【《民用运输机场跑滑系统关键技术计算案例分析》6200字、】

民用运输机场跑滑系统关键技术计算案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u22115第一章绵阳南郊机场现状及目标年规划 跑滑系统关键技术计算上一章主要简述了绵阳南郊机场的飞行区现状及改扩建目标年的旅客吞吐量及航空器起降架次，确定了平行双跑道的构型设计和以独立运行为主，一起一降运行为备用的跑道系统运行模式。本章将以预测的南郊机场改扩建目标年数据为背景，利用机型性能分析方法和滑行道设计理论进行跑滑系统部分关键技术的具体计算。跑道长度计算代表机型改扩建目标年，绵阳南郊机场的主要机型仍为B738和A320，但根据第四章的预测数据得，南郊机场将会引进大型机B777执飞。改扩建目标年，南郊机场的跑道长度应当满足最大运行机型B777的正常运行需求。本文将依据B777-200F机的航空器起降性能进行分析，计算出满足其正常运行需求的跑道长度。性能分析航空器起降性能在计算跑道长时，需要根据航空器的具体性能进行分析，B777-200F的起降性能如下图5.1。图5.1B777-200F机起降性能如图5.1取BASELINEAIRPLANE类型时，由上表可知，B777-200(GENERALELECTRICENGINES)最大起飞重量535000pounds,最大着陆重量445000pounds。取HIGHGROSSWEIGHTOPTION类型时，由上表可知，B777-200(GENERALELECTRICENGINES)最大起飞重量632500pounds,最大着陆重量460000pounds。（2）起飞标准曲线选取绵阳南郊机场的机场标高为519.2m，基准温度为27.1℃。从表5.1中可以得出该海拔下的标准日温度应为11.1℃左右，但该温度与机场基准温度差距很大。于是选择STANDARDDAY+27℉(STD+15℃)的起飞图形曲线来进行起飞距离分析。表5.1气压高对应标准日温度PRESSUREALTITUDESTANDARDDAYTEMPFEETMETERS℉℃0059.015.00200060951.911.044000121944.77.066000182837.63.118000243830.5-0.859000274326.9-2.83（3）起飞距离计算对于航空器所需的具体起飞距离，应通过航空器的起飞性能标准曲线进行计算。如下图5.2，即BASELINEAIRPLANE状态下B777-200F所需的起飞跑道长。图5.2B777-200F起飞跑道长度要求(BASELINEAIRPLANE)由图5.2可得，B777-200(BASELINEAIRPLANE)在STANDARDDAY+27℉（STANDARDAY+15℃）情况下，所需起飞跑道长度为2550m。如下图5.3，即BASELINEAIRPLANE状态下B777-200F所需的起飞跑道长。图5.3B777-200F起飞跑道长度要求（HIGHGROSSWEIGHTAIRPLANE）由上图可得，B777-200(HIGHGROSSWEIGHTAIRPLANE)在STANDARDDAY+27℉（STANDARDAY+15℃）情况下，所需起飞跑道长度为3150m。（4）着陆距离计算对于航空器所需的具体着陆距离，应通过航空器的着陆性能标准曲线进行计算。如下图5.4，即BASELINEAIRPLANE状态下B777-200F所需的着陆跑道长。图5.4B777-200F着陆跑道长度要求由上图可知，B777-200(BASELINEAIRPLANE)在干跑道情况下，所需着陆跑道长度1625m，湿跑道情况下，所需着陆跑道长度1820m；B777-200(HIGHGROSSWEIGHTOPTION)在干跑道情况下，所需着陆跑道长度1710m，在湿跑道情况下，所需着陆跑道长度1900m。在CCAR-121部中有明确的规定：跑道可用距离应是着陆所需距离的1.67倍。据此可得，按照B777-200F航空器的着陆所需跑道长可求得跑道所需可用距离为3173m。结论利用大型机B777-200F的机型性能分析进行计算得出，若要满足南郊机场改扩建目标年机型的满载起降需求，所需的跑道长度应为3200ｍ。快速出口滑行道位置计算航空器着陆并转出跑道的过程可大致分为三个阶段，分别为在空中的减速阶段，着陆在跑道上的过渡阶段和在跑道上的减速阶段。即想要计算快速出口滑行道在跑道上的位置，可以通过结合机场运行航空器的进场速度与运行比例分别计算三个阶段的滑跑长度，并将三个阶段的长度进行求和得出。在第四章中，已经明确靠近航站楼的一条跑道为运输航空使用的跑道，并且独立运行。即该跑道为南郊机场主要起飞着陆跑道，本文也主要针对该条跑道进行快速出口位置的计算。通过第四章对南郊机场改扩建目标年机队组成的预测结果结合各类航空器的进场速度及分类得出表5.2。表5.2各航空器进场速度及比例航空器进场速度ICAO分类运行比例B738128C46A320132C29A319135C13B737140D7B777138C5第一阶段航空器降落到跑道入口上方时开始，直至航空器的主起落架接地结束。这一阶段的跑道长度与航空器的进场速度有关。假设这一阶段的长度为S1,根据ICAO的调研显示，S1的大小几乎为定值，当进场航空器类别为A、B类时，S1为250m，当进场航空器为C、D类时，S1取450，当机场跑道存在坡度时，应作相应修正REF_Ref4842\r\h[22]表5.3基于坡度的长度修正表航空器类别修正量A、B类+30/-0.25%C、D类+50/-0.25%从表5.3中可以得到，南郊机场进场航空器的分类为C、D类型，根据ICAO调研结果，该阶段的S1应选择450m。南郊机场跑道坡度为0.533%，对S S1=(−0.533%/−0.25%)×50+450=556m由公式5.1得，第一阶段的跑滑长度为S1第二阶段从航空器主起落架接地开始，直至航空器在跑道上建立起稳定的制动构型结束。假定这一阶段的滑跑长度为S2。该长度计算如公式5.2 S2=5.14×(v1为航空器进场速度。在逆风状态下，需要修正v1’为了确保快速出口滑行道的位置设定能够更加精确保障航空器在逆风条件下的正常进场运行，设置六组常见风速对进场速度进行修正。经过计算得到第二阶段的航空器刨花长度，如表5.4。表5.4着陆二阶段滑跑长度航空器滑跑长度S20kt5kt10kt15kt20kt25ktB738607581555529504478A320627601576550524499A319643617591565540514B737668643617591565540B777658632607581555529第三阶段从建立起稳定的制动构型开始，直至航空器达到滑出转弯速度结束。假定这一阶段航空器的跑滑长度为S3。由于该阶段是稳定的刹车制动阶段，可以将其看作是匀减速的运动过程。则该阶段的计算如公式5.3所示 S3=a为匀减速的参考加速度值，一般取1.5m/s。v2为航空器建立起稳定制动时的速度，v3为滑出跑道的转出速度。同样设置六组常见风速对进场速度进行修正根据计算，可得出第三阶段的航空器滑跑长度，如表5.5。表5.5着陆三阶段滑跑长度航空器滑跑长度S30kt5kt10kt15kt20kt25ktB7381034937844756672592A32011151015918826738655A31911781075975882790705B737128611781075975881790B777124211361034937844756结论计算出航空器着陆三个阶段分别的跑滑长度，将其相加，最终得出各个机型在不同条件下相应的滑出位置与跑道入口之间的间距。如表5.6。表5.6着陆滑跑总长度航空器滑跑长度S/m0kt5kt10kt15kt20kt25ktB738220020701960184017301630A320230021702050193018201710A319238022502120200018901780B737251023802250212020001890B777246023202200207019601840根据ICAO的快速出口标准，计算得出距离减去200ｍ到加上100ｍ的区间是航空器的理论转出范围。统计各点的理论转出范围，结合预测的机型占比情况，计算出航空器在理论转出范围内的累积频率，进而可以确定快速出口的位置。计算各点的累计频率，得出累积比例最高的转出点为2000，其转出范围在1800-2100