机场规划计算书

1、2010年机场规划课程设计· 航空港规划课程设计目的：机场规划课程设计使学生了解和掌握机场规划的基本知识，从而形成比较完整的民用机场规划体系，为了进一步巩固本课程所学的专业基础知识，通过课程设计培养学生综合运用机场规划方法和理论，要求学生根据所学基本理论，并参考目前现代化机场的规划设计模型，独立完成规划一个新建机场的业务量预测、机场平面布置和净空布置等规划设计内容。二.课程设计主要内容：1根据附表-某机场近十年的客运量统计资料，应用教材上介绍的预测方法，预测该机场近期（5年）、中期（10年）、远期（20年）的年客运量、高峰小时客运量、高峰小时飞机起降架次、航站楼总面积以及停机坪机位数

2、量.2. 飞行区平面设计: 按照机场使用功能要求进行飞行区平面位置的设计，并绘制机场的总平面布置图.3.按照教材中例题3-6，修改设计参数设计一条跑道的平面尺寸.4.机场净空设计:根据教材表4-1、4-2绘制4E/D级机场的净空布置图。5.机场位置确定:根据附表某机场风力统计表,绘制风徽图, 计算风力负荷, 确定跑道方位.三.课程设计要求:· 参照教材及相关资料独立完成本次机场规划的课程设计.2. 课程设计的计算书及设计图纸要求认真、整洁· 课程设计时间为二周, 要求按时上交课设作业（计算书一份、平面布置图、机场净空图）某机场20002010年客运量统计年 份2000200

3、12002200320042005客运量(万人)266.35355.34462. 65567.73716.65875.64年 份20062007200820092010客运量(万人)9651045.141119.681316.901470.962010年运行的飞机和满座率机种座位数国内国际机种比例满座率机种比例满座率小型705%90%080%中型15065%0大型22020%30%巨型34010%70%注意：· 年高峰小时系数、人均航站楼面积、机位利用系数及各类飞机占用机位时间均按教材例题中的取值。· 国内与国外旅客量之比为5：1，客运量预测采用趋势外推法中的两种方法进行计

4、算。· 飞行区各类数据取值均按机场代码为4E/D情况下选取。· 跑道设计参数举例：飞机最大机坪重量240000lb，坡度为0，设置净空道500 ft, 月最高平均气温700F，最热月平均气压1965lb/ft2，其它参数可以自行设置。 某机场全年风统计 风向风速(m/s)北北东北东北东东北东东东南东南南东南南05.9885136470162066336236215123686.07.943028175345835390502698.09.9127770123623532415710.012.975546100630576313.014.90022342070915.0127

5、.900000020018.0000000000共计 风向风速(m/s)南西南西南西西南西西西北西北北西北无风共计05.9285886128045047664546724736.07.958245541356339271308.09.92313567339346761510.012.916693457214948913.014.90231240823515.0127.90761865018.00035400共计 表中统计数据个人可以自行修改进行设计机场规划课程设计说明书1 趋势外推法计算客运量 某机场20002010年客运量统计年 份200020012002200320042005客运量(万人

6、)266.35355.34 462.65567.73 716.65875.64年 份20062007200820092010客运量(万人)965.691045.141119.681316.901470.96（1） 直线模型 解: 取2005年=0直线模型为：用最小二乘法求的值年客运量直线模型计算年份 (万人)2000-5266.35-1331.75 2570942.323 2001-4355.34-1421.36 16126266.516 2002-3462.65-1387.95 9214045.023 2003-2567.73-1135.46 4322317.353 2004-1716.65

7、-716.65 1513587.223 20050875.640.00 0766745.410 20061965.69965.69 1932557.176 200721045.142090.28 41092317.620 200831119.683359.04 91253683.302 200941316.905267.60 161734225.610 201051470.967354.80 252163723.322 09162.7313044.24 1109190410.875客运量每年增加121.39万人年客运量计算公式相关系数故预测5年的客运量为(=10)： =2244.01 预测10

8、年的客运量为(=15)： =2850.96 预测20年客运量为(=25)： =4064.86 指数模型解：指数模型为：对指数方程两边求对数，得令，代入上式得用最小二乘法求年客运量直线模型计算年份xy(万人)y(y)xyx*xy*y2000-5266.352.425 -12.13 255.883 2001-4355.342.551 -10.20 166.506 2002-3462.652.665 -8.00 97.104 2003-2567.732.754 -5.51 47.585 2004-1716.652.855 -2.86 18.153 20050875.642.942 0.00 08.6

9、57 20061965.692.985 2.98 18.909 200721045.143.019 6.04 49.115 200831119.683.049 9.15 99.297 200941316.93.120 12.48 169.732 201051470.963.168 15.84 2510.034 09162.7331.533 7.80 11090.974 取2005年=0故，客运量每年增长 年客运量计算式为：相关系数：根据所求知道线性模型相关度强，故用直线模型计算较精。2高峰小时客运量和高峰小时起飞架次有所给条件可知平均客座数： 国内：座 国际：座1 近期五年预测2015年,(国

10、内与国外旅客量之比为5:1)：客运量为：国内2244.01 5/6=1870.00833万人；国际6692.96 1/6=374.001667万人 飞机起飞架次 国内：18700083/165.44=113032架 国际：3740017/240=15583架 共计：113032+15583=128616 架2013年各种飞机起飞架次5年预测：机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际机种比例10%050%016%25%24%75%11303056516 018085 3896 27128 11688 起降架次11303 56516 21981 38815 共计128616架次

11、高峰小时客运量取高峰小时客运量为年客运量的0.044%。国内：187000830.00044= 8228人国际：37400170.00044=1646人 高峰小时飞机起飞架次机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际年飞机起降架次11303056516 018085 3896 27128 11688 高峰小时起降架次（年起降架次×0.044%）4.97 024.87 07.96 1.71 11.94 5.14 4.97 24.87 9.6717.08共计56.59架次2 预期十年预测2020年客运量为：国内2850.96×5/6=2375.8万人；国际28

12、50.96×1/6=475.16万人从所给条件可知平均客座数： 国内：座 国际：座 飞机起飞架次国内：23758000/165.44=143605架国际：4751600/240=19798架 共计：143604.9+19798.3=163403架2020年各种飞机起飞架次机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际机种比例10%050%016%25%24%75022977 4950 34465 14849 起降架次14360 71802 27926 49314 共计163403架次高峰小时客运量取高峰小时客运量为年客运量的0.044%。国内：

13、23758000×0.00044=10454 人国际：4751600×0.00044=2091 人 高峰小时飞机起飞架次高峰小时飞机起飞架次机种小型中型大型 巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际年飞机起降架022977 4950 34465 14849 高峰小时起降架次（年起降架次×0.044%）6.32 031.59 010.11 2.18 15.16 6.53 6.32 31.59 12.29 21.70 共计71.90架次3 远期二十年预测2030年客运量为：国内4064.86×5/6=3387.38 万人；国际4

14、064.86×1/6=677.48 万人从所给条件可知平均客座数： 国内：座 国际：座 飞机起飞架次 国内：338738000/165.44=204750 架 国际：6774800/240=28228 架 共计：204749.96+28228.19=232978 架2030年各种飞机起飞架次机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际机种比例10%050%016%25%24%75%20475 0102375 032760 7057 49140 21171 起降架次204751023753981770311共计232978架次 高峰小时客运量取高峰小时客运量为年客运量的

15、0.044%。国内：338738000×0.00044=27878人国际：6774800×0.00044=16821人 高峰小时飞机起飞架次高峰小时飞机起飞架次机种小型中型大型 巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际年飞机起降架次204750%10237503276070574914021171高峰小时起降架次（年起降架次×0.044%）9.01 0.00 45.04 0.00 14.41 3.11 21.62 9.32 9.01 45.04 17.52 30.94 共计102.51架次3航站楼面积设计标准 国内24/人；国际32/人。近期五年（2015年）

16、： 国内航站楼面积：8228×24=197472，取200000国际航站楼面积：1646×32=52672，取53000共计： 253000同理可得中期十年，远期20年得数据。如下表：航站楼面积预测期限近期五年远期十年远期三十年类别国内国际国内国际国内国际客运量822816461045420912787816821计算面积19747252672250896669126690725382722501443178081207344实际面积2000005300026000068000690000550000各预测年实际面积2530003280001240000总面积1821000

17、4停机坪机位数量确定参数值根据教材所列参数知飞机出发或到达的架次占总架次的0.65，即=0.65机位利用系数取U=0.6飞机占有机位时间 （h）小型中型大型巨型国内0.650.750.91.1国际001.11.4各预测期停机位计算 近期五年2015年小型飞机：同理可求得相应中型、大型、巨型飞机的停机位数量，列得下表：停机位数机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际飞机起降架次4.97024.8707.961.7111.945.14停机位3.520.29.822.0(取整)4211023共计58共计58机位同理可求得中期年、远期20年相应的停机位数。如下表： 中期十年2020

18、年停机位数停机位数机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际飞机起降架次6.32031.59010.112.1815.166.53停机位4.525.712.527.97(取整)5261328共计67共计67机位 远期二十年2030年停机位数机种小型中型大型巨型航班类别国内国际国内国际国内国际国内国际飞机起降架次9.01045.04014.413.1121.629.32停机位6.336.617.839.9(取整)7371840共计102共计102机位5飞行区平面设计跑道长度和宽度计算由已知得：飞机最大机坪重量250000lb，坡度为0，设置净空道600 ft, 月最高平均气温8

19、0°F，最热月平均气压，【解】：长度计算1 求跑道气压高度根据，从表3-6查得=2000ft。求跑道长度计算用的飞机最大起飞质量已知飞机最大结构限制起飞质量为250000lb，跑道要保证飞机以最大质量起飞，而且跑道两端无障碍物，因此不需计算规划最远航程及越障限制的最大起飞质量，只需算出第二段爬升梯度限制、刹车能量限制、轮胎速度限制等最大起飞质量，然后选取其中最小值作为。1）第二段爬升梯度限制的最大起飞质量由例题3-4得最有利襟翼偏度，相应的=253000lb=250000lb。2）轮胎速度限制的最大起飞质量由例题3-3得=273000lb>250000lb。3） 初步确定飞机最

20、大起飞质量取最小值，得=250000lb。以后再检验是否<kn。3 求跑道长度1.全发起飞所需跑道长度（1）全发起飞所需修正场地长度指正常起飞不考虑风和跑道纵坡等影响所需的飞行区场地长度。根据、空调关、=2000ft、=250000lb。由图3-19所示计算程序，得=10000ft。（2）全发起飞所需跑道长度本计算的目的是把换算到考虑风和跑道纵坡等影响的实际所需跑道长度。根据=10000ft、防冰系统关、=0、i=0、ft。由图3-20计算程序i，得=9500ft。2起飞出现一发故障所需跑道长度（1）起飞一发故障所需修正场地长度是指起飞出现一发故障不考虑风和跑道纵坡等影响所需的平衡场地长

21、度。根据、空调关、=2000ft、=250000lb。由图3-21所示，得=10200ft。（2）起飞出现一发故障所需跑道长度 本机场设有净空道，跑道加净空道的长度应该等于实际的继续起飞距离。本机场无停止道，跑道长度应该等于实际的中断起飞距离，因此，。所以本飞行区场地长度属于非平衡（不等长）场地长度。需要以上面求出的不考虑风和跑道纵坡等影响的平衡场地长度为基础，先求出非平衡的修正继续起飞距离和修正中断起飞距离。然后分别求出继续起飞所需跑道长度和中断起飞所需跑道长度。如果=，则所需实际跑道长度=，如果，则调整和，直至=。下面介绍其计算过程。1).计算图分区由图3-22，根据、=2000ft，可以

22、查得应采用A区的计算图。2).修正继续起飞距离、修正中断起飞距离及决断速度。，指不考虑风和跑道纵坡等影响的继续起飞距离和中断起飞距离根据A区，=10200ft由图3-23所示计算程序:;:及，初步得出、及值由于机场设有净空道不设停止道，应稍大于，使下一步得出=。 得=10300ft、=10150ft、=0.9783).继续起飞所需跑道长度根据=10300ft、防冰系统关、=0、ft。由图3-24所示计算程序i，得=9700ft。4).中断起飞所需跑道长度根据=10150ft、防冰系统关、全部刹车和防滞系统工作、=0。 由图3-25所示计算程序i，得=10600ft。由于本机场无停止道，所以=1

23、0600ft。5).初步确定起飞一发故障所需跑道长度及决断速度由于=10600ft，取=10600ft，=0.978。6)检查决断速度是否符合要求a. 决断速度是否小于抬前轮速度由于=0.978，所以<，符合要求。b. 决断速度是否小于刹车能量限制的最大速度根据、=2000ft、=250000lb，由图3-26所示计算程序，得抬前轮速度=168kn。=0.978×168=164 km <168km（,由图3-11得）因此，=250000lb未超过刹车能量限制的最大起飞质量。c. 决断速度是否大于最小地面操纵速度根据、=2000ft、=250000lb。由图3-27所示计算

24、程序，得=97.5 km。因此>，符合要求。7)确定起飞一发故障所需跑道长度由于决断速度符合要求，所以取=10600ft。3.确定跑道长度由于=9500ft、=10600ft，取大值，得=10600ft,即取3230m。根据机场分级第一要素知，第4级跑道应，故3230m的跑道设两条跑道。设计跑道宽度取为60m，根据设计要求应字跑道两侧各设宽1.5的道肩。6.不设停止道（从已知条件得知）7.跑道端安全地区设置自升降带两端向外延伸100m，宽为120m的安全地区8.净空道由已知条件知，净空道长为600ft9.滑行道据机场发展要求，设置两条平行滑行道根据课本表3-9,3-10，设置各项指标如下

25、表：滑行道各位置宽度位置道面道肩滑行带总宽度滑行带平整宽度宽度（）251010045滑行道中线至各部分间距位置至跑道中线至滑行道中线至物体距离机位滑行道距物体距离宽度（）200855045某机场全年风统计风向 风速 风速(m/s)北北东北东北东东北东东东南东南南东南南05.9870120450180065036537015510706.07.92525150250805510055758.09.932126013555303065510.012.98115090700105213.014.90050500100515.0127.900000050018.0000000000共计93516871

26、522759054505252211207风向 风 风速 南西南西南西西南西西西北西北北西北无风共计05.9266900105046024806704802480146366.07.9602505303403502802526508.09.920140703303408020107510.012.9207540600160405118613.014.90201050520317815.0127.90103202204218.0002380013共计36613951705180330051092533248019780全年风频率表（%）风向 风速(m/s)北北东北东北东东北东东东南东南南东南南0

27、5.94.32 0.60 2.24 8.95 3.23 1.81 1.84 0.77 4.32 6.07.90.12 0.12 0.75 1.24 0.40 0.27 0.50 0.27 0.12 8.09.90.16 0.06 0.30 0.67 0.27 0.15 0.15 0.03 0.16 10.012.90.04 0.05 0.25 0.45 0.35 0.00 0.05 0.02 0.04 13.014.90.00 0.000.02 0.00 0.25 0.00 0.05 0.00 0.00 15.0127.90.00 00.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.00

28、0.00 18.00.00 00.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 共计4.730.853.6111.504.582.282.651.126.10风向 风速(m/s)南西南西南西西南西西西北西北北西北无风共计05.95.32 1.32 4.47 5.22 2.29 12.33 3.33 2.39 73.99 6.07.90.37 0.30 1.24 2.63 1.69 1.74 1.39 0.12 13.40 8.09.90.27 0.10 0.70 0.35 1.64 1.69 0.40 0.10 5.43 10.012.90.01 0.10 0.37 0.20 2.98 0.80 0.20 0.02 6.00 13.014.90.02 0.00 0.10 0.05 0.25 0.02 0.10 0.01 0.90 15.0127.90.00 0.00 0.05 0.01 0.10 0.01 0.01 0.00 0.21 18.00.00 0.00 00.01 0.01 0.04 0.00 0.00 0.07 共计1.85 7.05 8.62 9.12 15.19 5.52 2.69 12.54 100.00 风力负荷计算（根