Технические требования к рельефу поверхности аэродромов реферат

Обновлено: 05.07.2024

Выполнение местных операций на аэродроме требует ровной поверхности земли или искусственного покрытия. В каждом случае проектирования нового аэродрома или расширения существующего приходится составлять проект его вертикальной планировки – проект рельефа.

Проектируя рельеф поверхности аэродрома, надо сочетать обеспечение ровности, необходимой для безопасного проведения взлетно-посадочных операций, с охранением уклонов, требующихся для отвода воды. Объем выполняемых земляных работ при этом должен быть минимальным.

В средних грунтовых условиях поверхности задернованных грунтовых летных полос должен быть придан уклон не менее 0,005. При тяжелых суглинистых и глинистых грунтах, чтобы улучшить условия поверхностного водоотвода, допустимо увеличивать уклоны до 0,007 и 0,007 и даже до 0,01. Длина отдельных участков летного поля с уклонами, превышающими 0,015 в одном направлении не должно быть более 300 м.

Для легкоразмываемых грунтов (пылеватые грунты, пылеватые и легкие суглинки, легкие супеси, мелкозернистые и пылеватые пески) можно допускать уклоны до 0,01 – 0,015, для трудноразмываемых (каменистые, хрящеватые и глинистые) – до 0,02 – 0,03. При таких уклонах устойчивость грунтовой поверхности аэродромов обеспечивается при хорошем дерновом покрове и ровной поверхности.

На легких, хорошо дренируемых супесчаных, песчаных и гравелистых грунтах уклоны можно уменьшать до 0,002-0,003. Уклоны меньше 0,005 допустимы также на коротких водораздельных участках летной полосы, по 100-150 м в обе стороны от наиболее возвышенной точки, при условии небольшой водосборной площади.

Рациональнее осушить летное поле при помощи дренажа, отводящего атмосферные воды за пределы аэродрома. При этом условии можно допустить уклоны поверхности летного поля ниже минимальных – в пределах 0,002 – 0,003.

Сток по открытым бетонным лоткам обеспечивается продольными уклонами 0,0025-0,003. Минимальные продольные уклоны грунтовых лотков, которые разрешается устраивать в районах недостаточного увлажнения или при благоприятных почвенно-грунтовых условиях, когда выпадающие осадки стекают с покрытий непосредственно на прилегающую часть аэродрома, не должны быть меньше 0,005.

Максимальная величина продольных уклонов ограничивается требованиями безопасности взлетных и посадочных операций, а также значительным влиянием их на потребную длину взлетно-посадочной полосы.

Максимальные поперечные уклоны рулежных дорожек не зависят от поперечного профиля покрытия, а их продольные уклоны обычно следуют рельефу грунтовой части аэродрома.

Максимальные продольные уклоны на взлетно-посадочной полосе допустимы только на коротких участках при надлежащем сочетании с примыкающими участками, имеющими меньшие уклоны.

В США требования к уклонам покрытий и грунтовых площадей менее дифференцированы. Для покрытий аэродромов низших групп, предназначенных для легких самолетов, уклоны назначают в пределах 0,02 – 0,03, а для аэродромов всех высших групп – 0,015. На рулежных дорожках допускаются продольные уклоны до 0,03. Для улучшения стока откосы площадей, не имеющих покрытия, могут быть увеличены до 0,02 и до 0,05 на расстоянии 3 м от края покрытия.

Поверхность земли, предназначенная для строительства и аэродрома, всегда нуждается в направлении рельефа. Чтобы установить объем и характер этих исправлений, составляют проект вертикальной планировки, в котором назначают проектные отметки грунтовой поверхности аэродромов и покрытий.

На аэродромах, где намечено строительство взлетно-посадочной полосы с искусственным покрытием, определяющим фактором вертикальной планировки является взлетно-посадочная полоса, решению которой подчинено проектирование всего летного поля.

На расположение проектной поверхности покрытый влияет ряд факторов:

а) назначение – взлетно-посадочные полосы, рулежные дорожки, места стоянок, перроны, специальные площадки;

б) размеры в плане – длина, ширина, конфигурация;

в) уклоны, зависящие от типа покрытия и рельефа грунтовой поверхности проектируемого аэродрома;

г) конструкция покрытия – поперечный профиль, конструктивные слои, краевые участки покрытия, водоотвод, возвышение покрытия и его сопряжение с грунтовой поверхностью, грунтовые лотки;

д) местные условия – рельеф, грунты, грунтовые воды.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Определение потребной длины ВПП является одной из важнейших задач при проектирование а/Д. От длины ВПП зависят размеры а/П В плане, стоимость его строительства и типы обслуживаемых ВС более того по соображениям длинные ВПП может быть ограничено нагрузка от расчётного ВС и его дальность полёта.

На потребную длину ВПП сильное влияние оказывают следующие факторы: ЛТХ ВС, взлётная и посадочная масса судов, высота расположения а/д над уровнем моря, средняя максимальная температура наружного воздуха в районе а/п и продольный уклон ВПП.

· В целях упрощения методики расчёта также разработаны номограммы для конкретных типов ВС. Номограммы отличаются между собой по своей форме и сложности.
При посадке ВС с ТРД на ВПП с мокрой или скользкой поверхностью покрытия потребной длины ВПП должна быть увеличена от 5– 10 % в зависимости от типов ВС.

Методика расчёта ЛП по стандартам и рекомендациям ИКАО, а также определение потребной длины на ВПП с помощью номограмм аналогичен расчётам в РФ

· Номограммы для взлёта ВС построенные при 0° уклоне ВПП. Продольный оси равен отношению разности отметок продольной оси ВПП её длине

· Согласно требованиям фап потребно длина ВПП для взлёта воздушного судна на каждый процент изменение уклон должна быть увеличена.
1. С поршневым и турбовинтовым 20 %
2. Для ВС турбореактивным двигателем на 10 %

· Введение поправки как потребность в тиние ВПП для посадки поршневых и турбореактивные двигателей поправки не требуются

2. Поверхности всех элементов А/Д должны иметь:
1. Чёткие геометрические очертания позволяющие осуществлять безопасное взлёт, посадку и руление по А/Д

Поперечный профиль ИВПП может быть двухскатный и односкатный.
Удобным для лётной эксплуатации и благоприятным для отвода атмосферных вод является двух скатные выпуклый симметричный профиль ИВПП.

Двухскатный поперечный профиль ИВПП

1.грунтовые лотки
Вода с поверхности покрытия стекает в грунтовые лотки 1, имеющие продольный уклон и отводится за пределы ИВПП

Односкатный поперечный профиль ИВПП

Покрытия со стороны ГВПП собираются в грунтовой лоток, имеющий продольный уклон и отводится за приделы ИВПП, основная масса атмосферных вод с покрытия и ВПП отводится на обочины БПБ

Продольные и поперечные уклоны ИВПП на аэродромах должны быть не более приведенных в табл. 2.27.

Продольный уклон любой части среднего участка

Продольный уклон любой части крайнего участка

Средний продольный уклон

Поперечный уклон любой части

Рис.2.9. Пример представления продольного профиля ИВПП (пунктиром изображен продольный профиль ЛП по продолжению оси ИВПП).

На продольном профиле должны быть указаны уклоны участков, расположенных между точками излома и абсолютные высоты концов (порогов) ВПП, концов КПТ и СЗ, а также точек излома.

Линия продольного профиля за пределами ВПП по продолжению ее оси наносится пунктиром.

Горизонтальный масштаб может быть принят 1:25000 или 1:50000. Соотношение горизонтального и вертикального масштабов обычно принимается равным 10:1 или близким к этому значению.

Глава 3. Обеспечение безопасности взлетно-посадочных операций на летной полосе

3.1. Расчет потребной длины летной полосы для продолженного или прерванного взлета самолета (в случае отказа одного из двигателей)

Кроме требований к аэродромам, изложенным в главе 2, для обеспечения безопасности выполнения взлетно-посадочных операций на летной полосе и в воздушном пространстве над аэродромом должна быть обеспечена возможность безопасного продолженного или прерванного взлета в пределах летной полосы.

В соответствии с международными и Российскими правилами для гражданской авиации принимаются в качестве расчетных две схемы: продолженный или прерванный взлет самолетов (в случае отказа одного из двигателей) при разбеге по ВПП. Эти схемы приведены на рис. 3.1.

Потребная длина ИВПП для безопасного продолжения взлета самолета в стандартных условиях, как следует из рис. 3.1, а, равна:

(3.1)

где: – некоторый запас, учет которого необходим для обеспечения

Рис. 3.1. Расчетные схемы для определения длины ИВПП

- в случае продолженного взлета самолета; - в случае прерванного взлета

При прерванном взлете (рис. 3.1) длина дистанции движения самолета по летной полосе в стандартных условиях равна:

(3.2)

где: - участок торможения самолета до полной его остановки, условно включает также длину участка, проходимого самолетом за время реакции пилота (с);- необходимый запас, определяется из условия обеспечения разворота самолета на КПТ по кривой эксплуатационного радиуса, принимается равным эксплуатационному радиусу разворота самолета, м.

В формуле (3.2) предполагается, что прерванный взлет завершается в пределах КПТ.

Для анализа формулу (3.1) целесообразно представить в виде

(3.3)

а формулу (3.2) в виде:

(3.4)

где: v_отк и v_отр – скорость, при которой произошел отказ двигателя и скорость отрыва самолета, м/с; j_ср _n и j_ср _n_-1 – среднее ускорение самолета на участке разбега соответственно l_разб _n и l_разб _n_-1, м/с 2 ; j_{торм ср} – отрицательное среднее ускорение самолета на участке торможения от скорости v_отк до полной остановки, м/с 2 .

Рис.3.2. Графики зависимости длины ИВПП+КПБ от скорости движения самолета, соответствующей отказу двигателя.

Из анализа формул (3.3) и (3.4), а также из рассмотрения на рис.3.2. кривых 1 и 2, построенных по этим формулам, следует, что суммарная длина ИВПП+КПТ с увеличением скорости v_отк уменьшается в случае продолженного взлета и увеличивается в случае прерванного взлета. Очевидно, оптимальным будет такое значение v_отк, при котором суммарная длина ИВПП+КПТ оказывается минимальной и одновременно обеспечивается безопасность взлета и посадки самолетов. Этому условию удовлетворяет скорость отказа двигателя, соответствующая точке пересечения А кривых 1 и 2 на рис.3.2. Эта скорость движения самолета называется критической скоростью взлета, при которой в случае отказа двигателя, возможно как безопасное прекращение взлета в пределах располагаемой длины летной полосы, так и продолжение взлета. Потребная суммарная длина ИВПП+КПТ при этом для продолженного и прерванного взлета равны между собой, т. е. сбалансированы. Суммарная длина ИВПП+КПТ, соответствующая критической скорости взлета, называется сбалансированной длиной ИВПП+КПТ.

В случае отказа двигателя при разбеге до момента достижения критической скорости самолет необходимо перевести на пробег, т. е. на торможение, а при скорости v_отк свыше критической необходимо продолжить разбег и произвести взлет. Размеры элементов летного поля в этом случае выражаются следующими формулами:

(3.5)

(3.6)

(3.7)

Для некоторых самолетов расчетной схемой является посадка самолета (из-за невозможности использования реверса двигателя для торможения, превышения посадочной скорости).

Рис.3.3. Расчетная схема для определения длины ИВПП при посадке самолета.

Для практических расчетов потребной длины ИВПП, эта величина принимается равной 1.67, т.е.

где: L 0 _пос – длина посадочной дистанции самолета при стандартных условиях.

Потребная длина летной полосы для посадки самолетов в стандартных условиях определяется как сумма потребной длины ИВПП и двух КПТ:

где: 60 – длина в м. концевой полосы торможения для посадки самолетов, м. (Имеет искусственное покрытие для аэродромов класса А, Б, В и Г или искусственное укрепление грунта для аэродромов класса Д; предусматривается для приземления самолета в случае недолета до конца ИВПП при визуальных условиях посадки самолета, а также для защиты участка КПТ, примыкающего к концу ИВПП, от воздействия газовых струй при взлете самолета от начала ИВПП).

Прилегающая к аэродрому местность и воздушное пространство, в котором воздушные суда выполняют маневрирование, набор высоты, разворот при взлёте, заход на посадку и уход на 2 круг называются приаэродромной территорией.

Воздушное пространство над аэродромом и прилегающей местностью в установленных границах называется район аэродрома или аэроторией.

Приаэродромная территория имеет форму прямоугольника шириной 25-40 км, а длина разделена на 3 части: крайние участки 20-40 км; средний участок 20-60 км.

Для аэродромов 5 группы требования нормируются только для средней части.

Полоса воздушных подходов – участок территории, в пределах которого происходит набор высоты и разворот на взлёте, разворот и снижение при посадке воздушного судна.

На ПВП, где происходят манёвры воздушных судов, существуют строгие правила по ограничению высоты зданий и сооружений.

Здания и сооружения, не связанные со скоплением людей, должны располагаться на расстоянии не ближе 1 км и быть высотой не > 10 м. от 4 км до конца полосы воздушных подходов - высотой до 50 м.

ПВП в плане имеет вид трапеции, расходящейся под углом 45° и расширяющейся до 2 км.

Линии высоковольтных передач д. б. не ближе 4 км от границы лётной полосы. Это расстояние м. б. а2

чем раньше произойдет отказ двигателя, тем > будет длина ВПП.

КПБ – кольцевая полоса безопасности

Чем позже произойдет остановка 1 двигателя, тем больше потребуется ВПП.

При испытаниях самолета строят график:

2 – график при продолжении разбега и взлет

1 – при прерванном взлете и торможении

- расчетная скорость, при которой командир принимает решение продолжить взлет или тормозить

Таким образом определяется

При проектировании аэродрома необходимо учитывать местные условия:

- в стандартных условиях

- коэффициент, учитывающий t воздуха

- средняя температура в 13:00 самого жаркого месяца

температура при стандартн атмосфере при расположении аэродрома на высоте H

– коэффициент, учитывающий давление атмосферы

- высота аэродрома над уровнем моря

– коэффициент, учитывающий возрастание уклона

– средний уклон ВПП

Расчетная длина грунт.ВПП:

- коэффициент дополнит. сопротив-я движения

61) Вертикальная планировка аэродромов

Основными показателями рельефа аэродрома явл-ся ср.уклон ВПП, частный уклон (между двумя переломами), алгебраическая разность перелома, уклоны различают нисходящие и восходящие.

Радиус кривизны поверхности может оказывать влияние на условие взлетной посадки. При взлете полосы с выпуклым прод.профилем ВС может произвольно оторваться от взлетной полосы на участке перелома профиля (когда не достигнет взлетной скорости), а потом снова ударяется, поэтому радиусы должны быть большими.

При движении по вогнутому профилю резко возрастает сопротивление и нагрузка на шасси. Взлетная полоса должна иметь плавное сопряжение смежных уклонов, что обеспечивается допустимой кривизной поверхности верт.плоскости.

Шаг проектировнаия 100м, аэродромы – 40м.

При небольших углах можно принять

Устраивая такие переломы между шагом проектирования 40м мы обеспечиваем нужный радиус кривизны.

Количество переломов определяется , количество сторон

Требования к рельефу поверхности аэродрома:

Для обеспечения безопасности взлета и посадки устанавливаются max и min величины уклона поверхности ВПП. Поверхность грунтовой ВПП, задернованной должна быть не меньше 0,005 (5 ), при глинистых, суглинистых – 0,007, при песчаных – 0,002…0,003

Требования к искусств. ВПП более жесткие, чем к грунтовой

Min радиус вертик.кривой принимается:

Класс аэродрома	Выс.классный	I,II	III,IV	V
Rmin, м

Max уклоны поверхности:

Класс аэродрома	Выс.клас., I,II	III,IV	V
1)продольный уклон: - крайнего участка - среднего участка
12,5
2)поперечный уклон

Для изображения рельефа земной пов-ти участка,которые подлежат вертикальной планировке, применяется способ горизонталей и числовых отметок.

По способу горизонталей естеств.поверхность изображается системой горизонталей. На нее наносятся проектные горизонтали, которые удовлетворяют техническим требованиям. Основное достоинство – наглядность, что позволяет полно представить весь рельеф.

Читайте также: