|
15-24 |
02 |
195-204 |
20 |
|
25-34 |
03 |
205-214 |
21 |
|
35-44 |
04 |
214-224 |
22 |
|
45-54 |
05 |
225-234 |
23 |
|
55-64 |
06 |
235-244 |
24 |
|
65-74 |
07 |
245-254 |
25 |
|
75-84 |
08 |
255-264 |
26 |
|
85-94 |
09 |
265-274 |
27 |
|
95-104 |
10 |
275-284 |
28 |
|
105-114 |
11 |
285-294 |
29 |
|
115-124 |
12 |
295-304 |
30 |
|
Продолжение таблицы 2.12. | |||
|
125-134 |
13 |
305-314 |
31 |
|
135-144 |
14 |
315-324 |
32 |
|
145-154 |
15 |
325-334 |
33 |
|
155-164 |
16 |
335-344 |
34 |
|
165-174 |
17 |
345-354 |
35 |
|
175-184 |
18 |
355-04 |
36 |