东南大学机场规划设计简答题.docx

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东南大学机场规划设计简答题

东南大学机场规划设计

大作业

一、问答题：

1、简述航空运输系统的组成。

航空运输系统由四部分组成，分别是：

飞机、机场、空中交通管理系统和航路（航线）四个部分。

各部分的内容如下：

飞机是航空运输系统的运载工具。

按运输类型的不同，民用飞机可分为由航空公司定期航班或非定期航班使用的运输机和为工农业生产飞行、商务飞行、教学飞行等服务的通用航空飞机两大类。

机场是航空运输系统中运输网络的节点（航线的交汇点），是地而交通转向空中交通（或反之）的接口，也是使人们直接感受到航空运输系统对环境影响（土地、噪声、生态、空气和水污染等）的接触点。

运输机场又可分为枢纽机场和非枢纽机场两类。

前者为主要航线的文汇点和存货流的集散和中转地，集中了大部分运输量。

空中交通管理系统是为了保证航空器飞行安全及提高空域和机场飞行区的利用效率而设置的各种助航设备和空中交通管制机构及规则。

空中交通管制机构通常按区域、进近、塔台设置。

空中交通管制机构及规则包括飞行层的配备，垂直间隔和水平间隔的控制等。

管制方式分程序管制和雷达管制。

航空公司开辟的由甲地航行到乙地的营业路线，称之为航线。

航路是飞机按指定的航线由一地飞行到另一地的空中通道（空域）。

航路可分为西部分：

航站区空域——供飞机进出机场的交域；航线空域——连接各航站区的航路。

航路由空军划定，经国务院和中央军委批难。

航路有一定的高度和宽度限定．各部门的飞机，经申请批准后在指定的航路上飞行。

2、简述机场系统的组成。

为实现地面交通和空中交通的转接，机场系统包括空域和地域两部分。

前者即为航站区空域，供进出机场的飞机起飞和降落。

而后者由飞行区、航站区和进出机场的地面交通三部分组成。

（1）飞行区

分空中部分和地面部分。

空中部分指机场的空域：

包括进场和离场的航路；地面部分包括跑道，滑行道，停机坪和登机门，各种保障飞行安全的设施、无线电同行导航系统和目视助航系统，以及一些为维修和空中交通管制服务的设施和厂地，如机库，塔台，救援中心等。

（2）航站区

航站区为飞行区同出入机场的地面交通的交接部。

因而，它由三个主要部分组成：

①地面交通出入航站楼的交接面——包括公共交通的站台、停车场、供车辆和行人流通的道路等设施；

②航站楼——用于办型旅客和行李从地面出入交接面到飞机交接面之间的各项事务；

③飞机交接面——航站楼与停放飞机的联结部分，供旅客和行李上下飞机。

由市区进出机场的地面交迫，可以采用各种公共交通（例如公共汽车、轻轨、单执、地铁等）和小汽车（私人车和出租车）。

机场系统的主要组成部分有飞行区和旅客航站区，其他的一些设施还包括货运区、机务维修设施、供油设施、空中交通管制设施、安全保卫设施、救援和消防设施、行政办公区、生活区、生产辅助设施、后勤保障设施、地面交通设施。

所以运输机场应具有的功能是：

①保证飞机安全、及时起飞和降落；②安排旅客和货物准时舒适地上下飞机；③提供方便和迅捷的地面交通连接市区。

3、机场跑道设计与城市、公路道路设计的异同。

（1）相同点

首先，机场跑道的设计与城市、公路道路的设计都受到周围地形、工程发展规划、可用面积大小以及周边相应基础设施状况的影响。

其次，如果存在高速公路机场建设的情况，将跑道与高速公路紧密联系在一起。

以高速公路为基础，借用平直、宽阔的高速公路作为飞机起降跑道的“准机场”。

使地面公路交通的功能实现了立体化。

高速公路技术标准与飞机跑道的技术要求接近,高速公路建设无需做大的、质的改动。

高速公路飞机跑道只需在宽度、纵横坡度、路基高度、路面厚度（强度）等方面满足飞机起降的要求即可。

（2）不同点

首先，跑道方位在设计的时候主要受风力负荷的影响；而否则受风力影响较小。

其次，机场跑道主要有5种主要跑道构型（单条跑道、两条平行跑道、两条不平行或者交叉跑道、多条平行跑道以及多条平行及不平行或交叉跑道），跑道构型的设计取决于：

交通需求量。

运输不很繁忙，且常年风向相对集中的机场，只需单条跑道，运输非常繁忙的机场，则需要两条或多条跑道。

再者，跑道道面应有合适的粗糙度（抗滑性）和良好的平整度。

跑道道面只有同时满足强度、粗糙度和平整度三方面技术指标的要求，才能保障现代飞机的起飞、降落时的安全、舒适，才能延长飞机和道面的使用寿命。

最后，跑道为满足飞机的顺利起降，基本都采用长距离的直线线路设计，而城市公路道路考虑到行车人员的驾驶体验与疲劳状况，多为曲线设计，尽量避免长距离直线道路的设计；

4、跑道方位最主要受哪些条件影响？

最佳方位如何确定？

（1）跑道方位设置影响因素：

①风力负荷。

风力负荷是保证跑道使用率的重要因素。

②净空条件。

净空条件是保证飞机安全和跑道正常使用的主要因素，同时还受到周围地形、机场发展规划、可用面积大小以及相邻机场状况的影响。

（2）机场跑道布置原则

①在飞机着陆、滑行和起飞的过程中受到的干扰和延误最小；

②从航站区（门位）到跑道端部的滑行距离最小；

③滑行道路线尽可能避免穿过跑道

④保证着陆飞机不与起飞飞机相互干扰；

⑤繁忙机场，应设置单向平行滑行道；

⑥提供充分适当的出口滑行道，使得着陆飞机占用跑道的时间最少，并沿尽可能短的路线到达门位；

（3）机场跑道最佳方位确定方法：

风向分析

为了确定侧风速度分量不超出上述规定的主导风内的覆盖比例，以判断跑道使用率是否满足95％以上的接求，需对下述两种情况下风的特性进行分析：

①全年各种气象条件下的主导风向覆盖情况；

②坏大气（能见度差和（或）云层低）条件下需利用仪表着陆时的主导风向覆盖情况

风向分析可按下述步骤进行：

①向机场或附近所在地（新建机场）气象站收集不少于5年的风向和风速资料（每天8次等时间间隔观测的16个方向的风速记录）；同时对云层高不高于152m和能见度小于等于1.61km的坏天气予以注明；

②将收集到的数据按不同方位和风速编成统计表，分为全部天气和坏天气两张；

③根据统计表，绘制风力负荷计算图或者风徽图；各同心圆的半径相应于不同的风速（按比例绘制）。

将不同方向和速度的风出现的频率（观测到的次数除以总观测次数）填入图中相应的扇形分格内。

在一张透明纸条上绘出3条平行线，2条边线到中线的距离各为容许侧风风速。

将透明纸放在风徽图上，以中线透过圆中心，绕此中心旋转透明纸，直到两边线之间覆盖的各扇形分格内的频率总和达最大。

如边线切割的风格不足一格。

则目测其覆盖的比例；

④找出风力负荷最大的方向，即跑道的方向；

5、跑道长度有哪些影响因素？

对跑道长度起什么影响？

确定跑道长度时，主要考虑五个方面的因素：

①飞机起飞和着落性能的要求；②飞机质量；③气候条件（温度和风等）；④跑道特性（纵坡及表面特性）；⑥机场高程。

由于供运输机用的跑道长度主要根据起飞要求确定，因此下面只介绍影响起飞所需跑道长度的因素。

其因素主要有飞机、机场、大气三类，下面分别介绍。

（1）飞机

①飞机质量

飞机越重，所要求的跑道长度越长。

由第一章第二节中已知，飞机质量由基本重、商务载重和航程用燃油和备用燃油重四部分组成。

通常，起飞长度要求按最大起飞重确定，而着陆长度要求按最大着陆重确定。

然而，在起飞爬升面上有障碍物而必须以更大的坡度爬天时，起飞重按低于最大值的障碍物限制重确定。

最大起飞重受飞机结构的限制，与大气、机场压力高程、跑道特设等因素无关。

面障碍物限制重则与障碍物的位置和高度情况有关，也与机场的压力高程和大气条件有关。

机场现有跑道长度不能满足飞机按最大起飞重起飞的氏度要求时，可以采用降低质量的办法起飞。

质量组成中，基本重和备用燃油重一般不会坐功。

备用燃油量通常规定由飞往备降机场和在备降机场上空等待区盘旋待用油量。

航程用燃油量则随航程远近而定，改变商务载重和航程用燃油量（航程许可的话）来降低飞机的质量。

②机型，如发动机推力和飞机襟翼偏度等。

（2）机场

①跑道特性

跑道的纵向起伏，对飞机起飞和着陆所需的长度也有影响。

纵向起伏以跑道中线的有效纵坡麦征，其定义为中线最高点和最低点的高程差除以跑道的长度。

一般情况，有效坡度每增加1％，跑道长度需增加10％左右。

飞机着陆时跑道表面的积血或和积水会降低其摩擦系数，使减速滑跑距离增长。

而轮胎在水或雪浆K?

驶时，会出现飘滑现象，导致方向操纵失去控制。

同时，积水和积雪增加了对飞机的阻力。

试验表明，积水或看浆深度大于1.3cm时，飞机不宜远行；在0.6--1.3cm之间时，起飞重需大量减轻；在0.5cm或以下时，着陆时易产生飘滑。

因此，道面表面应采取充分的排水和除雪措施，并进行刻槽或做粗构造。

机场的情况为海平面、标准大气、无风、有效纵坡为零、表面干燥、飞机以最大起飞重和最大着陆重运行时，称作基准条件。

按基准条件确定的场地长度，称为基准场地长度。

当大气、高程、跑道特性等同上述基准条件有出入时，则应考虑这些差异进行修正。

在没有合适的飞行手册参照时可参考上述—般情况下的变化关系进行修币。

首先按飞机起飞和着陆性能要求确定所需塞准场地长度。

然后，按跑道高程（以主跑道中线上最高点的高程为准）进行修正。

再依据机场的基准温度，按它同该高程标准大气温度的差值进行修正。

上述高程和温度修正的量如果超过基准长度的35％，则需进行专门研先来确定修正值。

接着，按跑道的有效坡度值进行坡度修正，

②飞行区等级

飞行区等级用两个部分组成的编码来表示，第一部分是数字，表示飞机性能所相应的跑道性能和障碍物的限制。

第二部分是字母，表示飞机的尺寸所要求的跑道和滑行道的宽度。

对于跑道来说飞行区等级的第一个数字表示所需要的飞行场地长度，第二位的字母表示相应飞机的最大翼展和最大轮距宽度。

③停止道及净空道

（3）大气

大气对的道长度要求有重大影响。

大气因素包括相互关联的压力、密度和湿度。

如果空气的压力和密度降低，飞机的升力会降低，发动机的功率和推进效率也会降低，而着陆时的阻力减少。

因而，起飞和着陆所需的长度都会增加。

在压力一定而温度增高时，空气密度会因之而下降，At行使发动机在起飞时的效率降低，因而，考虑起飞长度要求时，应计入环境温度的影响。

温度对着陆长度的影响则较小。

1气温

在气温较低时，发动机的推力随温度增加可保持基本不变；当气温增加到一定值时，发动机的推力随气温的增加而减小。

在气温较高时，发动机的推力随气温增加而减小的比例很大。

气温每升高1℃，长度需增加1％。

跑道长度计算气温：

高温使航班延误起飞及减载起飞所造成的总损失等于跑道长度减短获得的总受益。

我国跑道长度计算气温：

每年最热月的每天最高气温的平均值，近期多年均值。

②气压

空气压力下降，所需跑道长度增大。

跑道长度计算时，必需采用当地气象台的实测气压，即相当于计算气温的实测气压。

③风

顺风起降，跑道长度增加，风速每增加9.26Km/h，长度增加7％；逆风起降，跑道长度减少，风速每增加9.26Km/h，长度减小3％；

如果跑道采用可以双向起降的使用方案，也即始终保持逆风起降，则起飞和着陆长度都可按无风条件确定。

6、叙述机场障碍物限制面的作用和组成。

为了飞机的安全起降和机场的正常使用，根据机场使用的飞机特性和助航设备的性能，对机场及其附近一定范围规定了几种称为净空障碍物限制面的平面、斜面用以限制机场周围及其附近的建构筑物，对超过障碍物限制面的物体应进行处理。

机场场址选择时，要考虑净空要求，在规定必须保持无障碍物的空域内要检查是否有障碍物存在。

如有障碍物，须同有关部门协商移去或拆除；如无法拆除，则须研究确定可否在不降低飞行安全的条件下改变进近程序。

否则，须另选场址。

障碍物限制面的组成及来源：

（1）进近面

是在跑道人口前的一个倾斜平面或几个平面的组合。

进近面的起端从跑道人口外60m（飞行区代码l的非仪表跑道为30m）开始，其起算标高为跑道人口中点的标高，按相关规定的宽度和斜率向两侧散开，并以规定的各段坡度和长度向