机场设施

机场设施民用机场系统由各类机场设施组成的系统，以便实现其服务功能。机场的功能可以分为三个方面为飞机运行服务，提供旅客、货物运输服务和其他服务。机场的活动是以旅客（包括行李、货物、邮件等）为中心的。他们的活动范围包括空中空间和陆上空间两方面。按机场的活动内容，机场系统可分为两大部分空域受机场塔台控制指挥的控制空间，包括等候空区、进近净空区等；陆域又可分为两个活动区飞行区，系供飞机活动（如起飞、降落、地勤服务、维修、装载、卸脱等）的陆域，包括跑道、滑行道、停机坪、待飞小场地及有关服务设施等；服务区（也称航站区），系为旅客、货物、邮件运输的服务及为飞行技术服务的设施，包括候机楼、停机坪、停车场以及指挥塔台、通信台站等。跑道陆地机场上供飞机着陆和起飞用的一块长方形场地。跑道是机场的重要组成部分，在整个机场的平面布局中，跑道的位置和数量是起主导作用的。它不仅影响机场本身的平面布置，而且影响机场在城市中的位置选择。跑道的布置直接影响机场的用地规模、净空限制的范围、噪声影响的范围，也受到机型、风象、运量的因素的影响。它们之间的关系如下图所示。机型机场规模跑道方位机场在城市风象数量净空限制布置长度的位置运量噪音干扰图跑道影响因素关系跑道的方位飞机的起飞、降落必须逆风进行。逆风风速越大，起飞、起落猾跑的距离越短，并增加安全性；而侧风对起、降安全有影响。早期的飞机重量小，抗侧风的能力差，必须随着机场的风向相应的改变飞机起飞或降落的方位。因此，早期的机场是整片的无人工道面的飞行场地。随着飞机重量增加和抗侧风性能的提高，整片的飞行场地已不能满足要求或者很不经济，于是开始出现了带状跑道。带状跑道的形式也经历了由繁到简的发展过程。三十年代，因飞机抵抗侧风的性能还较差，为保证飞机在各种风向情况下起降，修建了多向式或切线式跑道。五十年代，邮运喷气式飞机的出现，飞机进一步向大型化发展，抵抗侧风能力增强，机场跑道的布置形式又趋于简化，采取单跑道（当一个方向便能满足预定的跑道风力负荷保证百分率时），或主跑道与副跑道配合的布局（当主导风向方向的跑道不能满足预定的跑道风力负荷保证百分率时，设置辅助跑道来解决）。跑道方位的选定影响跑道方位确定的因素主要有机型（抵抗侧风的能力）、机场所在地风向频率（不同风向的频率）和风速等。一般选定跑道方位是采用风玫瑰图法。其主要步骤是首先根据机场所在地的风象资料（风向、风速）制成风玫瑰图，然后按照机型或机场（跑道）对于侧风力临界值的要求，在玫瑰图上求出符合要求的最佳方位。跑道的长度跑道的长度对机场能接待的机型、航行安全、用地规模和机场费用等都有很大影响。跑道的长度取决于很多因素，比较重要的因素有所使用机型的飞行性能、航程的长度、机场所在地的海拔标高、气温以及纵坡等。跑道长度是根据三种情况确定的（）由起飞滑跑来确定跑道长度。即飞机从起飞滑跑至上升到一定高度时所需的跑道长度。它又要考虑正常起飞和发动机故障时继续起飞两种情况。（）由“中断起飞”来确定跑道长度。即飞机从滑跑加速后，因故中断起飞而减速到完全停止所需要的跑道长度。（）由飞机着陆滑跑来确定跑道长度。选择以上三种跑道长度的最长者，再根据机场所在地的海拔、气温和坡度进行修正，作为最后确定的跑道长度。一般来说，各类机型的跑道长度范围如下单活塞发动机飞机米双活塞发动机小型飞机米双活塞发动机飞机米个喷气发动机飞机米个喷气发动机飞机米另据美国民航局规定，各类机场的跑道长度的近似值如下基本专业机场（级）米基本专业机场（级）米一般专业机场（级）米一般专业机场（级）米运输机场（级）米运输机场（级）米停机坪在机场上为飞机上下旅客、装卸货物、邮件、加油、停放或维修而划定的一个区域。根据使用的目的和功能可分为上下旅客停机坪、等待起飞机坪、等候机位机坪和维修坪等。上下旅客停机坪供旅客上下飞机、装卸货物等，是主要的停机坪。等待起飞机坪设在跑道端部，常称为“试车坪”或“预热机坪”。供飞机在起飞前作最后的检查，以及飞机等待放行。等待起飞机坪要足够大，以便如果有一架飞机由于故障不能起飞时，不致影响另一架起飞的飞机正常运行。等候机位机坪是在机场设置一个地点合适的相对小的机坪，作为临时停放飞机用。当旅客上下停机坪停机门位数不足时，空管部门就可以指挥飞机到等候机位机坪，等有了停机门位时再到上下停机坪。维修坪是供飞机维修使用的停机坪，应具备飞机维修所需要的水、电、热、气等设施。滑行道在机场上修建的供飞机滑行的道路。其作用是沟通停机坪与跑道或机场的其它部分。其中包括（）飞机停机位置滑行道停机坪一部分作为一条滑行道，仅为使飞机加入其停机位置。（）停机坪滑行道滑行道网络中位于停机坪上的那一部分，以使飞机能从停机坪上滑行穿过。（）快速脱离滑行道与跑道成锐角相连的滑行道，使着陆的飞机能以较大速度猾离跑道，以便将跑道被占用的时间减至最低限度。机场塔台机场或航空港内指挥飞机滑行、起飞、着陆和实行空中交通管制的设施，又称管制塔台或指挥塔台。塔台的高度因机场规模不同而异。一些大型机场塔台的高度可达米以上，居高临下，能俯视全机场。塔台通常是独立的塔形建筑物，有的则建在候机楼上。塔台的顶层一般用玻璃围成。现代的塔台为了防止天气变化时玻璃结露，采用双层气密玻璃窗，内充氮气。顶层内设有管制雷达的荧光屏、通信设备、电视和计算机等。飞行指挥（管制）人员在顶层工作。塔台对飞机活动的指挥主要有三个方面引导飞机起飞和管理距机场一定距离范围内的飞行活动；引导飞机进场着陆，如因某种原因暂时不能接受飞机进场着陆时，则可令飞机在某一空域内的某一高度上作等待飞行；指挥飞机在地面上的滑行。塔台与飞机之间的通信联络主要使用无线电通信设备（高频、甚高频和超高频电台）。塔台内还配有能连续或断续发射白色、绿色或红色光信号的强光信号枪，作为辅助指挥手段。此外，塔台上还配有必要的气象观测仪器和自动磁带记录仪、为判定飞行指挥情况和分析意外情况提供重要的依据。候机楼为航空旅客通过地面服务的主要建筑物，又称航站楼，通常根据跑道和通往城市道路的布局而设置在航空港内比较适中的地点。其基本功能是保证出发、达到、中转的旅客迅速而有秩序地登上飞机或离开机场，同时为旅客和迎送亲友的客人提供候机和休息的场所。设施现代大型航空港都修建了规模宏伟、设备复杂、功能完善的现代化候机楼。其主要设施有离开服务设施、生活保障设施、行李处理设备和行政办公用房等。旅客服务设施有航空公司售票、问讯柜台，登记客票、交运行李柜台，安全检查、出入境管理、海关检查、卫生检疫等柜台，有线广播设备，进出港班动态显示装置和旅客登机设施（如登机口、旅客集中休息厅、登机桥、自动客梯、升降登机车）等。此外，还有为迎送旅客者使用的迎送厅、了望平台等设施。生活保障设施主要有旅客休息室、娱乐室、酒吧间、食品饮料自动出售设备，以及其他公共设施，如银行、邮局、书报摊、售品部和旅馆及出租车预定柜台等。行李处理设备有行李分检装置、行李车、传送带、行李提取柜台等。行政办公用房、航空公司业务用房等，根据业务需要设置。布局大型飞机场起降飞机多、旅客吞吐量大，业务十分繁忙。为适应旅客的特点并满足他们的使用要求，候机楼各种设施的配置必须合理。同时要设计科学的旅客流程图，使各类旅客在楼内的活动互不干扰。多数候机楼对进出港旅客采取立体隔离的办法，即将进出港旅客的行动路线分别安排在两个楼层内；对国际和国内旅客则采取平面隔离的办法，即在同一层楼内，分别设置国际旅客和国内旅客的活动场所。形式候机楼登机口布置方式可分为前列式、廊道式、卫星式和综合式。前列式候机楼是沿候机楼前沿布置登机口和机位。廊道式候机楼是有候机楼的主楼朝停机坪的方向伸出一条或几条廊道，沿廊道的两侧布置机位，对正每一机位设登机口。芝加哥奥黑尔、伦敦希思罗、东京羽田等航空港的候机楼即属此种形式。卫星式候机楼是在主楼之外建立一些登机厅，用廊道与主楼连接，登机厅周围布置机位，设相应的登机口。北京首都机场即采用这种形式。综合式候机楼是采用上述三种或其中两种形式而建造的候机楼。巴黎奥利航空港南候机楼即采用这种形式。候机楼按其建筑物的布局可分为集中式和分散式两类。集中式候机楼是一完整单元的建筑物，前列式、伦敦式、卫星式和综合式候机楼均属此类。分散式候机楼是每个登机口成为一个小的建筑单元，供一架飞机停靠，建筑单元排列成一直线或弧线，组成候机楼整体。旅客登机方式与候机楼形式有密切关系。集中式候机楼多采用登机桥，分散式候机楼一般采用登机车和登机梯。机场空域受机场塔台控制指挥的空中空间，包括航线、等候空区、机场进近净空区以及跑道等，是飞机活动的主要范围。航线是为组织飞机空中航行交通的安全而“铺设”的立体的航行空中走廊（如按我国规定，航线宽度为公里，高度层划分为六千米以下，每隔米为一层；六千米以上，每隔米为一层）。两机场之间的航线，固然以直线为最短，但又要根据沿线地区的气象资料，空间障碍物等情况加以具体划定。同时在道面还要设置地标、道面雷达、无线电等导航设备，在道面导航设备引导下，来往的飞机必须在一定宽度、高度层的航线中飞行。飞机从航线进入航站区域（一般为公里左右，各国有不同规定），达到指挥设施从航线上接受飞机，并将它们引导到管辖区域的某一机场去。当离机场一定距离时，交由机场塔台指挥。当有几架飞机同时达到时，必须在等候空区分层盘旋等候，每层的高度差为米，每层只允许一架飞机飞行。当最下一层的飞机降落后，才允许其上层飞机依次下降。（见图）飞机的起飞、降落在机场塔台的指挥下进行，通过进近净空区离开或达到机场跑道。机场跑道的两端各配置有一套仪表着陆设备，每套由一个航向台和一个下滑台组成分设在跑道端外或侧边。航向台无线电波束指示出顺跑道中线与道面垂直的面，下滑台的电波束则指示出飞机下滑坡度的斜面，两个面相交的截线便是理想的飞机下滑航迹。（图）飞机沿这航迹下滑至跑道，并通过滑行道滑行至停机坪。机场净空区域根据航空器的类型及机场助航设施的性能，通过对机场及其附近一定范围内规定的几种障碍物限制面来限制机场周围及附近的高地、铁塔、架空线、建筑物等物体的高度，以保障航空器起降安全的一定区域。机场使用最低标准机场用于起飞或着陆的限制条件。概述年以前，各国使用的最低标准只规定云高和能见度两个天气因素数值，所以叫作机场最低天气标准。年月，国际民用航空组织决定用“机场使用最低标准”代替“机场最低天气标准”，并用装设在跑道一侧的大气透射仪自动测算的跑道视程（）代替习惯上使用的能见度。机场使用最低标准中除规定云高和跑道视程外，还增加最低下降高度或决断高度。跑道视程是驾驶员在跑道中心线上能看清跑道标志或灯光的距离、最低下降高度是在不使用下滑引导的仪表进近中允许飞机下降的最低高度。只有在驾驶员能看到进近灯、跑道入口或其他可以识别的跑道入口标志并且飞机已处在可以下降作正常着陆时，才允许下降至最低下降高度以下，否则应在最低下降高度上规定的复飞点开始复飞。决断高度是在使用下滑引导的仪表进近中决定飞机继续下降或立即复飞的高度。特是根据障碍物的高度，复飞时飞机的高度损失和安全因素确定的。机场最低使用标准分为着陆最低标准、起飞最低标准和备降最低标准。机场使用最低标准是对飞机起飞、着陆等飞行最关键的时刻所规定的最低安全保障。对于如何执行最低标准各国都有法律性的规定，国际民航组织也颁布了统一的规范，它为设计仪表进近程序制定最低标准提供了可靠的理论依据。机场地面保障设备保障飞行用的各种机场设备。根据现代飞机保养维护和飞行的需要，机场配置有现代化的地面保障设备，包括机械的、电气的、液压的、特种气体的设备等。为给飞机添加燃油，除机场加油线固定的加油装置外，还有机动加油车，按飞机加油量的多少分为大、中、小型。液压油车供飞机液压系统补充液压油和对液压系统进行地面试验之用。地面试验包括地面收放起落架、收放襟翼和减速板等。为对飞机进行地面通电检查、试验和发电机启动，机场停机坪都设有固定的交、直流电源装置，还有不同功率的机动电源车，并设有充电站，供电源车和机载电源充电之用。机场均设有制冷站、制氧站（气态和液态氧等），冷气和氧气分别由机动的冷气车、氧气车向飞机添充。对于大型客机，用地面空调车向座舱提供冷气或暖气，保证飞机停放在地面上时旅客舒适。为处理可能的事故，机场配有消防车、抢救车和便携式消防器材。机场还配有清道车和扫雪机，用以保持跑道、滑行道和停机坪的清洁，防止异物吸入飞机进气道而损坏发动机，也防止飞机在起飞和着陆时异物对轮胎的损伤。压路机、推土机、拖拉机、割草机等，是为保养端、侧保险道和备降场等配置的。目视助航设施在机场及其附近地区为给驾驶员操纵飞机起飞、着陆和滑行提供目视引导信号而设置的设施。航空运量的迅速增长，使航班的安全正点更为重要。尽管各种航空无线电导航设施不断完善，但至今仍需要助航灯光帮助飞机在低能见条件下完成最后阶段的进近着陆和滑跑。助航灯具和地面标志的种类大大增加，性能也日趋完善。国际民用航空组织为促进成员国国际机场目视助航设施的标准化，公布了一系列国际标准。设施种类目视助航设施主要包括助航灯光、标志和标志物。根据机场的等级、用途、业务量、气象和无线电导航设施等情况，其布置形式和简易程度各不相同。助航灯光大致可以分为简易的、等的、等的、等的四类。可在不同类别和飞行条件的跑道上装用。灯具按安装方式有直立安装和平地安装两种，按使用状态有常用灯和应急灯。助航灯通常由以下几部分组成机场灯标进近灯光系统目视下滑角度指示系统着陆区灯跑道灯光系统滑行道灯光系统障碍灯。标志在跑道和飞机活动地区道面上标出的鲜明的白色或黄色线条、字码和符号，包括跑道号码标志、跑道中线标志、跑道边线标志、入口标志、接地地带标志、定距标志、滑行道中线标志、滑行等待位置标志和停机坪上各种引导线。机场及附近地区的障碍物也涂有醒目的标志。标志物利用不同形状和涂色以传达信息的设施，有照明和不照明的，有带文字符号和不带文字符号的，如风向标、着陆方向标、信号板、铺筑面不作为使用标志物，全向信标机场校准点标记牌、各种滑行引导标记牌等。地面灯光设备用于在夜间或雾天向飞行人员传送灯光信息，供其起飞、判断空中位置、进入机场和着陆，以保证飞行安全。灯光设备以颜色标识、灯光图案和闪烁情况组成所谓灯光语言，发送出一定的信息。常用的灯光语言已为联合国国际民航组织规定为全球通用语言。机场的地面灯光设备通常分为障碍灯、机场灯塔（机场识别灯）、跑道识别灯、风向灯光指示器、进场灯、下滑灯、跑道边界灯、滑行指示灯等。、障碍灯表示有危险、不许通过的红色障碍灯，装在飞行区域的制高点上，如山顶、灯塔、烟囱顶、高层楼房顶。高度在米以下的障碍物，顶上仅装一红灯，超过米的障碍物，则装一串红灯，以表示其立体高度。机场附近的高架桥梁也在一连串的制高点上装以红灯，表示桥的跨度。、机场灯塔飞行员飞达目的地需要准确判明机场所在位置。机场灯塔就是飞行员从远处首先要找到的目标。同时一种亮度很强的闪烁发光设备。民用机场的灯光是白绿白绿相间，每分钟闪烁次。机场若靠近水域，则将绿色改为黄色。有的国家军用机场把一次白色改为快速发两次白色，成为白、白绿白、白绿。白天机场灯塔闪烁不停，表示能见度和云底高都很差，需要按仪表飞行进场。、跑道识别灯飞行员必须在进入跑道前很早就看见跑道，这样他才有充裕时间做好进场准备。如果机场周围房屋和建筑物很多或机场就在大城市附近，则更须提前看见跑道。跑道识别灯是装在跑道两端地面上的亮度很强、闪烁频率很高的灯光装置。大型机场可能有多条跑道，为使飞行员找到降落的跑道，这时其它跑道上的跑道识别灯全都关闭。、风向灯光指示器它实际上是风向标，夜间飞行期间一直亮着。、进场灯光在一般情况下，飞机达到进场后以进场两端的跑道识别灯连线为中心，饶场一周，然后对准跑道渐渐降落。但当天气特别坏时，则须直接对准跑道降落。为此，在一些大型进场设置有灯光进场道。它是跑道的延伸，飞行员可以驾驶飞机沿此进场道逐步靠近地面，直至进入跑道。进场道的长度有时可达米，宽度与跑道相当，全由灯光组成。、下滑灯下滑灯指示飞行员下滑角是否正确。跑道两侧装有两组灯光，一组是距跑道端约米的近距灯；另一组是距跑道端多米的远距灯。这些灯同时发出红、白两色光。当飞行员下滑角合适时，他看到的是白色的近距灯和红色的远距灯。当他的下滑角过大时看到的灯光都是白色的，而下滑角太小时看到下滑灯都是红色的。、跑道灯白色的跑道灯装在跑道两侧边界，它们告知飞行员跑道的宽度。跑道灯亮度不太大，因为这时跑道已离得很近，飞行员已能看清。跑道两端的进口则是绿色的进入灯。较好的二级机场还有比较亮的跑道中心线灯和装在中心线两边的接地灯。、滑行道灯滑行道灯类似一般的路灯。在通向跑道的进出口都有蓝色信号灯，指示飞行员从哪里进出滑行道。进近跑道灯光系统沿跑道轴线布置的用于各类精密进近中的目视助航设施。进近跑道灯光系统由进近灯光、跑道入口灯光、接地区灯光、跑道中心线和边线灯光，以及滑行道中心线和边线灯光等组成。国际民航组织对各类精密进近等级的跑道灯光系统有不同的设置（建议）标准，一般来说，精密等级越高，灯光数量越多。进近灯光系统给飞行员提供跑道中心线的位置和跑道入口处的位置信息。不同区段的灯光强度通常由空中交通管制塔台进行调控。一方面可避免飞行员在夜晚进近时出现盲视的可能性，另一方面，在白天低能见度下进近时，为飞行员提供充分光亮的显示信息。目视进近坡度指示系统（）夜间或能见度差时，为飞行员指示正确着陆下滑角度的机场照明灯光系统。由一组按一定规定布置的灯光组成，每盏灯由光源、壳体、反射镜、滤光镜等组成。改变壳体的倾斜度可使光束调整到正确的下滑角度。灯座支架是易折的，当与飞机碰撞时，可使飞机免遭损伤。目前，有几种不同的目视坡度助航指示系统，但工作原理是相同的。它们是两排目视进近指示系统；简化两排目视进近指示系统；三排目视进近指示系统；简化三排目视进近指示系统；型目视进近指示系统；简化型目视进近指示系统，以及精密进近坡度指示系统等。其中，两排目视进近指示系统是适合于中小型飞机的指示系统，三排指示系统是适合于宽体客机的指示系统，型进近指示系统则是比前两者有改进的系统，而精密进近指示系统是目前最为先进的。目前，各国民用机场多使用红、白双色灯，当视角小于正确下滑坡度时呈红色，视角大于正确下滑坡度时呈白色，光强度为数万烛光，作用距离达数十公里。当飞行员看到前排灯为白色，后排灯为红色时，便能判断飞机处于正确的下滑坡度，可防止飞机过早在跑道上接地或过晚接地而冲出跑道造成严重事故。现代飞机虽装有雷达等测距仪，但低空着陆时仍须目视测距，故国际民航组织规定各国际机场均须设置目视进近坡度指示系统。地面控制进场系统利用地面雷达和无线电通信引导飞机飞进机场并着陆的系统。它由进场监视雷达和精密进场雷达组成。地面操纵员依据雷达提供的数据，并利用普通无线电通信通道指挥驾驶员进场和着陆。飞机上只需要一些基本的飞行仪表和一部无线电台。如果飞机上的发射机发生故障，驾驶员甚至只利用接收机收听地面操纵员发出的指令也可以操纵飞机着陆。进场监视雷达它将飞机引导到机场和最后的下滑航线上。机场监视雷达的天线不停地旋转扫描，发送一串串超高频无线电波，无线电波碰到目标后反射回来，并在雷达显示器的屏幕上显示出来。飞行中飞机的反射波表示为一条变弱的光迹，借以辩明飞行的方向。精密机场雷达它轮流与两套天线连接，一套天线的窄波束在水平面内度的扇形区扫描；另一套天线以窄波束在垂直平面内度的扇形区扫描。从飞机反射回来的能量能给出飞机的角度和距离信号，因而两种扫描就可定出飞机的空间位置，并在两个显示器上显示出来。地面操纵员根据显示器提供的信号，向驾驶员指出飞机相对于最佳下滑航线的位置，或者直接发出引导飞机进入下滑航线的操纵指令。航空燃油飞机发动机用的燃料，它主要是从石油提炼和精制而成的液体烃类混合物，包括