Главная

Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






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).

Lcт=Lф/(Kp∙Kt∙Ki) (4.1)

где: Kp, Kt, Ki – коэффициенты, учитывающие местные условия (подраздел 3.2).

Полученное значение Lот 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 АСN при категории прочности основания
Жесткие покрытия (R) Нежесткие покрытия (F)
Ил-62М 47.0 1.08
Ил-62 47.0 1.08
Ил-96 31.7 1.08
Ил-76Т 23.5 0.588
Ил-76ТД 23.5 0.686
Ил-86 31.2 0.932
Ил-18 47.0 0.92
Ил-114 47.5 0.588
Ту-154 45.1 0.932
Ту-134 45.6 0.834
Як-42 47.0 0.88
Як-40 44.0 0.39
В747-200 379, 201 156, 642 22.7 1.39
В747-Р 300, 73 147, 716 22.9 1.30
В747-1000 SP 237, 228 164, 543 24.1 1.04
B707-320C 152, 407 61, 463 46.7 1.24
B720B 106, 594 52, 163 46.4 1.00
B727-200 84, 277 44, 270 46.7 1.02
BAC 1-11 47, 400 24, 757 47.5 1.08

 

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 св. 120 св. 3 св. 130
Б Средняя св. 60 до 120 св. 8 до 13 св. 60 до 130
С Низкая св. 25 до 60 св. 4 до 8 св. 40 до 60
Д Очень низкая 25 и менее 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

 

4.2.2.Допущение эксплуатации заданного типа самолета без ограничений.

 

Условия допущения эксплуатации без ограничений:

АСN ≤ РСN (4.1)

Автором проанализированы нормативные значения АСN для различных самолетов, а также типов покрытий и оснований, приведенные в табл. 4.1 приведены в графическом виде на рис. 4.3 (в этом числе, по сравнению с самолетом Ту-154).

Из анализа этих данных следует:

1) Незначительное силовое воздействие самолета Ту-154 на покрытие аэродрома является следствием хорошего 6-колесного шасси;

2) Многие зарубежные типы самолетов воздействуют на покрытия аэродрома более значительно, чем отечественные (вследствие меньшего количества колес на опорах и большего удельного давления);

3) Поэтому необходимо весьма осторожно подходить к допуску эксплуатации на аэродромах России тех зарубежных самолетов, которые могут быстро разрушить покрытия.

АСN           ИЛ-62 ИЛ-62М
ИЛ-76
ИЛ-86
ТУ-154
ИЛ-18Д
ЯК-42
АН-24, ЯК-40
 

 

 

В-747-200

АСN           В-747-200 В-707-320
В-747-Р
ВАС 1-11
В-7203
В-7471000SP
 
 
 
 

 

 

Рис.4.3. Анализ классификационных показателей АСN по силовому воздействию на покрытие аэродромов различных типов самолетов.

4.2.3.Допущение эксплуатации с ограничением количества взлетов-посадок или взлетной массы самолета.

При необходимости допускается незначительная перегрузка покрытия, которая обуславливает сокращение предполагаемого срока службы покрытия и ускорение его износа.

В общем случае для решения вопроса об условиях эксплуатации покрытия, в т. ч. с перегрузкой, необходимо проведение специальных исследований, учитывающих различные факторы, оказывающие влияние на работу покрытия (признаки разрушения или ухудшения состояния покрытий, возможное изменение прочностных характеристик покрытия и основания.

Методы таких испытаний и оценки названы в подразделе 4.2.1 и детально изложены в соответствующих документах [7, 11].

Если предполагаемая эксплуатация с перегрузкой не является существенной, то до проведения специального исследования допускается использовать следующие критерии ограничения интенсивности движения воздушных судов с нагрузкой, превышающей расчетную (в сутки).

В зависимости от соотношения PCN/ACN:

Для жестких покрытий

при 1› PCN/AСN ≥ 0.85 – десять самолетов – вылетов;

при 0.85 › PCN/AСN ≥ 0.8 – два самолета – вылета;

при 0.8 › PCN/AСN ≥ 0.75 – один самолето – вылет;

Для нежестких покрытий

при 1 › PCN/AСN ≥ 0.8 – двадцать самолето – вылетов;

при 0.8 › PCN/AСN ≥ 0.7 – пять самолетов – вылетов.

 

Для жестких аэродромных покрытий интенсивность определяется как среднесуточное за год количество самолетов – вылетов, для нежестких как количество самолетов – вылетов в сутки.

Вместо этого ограничения возможно ограничение по взлетной массе самолета. Путем линейной интерполяции значений AСN между массой пустого воздушного судна и максимальной взлетной массой, приравнивая значение PCN к значению AСN при одной категории прочности основания, определяется максимально допустимая масса эксплуатируемого воздушного судна, по формуле (4.2):

(4.2)

 

где: mдоп – допустимая масса эксплуатируемого воздушного судна;

m1 – максимальная взлетная масса воздушного судна;

m2 – масса пустого воздушного судна;

AСN1 – классификационное число воздушного судна, соответствующее максимальной взлетной массе;

AСN2 - классификационное число, соответствующее массе пустого воздушного судна;

PCN – классификационное число искусственного покрытия.

 

4.3.ИЗМЕРЕНИЕ И ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ АВИАКОЛЕС С ПОКРЫТИЕМ АЭРОДРОМА

Безопасность взлетно-посадочных операций самолетов на аэродроме зависит также от качества сцепления колес шасси с покрытием, которое оценивается коэффициентом сцепления:

µ = T/G (4.3)

где T – продольная сила сопротивления (трения) в плоскости контакта тормозящего колеса с покрытием;

G – вертикальная нагрузка на колесо.

От величины µ зависит, прежде всего, посадочная дистанция самолета, а также его устойчивость, управляемость при всех взлетно-посадочных операциях на аэродроме. Так например, посадочная дистанция самолета Ил-62 при уменьшении µ от 0.8 до 0.3 увеличивается в 1.2-1.3 раза, самолет Як-40 – в 1.2-1.4 раза. Потребная длина ИВПП для самолетов Ту-154 и Ту-134 увеличивается в 1.3-1.5 раза, а длина пробега самолета Ан-24 – в 1.5раза.

Согласно «Руководства по эксплуатации гражданских аэродромов» оценка условий торможения выполняется с помощью специальных приборов (деселерометров, тормозных тележек), а при их отсутствии путем вычислений по результатам измерений дистанции или времени торможения транспортного средства.

Принцип работы деселерометра основан на фиксации максимального отклонения маятника при торможении транспортного средства. Применяемый на отечественных аэродромах деселерометр 1155М представляет собой переносной малогабаритный прибор, закрепляемый с помощью присосок на стекло автомашины так, чтобы ось маятника была в плоскости движения автомобиля (рис.4.4).

 

а) б)

 

Рис. 4.4.Устройства для измерения коэффициента сцепления колес

с покрытием аэродрома:

а) Деселерометр модели 1155-М; б) Аэродромная тормозная тележка АТТ-2.

 

 

Для измерения коэффициента торможения автомобиль разгоняется до скорости 11,1 м/с (40км/ч), водитель быстро, но не резко нажимает на педаль ножного тормоза до упора на 1…2с. Маятник деселерометра вместе с фиксирующей стрелкой отклоняется в направлении движения. Считывается величина отрицательного ускорения. Шкала деселерометра отградуирована в единицах ускорения от 0 до 8 м/сек за сек с шагом в 1 м/сек за сек, поэтому для определения коэффициента сцепления необходимо значения, показанные по шкале, умножить на коэффициент 0,1 , т.е. при показаниях 5,5 м/сек нормативный коэффициент сцепления будет 0,55.

Измерение коэффициента сцепления на классифицированных аэродромах выполняется с помощью аэродромной тормозной тележки АТТ – 2, которая представляет собой комплект, состоящий из измерительной тележки и выносного блока аппаратуры визуальной регистрации (рис.4.4).

По результатам показаний, вычисляется среднеарифметическая величина коэффициента сцепления для данного участка, которая с помощью корреляционного графика (рис. 4.5) или по таблице 4.4 приводиться к значению нормативного коэффициента сцепления.

 

Рис.4.5. Корреляционный график определения нормативного коэффициента сцепления в зависимости от величины коэффициента, замеренного АТТ-2

 

 

Таблица 4.4

Корреляционная таблица привидения значений коэффициента сцепления, полученных по АТТ – 2, к значениям нормативного коэффициента сцепления.

Коэффициент сцепления по АТТ-2 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6
Нормативный коэффициент сцепления 0.26 0.29 0.32 0.34 0.37 0.39 0.42 0.45 0.49 0.54 0.57

На каждом оцениваемом участке ВПП выполняется не менее четырех измерений по правой и четырех измерений по левой линиям движения, отстоящим на 5…10 м от продольной оси ВПП. По результатам восьми измерений вычисляется среднеарифметическое значение нормативного коэффициента сцепления для участка, которое в качестве информативного значения записывается в «Журнал учета состояния летного поля».

При неоднородном состоянии покрытия измерения должны выполняться на участках с минимальными фрикционными свойствами.

При отсутствии в аэропорту инструментальных средств оценки информация о фрикционных свойствах покрытия дается согласно приведенной в таблице 4.5.

Таблица 4.5

Кодовое обозначение характеристики состояния покрытия.

Код Расчетная эффективность торможения Коэффициент сцепления Эксплуатационное значение
Хорошая 0.4 и выше Можно предполагать, что воздушное судно произведет посадку без особых трудностей путевого управления.
Средняя - хорошая 0.39 – 0.36 Тоже
Средняя 0.35 – 0.30 Возможно ухудшение путевого управления
Средняя – плохая 0.29 – 0.26 Тоже
Плохая 0.25 – 0.18 Путевое управление плохое
Ненадежная 0.17 и ниже Путевое управление не контролируется

 

Кодовая оценка составляется на основании экспертной оценки специалистов аэродромной службы.

Для составления кодовой оценки справочно может использоваться табл. 4.6 соответствия нормативного коэффициента сцепления описательной характеристике состояния покрытия.

Таблица 4.6

Описательная характеристика состояния поверхности покрытия аэродрома Коэффициент сцепления
Сухое цементнобетонное или асфальтобетонное покрытие Влажное цементнобетонное или асфальтобетонное покрытие Мокрый асфальтобетон 0.6 и выше 0.4….0.6 0.3….0.6
Асфальтобетон, местами лужи Уплотненный снег при температуре ниже -15С0 Уплотненный снег при температуре выше -14С0 Лед при температуре выше -10С0 Лед тающий 0.28…0.40 0.3….0.5 0.2…0.25 0.1…0.2 0.05…0.1

 

 

4.4.ОЦЕНКА ПО СОСТОЯНИЮ ПОВЕРХНОСТИ ПОКРЫТИЯ АЭРОДРОМА.

 

Возможность (или невозможность) эксплуатации аэродрома характеризуется также состоянием поверхности покрытия, зависящим от времени года и погодных условий.

В соответствии с «Руководством по эксплуатации гражданских аэродромов» недопустимыми для эксплуатации являются следующие показатели:

1) различие значений коэффициента сцепления на близлежащих участках ИВПП с обеих сторон от оси более 0,20 единиц;

2) толщина слоев атмосферных осадков (снега, слякоти, воды) на рабочей части ИВПП и ГВПП выше допустимых значений (согласно РЛЭ самолетов).

3) наличие слоя воды на ИВПП более 10мм;

4) наличие на ИВПП посторонних предметов, продуктов разрушения покрытий и швов покрытий;

5) оголение стержней арматуры сеток и каркасов;

6) уступов между соседними плитами и трещинами высотой более 25мм на ИВПП и 30мм на РД, МС и перроне;

7) наличие на поверхности покрытий загрязнений ГСМ и антиобледенительной жидкостью;

8) наличие на грунтовых элементах летной полосы размокшего грунта глубиной более 0,5см;

9) мезонеровности поверхности на грунтовых элементах более 10см (под 3х метровой рейкой);

10) отсутствие или несоответствие требованиям НГЭА, стертость маркировки на ВПП;

В зимнее время (дополнительно):

1) Очистка ВПП, РД, МС от снега, льда, слякоти всей необходимой для эксплуатации площади. При недостаточности средств механизации- соблюдение очередности очистки согласно НГЭА;

2) Грунтовая поверхность спланированной части летной полосы должна быть очищена от снега на ширину не менее 10м с каждой стороны ИВПП и иметь сопряжение из снега с уклоном не более 1:10 (т.е. без сугробов и завалов снега);

3) При удалении гололеда с поверхности покрытий химическим способом не оставлять продукта очистки (рассол) на боковых полосах ИВПП, а при применении теплового способа – не допускать перегрева поверхности и шелушения поверхности покрытия аэродрома.



Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

headinsider.info. Все права принадлежат авторам данных материалов.