第六章專題：引水岔管設(shè)計(jì)機(jī)場飛行區(qū)平面設(shè)計(jì)計(jì)算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u17512機(jī)場飛行區(qū)平面設(shè)計(jì)計(jì)算案例 1283531.1跑道方向的確定 1290491.1.1風(fēng)力荷載計(jì)算 19491.1.2風(fēng)徽圖繪制 7242631.2跑道長度的確定 8136801.3跑道寬度設(shè)計(jì) 10251611.4升降帶及跑道端安全地區(qū) 10204721.4.1升降帶 10220591.4.2跑道端安全區(qū) 1146061.5飛行區(qū)設(shè)計(jì)平面圖 11飛行區(qū)的合理布置，是保證機(jī)場運(yùn)行安全的重要舉措。機(jī)場的跑道與飛機(jī)起降安全密切相關(guān)，是整個機(jī)場的最為重要的部分，跑道作為飛機(jī)起飛著陸的場地，其長度和寬度對于保證飛行安全至關(guān)重要，必須合理設(shè)置以供飛機(jī)滑行，必須嚴(yán)格按照飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和民航機(jī)場建設(shè)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障飛機(jī)起降安全。所以，此次對于東北某通用航空機(jī)場場道設(shè)計(jì)將嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。1.1跑道方向的確定1.1.1風(fēng)力荷載計(jì)算風(fēng)對飛機(jī)起飛的影響較大，所以我們在機(jī)場選址時，需要優(yōu)先考慮風(fēng)力風(fēng)向?qū)︼w機(jī)的影響，選擇符合要求的地址。飛機(jī)在起飛著陸時最好是逆風(fēng)進(jìn)行，要注意順風(fēng)和側(cè)風(fēng)的影響。應(yīng)當(dāng)對當(dāng)?shù)氐娜觑L(fēng)力風(fēng)向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，把飛機(jī)的跑道走向設(shè)置在最有利于飛機(jī)起飛和著陸的方向。所用的風(fēng)數(shù)據(jù)，應(yīng)該從選址附近的氣象臺獲得，并是最近至少五年的統(tǒng)計(jì)資料。下表3-1是擬建東北某機(jī)場的全年風(fēng)統(tǒng)計(jì)表以及風(fēng)頻率表。表3-1全年風(fēng)統(tǒng)計(jì)表風(fēng)向風(fēng)速（m/s）北北東北東北東東北東東東南東南南東南南0~5.997152344554764943891664356.0~7.99138999610510333218.0~9.9347261034312910.0~12.9003133019130213.0~14.900070600215.0~17.9000501000≥18.0000000000共計(jì)10916953675982659536201469風(fēng)向風(fēng)速（m/s）南西南西南西西南西西西北西北北西北無風(fēng)共計(jì)0~5.9631275770985072211073033140129266.0~7.911635515315610613657015578.0~9.9871165986246619067310.0~12.92524384613236027313.0~14.9732141003315.0~17.90101030011≥18.0040100005共計(jì)866326096111418691336385314015478飛機(jī)對于風(fēng)速和風(fēng)向的要求較為嚴(yán)格，起降時需要二者同時滿足要求。鑒于這種情況，我們在選擇跑道方向時，要先了解當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)在全年的各個方向的分布頻率，然后盡量把跑道的方向設(shè)置在對于飛機(jī)起降最為有利的方向上。因此，我們將全年風(fēng)統(tǒng)計(jì)表轉(zhuǎn)化為下列的風(fēng)頻率表。表3-2風(fēng)頻率統(tǒng)計(jì)表風(fēng)向風(fēng)速（m/s）北北東北東北東東北東東東南東南南東南南0~5.90.630.992.223.590.493.22.511.082.816.0~7.90.060.080.580.640.040.680.670.210.148.0~9.90.020.020.460.3900.220.20.010.0610.0~12.9000.20.2100.120.0800.0113.0~14.90000.0400.04000.0115.0~17.90000.0300000≥18.0000000000共計(jì)0.711.093.464.90.534.263.461.33.03風(fēng)向風(fēng)速（m/s）南西南西南西西南西西西北西北北西北無風(fēng)共計(jì)0~5.94.0917.824.585.54.677.151.9620.2983.586.0~7.90.752.290.991.010.680.880.37010.078.0~9.90.560.750.380.560.160.430.1204.3410.0~12.90.160.160.250.30.080.150.0401.7613.0~14.90.040.020.0100.020000.1815.0~17.9000000.02000.05≥18.000.020000000.02共計(jì)5.621.066.217.375.618.632.4920.291001.根據(jù)風(fēng)頻率表格，對風(fēng)速進(jìn)行分級，8m/s以上的側(cè)風(fēng)對飛行安全有影響，所以我們按8m/s、10m/s、13m/s、15m/s，根據(jù)風(fēng)速比例繪制出同心圓圖。2.在同心圓上繪制出北、北東北、東北等16方位的方位線。3.在各個方位線上，在相應(yīng)的風(fēng)速范圍內(nèi)，標(biāo)示出其相對應(yīng)的風(fēng)頻率，如圖3-1所示。圖3-1風(fēng)力荷載計(jì)算4.計(jì)算方向?yàn)?°~180°（即東-西走向）跑道方案的風(fēng)力負(fù)荷N數(shù)值。①根據(jù)最大許可的側(cè)風(fēng)風(fēng)速（8m/s），按照0°~180°方向繪制出能夠滿足飛機(jī)起降的風(fēng)力負(fù)荷分界線（用紅線標(biāo)示），如圖3-2，在風(fēng)力負(fù)荷分界線內(nèi)側(cè)時，飛機(jī)可以正常起降，在分界線外側(cè)時，則不允許飛機(jī)進(jìn)行起降。圖3-2東-西向風(fēng)力負(fù)荷計(jì)算圖②計(jì)算風(fēng)力負(fù)荷N數(shù)值計(jì)算風(fēng)力負(fù)荷數(shù)值，就是對風(fēng)力負(fù)荷分界線之間，風(fēng)的總頻率值進(jìn)行求解，由圖可知，當(dāng)風(fēng)速小于8m/s時，各個方向的風(fēng)均滿足起飛要求，其總風(fēng)頻率值為93.65%，對于其他部分，則根據(jù)對稱性進(jìn)行計(jì)算，如表3-3所示。表3-3東-西向風(fēng)力負(fù)荷計(jì)算圖風(fēng)速（m/s）風(fēng)向風(fēng)力荷載（%）0~7.9全部83.58+10.07=93.658～14.9東、西0.3+0.56=0.868～9.9南、北東南、西北、西南、東北北東北、北西北、南西南、南東南東東北、西西南、西西北、東東南0.02+0.0659（0.46+0.75+0.43+0.20）0.02+0.56+0.12+0.010.39+0.22+0.16+0.38=1.1510.0~12.9西北、西南、東北、東南東東北、西西南、西西北、東東南6（0.2+0.16+0.15+0.08）0.21+0.12+0.25+0.08=0.6613.0~14.9西北、西南、東北、東南東東北、東東南、西西北、西西南0.020.04+0.04+0.01+0.02=0.11風(fēng)力負(fù)荷總計(jì)N=98.925.計(jì)算方向?yàn)?5°~225°（即東北-西南走向）跑道方案的風(fēng)力負(fù)荷N數(shù)值。①根據(jù)最大許可的側(cè)風(fēng)風(fēng)速（8m/s），按照45°~225°方向繪制出能夠滿足飛機(jī)起降的風(fēng)力負(fù)荷分界線（用紅線標(biāo)示），如圖3-3，在風(fēng)力負(fù)荷分界線內(nèi)側(cè)時，飛機(jī)可以正常起降，在分界線外側(cè)時，則不允許飛機(jī)進(jìn)行起降。圖3-3東北-西南向風(fēng)力負(fù)荷計(jì)算圖②計(jì)算風(fēng)力負(fù)荷N數(shù)值計(jì)算風(fēng)力負(fù)荷數(shù)值，就是對風(fēng)力負(fù)荷分界線之間，風(fēng)的總頻率值進(jìn)行求解，由圖可知，當(dāng)風(fēng)速小于8m/s時，各個方向的風(fēng)均滿足起飛要求，其總風(fēng)頻率值為93.65%，對于其他部分，則根據(jù)對稱性進(jìn)行計(jì)算，如表3-4所示。表3-4東北-西南向風(fēng)力負(fù)荷計(jì)算圖風(fēng)速（m/s）風(fēng)向風(fēng)力荷載（%）0~7.9全部83.58+10.07=93.658～14.9東北、西南0.46+0.75=1.218～9.9東南、西北東、西、南、北北西北、西西北、東東南、南東南北東北、南西南、西西南、東東北0.2+0.4359（0.56+0.06+0.02）0.16+0.12+0.02+0.010.02+0.56+0.39+0.38=1.3510.0~12.9西、南、東、北北東北、南西南、西西南、東東北6（0.01+0.3）0.16+0.25+0.21=0.6213.0~14.9西、南、東、北北東北、南西南、西西南、東東北0.010.04+0.01+0.04=0.09風(fēng)力負(fù)荷總計(jì)N=97.9東-西走向的風(fēng)力負(fù)荷值要大于東北-西南走向的風(fēng)力負(fù)荷值，所以我們跑道走向定位東-西走向。1.1.2風(fēng)徽圖繪制風(fēng)徽圖是對機(jī)場各方向風(fēng)頻率的生動展示，僅靠風(fēng)向風(fēng)速統(tǒng)計(jì)表和頻率圖，很難直觀地看出具體的風(fēng)向和頻率值，就對跑道建設(shè)的方向帶來了難題。因此可先進(jìn)行風(fēng)徽圖的繪制，繪制完成后再進(jìn)行跑道方向的選擇以及風(fēng)力負(fù)載的計(jì)算。繪制方式如下：1.先繪制出北、北東北、東北等十六方位的方位線；2.取適當(dāng)半徑在中心一個畫圓，在其中標(biāo)示出無風(fēng)頻率；1.根據(jù)風(fēng)頻率表各個方向的數(shù)值，按比例繪制出標(biāo)示其頻率的長度，以圓邊作為基準(zhǔn)線用直線把線條外端連接起來，繪制成風(fēng)徽圖。圖3-4風(fēng)徽圖1.2跑道長度的確定擬建機(jī)場該地區(qū)的機(jī)場基準(zhǔn)溫度為23℃，海拔高度為300m，主要運(yùn)行的飛機(jī)為PC-12、運(yùn)-12、S-76D、EC135四種，其機(jī)型參數(shù)如表3-4所示。表3-5機(jī)型參數(shù)參數(shù)機(jī)型機(jī)身長度翼展（m）（m）重量最大起最大著飛重量陸重量（kg）（kg）跑道要求起飛著陸距離距離（m）（m）速度最大巡航速度（km/h）PC-1214.4016.2347404500449288519運(yùn)-1214.8617.23550005000385510238S-76D1611.415307287EC13510.210.229102910--259機(jī)場的跑道長度主要由運(yùn)行機(jī)型來決定，根據(jù)所需最長跑道的機(jī)型進(jìn)行計(jì)算，并依據(jù)風(fēng)向風(fēng)力、氣溫、氣壓等進(jìn)行修正，擬建機(jī)場為2B機(jī)場，我們可根據(jù)我國在冊通用飛機(jī)的相關(guān)調(diào)查結(jié)果，在滿足機(jī)場需求條件下對其進(jìn)行確定。圖3-5所需跑道長度與可起降傳統(tǒng)通用飛機(jī)百分比圖3-6所需跑道長度與可起降公務(wù)機(jī)百分根據(jù)圖3-6，我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)跑道長度達(dá)到800m時，絕大部分傳統(tǒng)通用航空飛機(jī)都可以正常起降，此時再增加跑道長度，可運(yùn)行機(jī)型也不會大幅增加；根據(jù)圖3-5，我們可以得出，公務(wù)機(jī)所需跑道長度大部分在1600m到2000m之間，跑道長度由800m提高到1600m時，可運(yùn)行公務(wù)機(jī)的數(shù)量百分比增長較小?？紤]到800m跑道已滿足擬建機(jī)場所運(yùn)行的飛機(jī)起降要求，且1600m的跑道經(jīng)濟(jì)性不高，所以我們把跑道長度定為1200m，既能滿足機(jī)場運(yùn)行和短期發(fā)展需要，還能節(jié)約資金。1.3跑道寬度設(shè)計(jì)跑道寬度與飛機(jī)起降安全具有緊密聯(lián)系，如果跑道寬度過窄，就容易發(fā)生飛機(jī)沖出跑道，與周圍建筑發(fā)生碰撞的嚴(yán)重事故。如果寬度過大，會使得道面的利用率不高，增加了經(jīng)濟(jì)成本，所以我們要對跑道寬度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。查閱機(jī)場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我們得到飛行區(qū)跑道最小寬度值：表3-6跑道最小寬度值基準(zhǔn)代碼基準(zhǔn)代字ABCDEF11818232232330330303045--4--45454560擬建機(jī)場為2B機(jī)場，所以跑道寬度不應(yīng)低于23m，又因?yàn)闄C(jī)場采用精密進(jìn)近，所以選擇跑道寬度為30m。1.4升降帶及跑道端安全地區(qū)1.4.1升降帶升降帶是一塊為了防止飛機(jī)提前落地、沖出跑道，由停止道、跑道和經(jīng)過處理的土質(zhì)地面構(gòu)成的場地，可以減小飛機(jī)突發(fā)意外時產(chǎn)生嚴(yán)重后果的可能性。在跑道的入口前要設(shè)置防吹坪，其寬度要與跑道寬度相同，且不得低于30m。跑道兩側(cè)應(yīng)各設(shè)寬1.5m的道肩。表3-7升降帶平面尺寸序號項(xiàng)目跑道類型基準(zhǔn)代碼43211自跑道或停止道端向外延伸的距離儀表跑道60606060非儀表跑道606060302自跑道中線算起每側(cè)最小寬度儀表跑道1501507575非儀表跑道757540303自跑道中線算起每側(cè)平整及壓實(shí)的最小寬度儀表跑道75754040非儀表跑道757540304自跑道中線算起每側(cè)不準(zhǔn)有固定物體的最小寬度各類精密進(jìn)近跑道6060--一類精密進(jìn)近跑道60604545根據(jù)規(guī)范要求，自跑道或停止道端向外延伸的距離應(yīng)為60m，自跑道中線算起每側(cè)最小寬度值、每側(cè)平整及壓實(shí)的最小寬度值、每側(cè)不準(zhǔn)有