趙亮

摘要:研究了跑道入口內移在機場內的應用方向,包括在凈空、噪聲、近距跑道容量以及不停航施工等方面,分析機場采用跑道入口內移時,對機場內設施的影響。
關鍵詞:跑道入口內移、凈空、噪聲、近距跑道、不停航施工
跑道入口通常為跑道鋪筑面在兩端的物理界限,是可用于著陸的跑道的起始端部,由于障礙物限制、噪聲、用地等原因,國內越來越多的機場采用跑道入口內移,例如上海虹橋國際機場、廣州白云國際機場、廈門高崎國際機場、昆明長水國際機場、大連周水子國際機場、天津濱海國際機場等,適當內移跑道入口,可保障機場安全、綠色發展。
1、跑道入口內移的作用
(1)增加跑道端可接受障礙物高度
為保障航空器在機場飛行運行安全,機場及周邊一定范圍內實施凈空保護,主要是對機場及其周邊新建、擴建的建構筑物等可能影響飛行安全的物體高度進行控制,形成凈空保護區域。包括機場障礙物限制面、機場航行服務程序保護區以及部分管制運行所需區域。在凈空保護區域內,障礙物高度將進行嚴格控制。
跑道入口一般位于跑道端,此時應沒有障礙物突出進近面。當有物體突出于障礙物保護面之上,經航行研究表明對航空器安全有不利影響時,可以適當地將跑道入口內移。
當跑道入口內移Mm時,飛機以相同的下滑角θ著陸,下滑道高差計算如下:
ΔH=(D+M)tanθ-Dtanθ=Mtanθ
取跑道入口內移300m,航空器下滑角為3°,即可在原有障礙物限制高度的基礎上增加300×tan3°=15.72m的高度[1]。
例如廣州白云國際機場由于機場北面山體較多,為滿足落地時超障的需要,02L/20R跑道北端內移200m;大連周水子國際機場由于機場西端有較高山體,東端有一條鐵路,10/28跑道東端(28號)入口內移300m,跑道西端(10號)入口內移200m;受地形影響,迪慶香格里拉機場16號跑道入口內移600m。
機場外存在影響飛機起飛著陸的障礙物時,跑道入口內移避免機場跑道端潛在的障礙物高度限制,大大提高了凈空的安全性。
此外,當機場設置有繞行滑行道(以下簡稱“繞滑”)時,航空器在繞滑中滑行,即位于起降航線之下,可以將其看做為移動的障礙物。根據民航行業標準規定,在繞行滑行道上運行的飛機不應超過此時運行方式所需的障礙物限制面。若要所有移動的障礙物都滿足所有障礙物限制面要求,一是增加繞滑和跑道端頭的距離;二是限制使用繞滑的飛機機型。
當繞滑和跑道端頭的距離固定時,跑道入口內移,可使使用繞滑的飛機機型相應增大;當使用繞滑的飛機機型固定時,跑道入口內移,繞滑和跑道端頭的距離可以相應縮短,縮短距離即為入口內移距離。
例如,虹橋機場規劃建設的繞滑道距離跑道末端垂直距離645m,啟用繞滑道時跑道末端內移300m,可以滿足部分D類(B757)及C類(含)以下機型無等待滑行,同時不影響跑道上飛機的正常起降,E類和部分D類(B767)機型仍需采用穿越跑道方式運行[2]。虹橋機場跑道入口內移為繞行滑行道提供必要的凈空條件,極大地減少了飛機的跑道穿越,提供運行上的靈活性。
(2)縮小噪聲影響范圍
飛機在機場運行時(包括起飛、著陸、滑行、測試等)產生的噪聲,對機場地面工作區和機場附近的居民區造成噪聲污染。飛機的高速度化和載重量的增加,使得飛機噪聲污染日益嚴重。
噪聲影響范圍是以機場為中心的橢圓型,最大直徑與機場跑道方向平行,一般是9~13km左右,最小直徑在5km左右。跑道兩端噪聲影響區域較大。
虹橋機場現狀跑道的南北兩端是高敏感程度的住宅區域,噪聲影響的問題對其來說至關重要。跑道入口內移等于將航空噪聲在跑道的南北兩端的影響范圍向機場內部移動了300m實際上把跑道兩端噪聲最大(85分貝以上)的區域,幾乎全部移到了虹橋機場用地范圍之內,從而大大減小了虹橋機場用地以外的飛行噪聲影響區域的范圍。
(3)實現近距跑道入口錯開
對于機場近距跑道的運行,跑道入口錯開距離越大,兩個進近定位點的間距越小,高、低下滑道高差越大,安全裕度越高。跑道的入口是否錯開以及錯開多少,對近距跑道的進離場程序、跑道運行模式、跑道容量、地面調度和機場飛行區占地等都有重要影響。
適當的入口錯開,有助于近距平行跑道相關平行進近的實施,從而顯著增加跑道容量。但一味的采用物理錯開兩條跑道的距離,勢必會增加機場占地面積、航空器地面滑行時間,相應的機場運營管理困難也會增大。為了減小兩條跑道入口的距離,采用跑道入口內移或物理錯開與入口內移相組合的方式實現近距平行跑道入口錯開,相對來說更為經濟與合理,能夠在保證跑道容量、節約跑道建設用地和保持運行安全高效等三個方面達致良好的平衡[3]。
(4)實現跑道端改擴建工程的不停航施工
不停航施工是指在機場不關閉或者部分時段關閉并按照航班計劃接收和放行航空器的情況下,在飛行區內實施工程施工。
根據民航總局191號令要求,在跑道有飛行活動期間,禁止在跑道端之外300m以內、跑道中心線兩側75m以內的區域進行任何施工作業。
機場在實施跑道延長施工,或者在跑道端之外300m以內、跑道中心線兩側75m以內的區域進行改擴建項目施工時,可以通過跑道入口臨時內移來消除施工和跑道運行間的相互影響。
例如吐魯番機場因不停航施工需要,將跑道由2800m內移至2500m;東營機場跑道延長工程施工建設時,跑道由2800m內移至2400m;銀川河東機場二期擴建工程開展跑道延長不停航施工,跑道由3200m內移至2900m[4]。
2、跑道入口內移對機場的影響
跑道入口內移后,為保障飛機在新的跑道入口起飛著陸,需要完成跑道入口內移進離場飛行程序的設計和批復。此外,需相應調整機場導航設施和目視助航設施,包括與機場跑道入口位置關系緊密的下滑臺、內指點信標臺、中指點信標臺等儀表著陸系統,以及跑道號碼標志、跑道入口標志、瞄準點標志、接地帶標志、道面標志、助航燈光、標記牌、標志物、進近燈光、跑道入口燈、跑道入口翼排燈、PAPI燈、內移段跑道邊燈等目視助航設施相應的增加和調整。
3、結論
跑道入口內移可以增加跑道端可接受障礙物高度,提高凈空安全性,為繞行滑行道提供必要的凈空條件;縮小機場用地以外的飛行噪聲影響區域的范圍;近距跑道入口內移實現近距平行跑道入口錯開,能夠在保證跑道容量、節約跑道建設用地和保持運行安全高效等三個方面達致良好的平衡;機場在跑道端實施改擴建工程不停航施工時,可以通過跑道入口臨時內移來消除施工和跑道運行間的相互影響。
機場跑道入口內移時,除需要完成跑道入口內移進離場飛行程序的設計和批復,還需相應調整機場導航設施和目視助航設施。
關于跑道入口內移的距離,內移距離過短,凈空高度的增加以及噪聲影響范圍的減小效果不明顯,內移距離過長,對于飛機著陸距離、導航設施以及運行效率的影響較大,如何選取合適的跑道入口內移距離,使各方面達到平衡可進行深入研究。
參考文獻
[1]楊珂.多跑道民用機場噪聲消減措施研究[D].中國民航大學,2018.
[2]金德雄.虹橋機場繞滑道系統應用研究[J].中外建筑,2017(9):161-163.
[3]王維,王美玲,潛雪冰.機場近距平行跑道間距和入口錯開的選擇研究[J].中國民航大學學報,2011:23-26.
[4]黃孔任,吳敏.揭陽潮汕機場跑道延長不停航施工方案分析[J].工程前沿,2020(5):31-32.