1、第八章 機場工程 第1頁，共49頁。運輸機場應具有三方面功能： 保證飛機安全、準點、平穩地起飛和降落； 安排旅客和貨物及時、方便、舒適地上下飛機； 提供便利和迅捷的地面交通連接市區陸域機場系統空域：航站區空域，供進出機場的飛機起飛和降落。 進出機場的地面交通機場：航空運輸系統中運輸網絡（航線）的交匯點，是旅客和貨物由地面轉向空中或由空中轉向地面的接口（交接面）。飛行區航站區第2頁，共49頁。第一節 機場系統的組成機場系統飛行區旅客航站樓航站區空域陸側部分空側部分航站樓附屬設施地面交通設施貨運航站樓跑道滑行道飛機維修機庫和機坪停機坪第3頁，共49頁。圖 8-1第4頁，共49頁。圖 8-2第5頁，

2、共49頁。一、跑道構形跑道布置的內容：確定跑道的條數及其方位，并布置成不同的構形。第二節 飛行區平面布置飛行區平面布置：飛行區內各項主要設施的總體布局，包括 跑道的數目、方位和構形，跑道同航站區的相對位置， 滑行道的安排，各種機坪的位置及各種附屬設施的布置等。跑道的布置方案飛行區的布置格局基本決定第6頁，共49頁。圖 8-3跑道布置的構形分為單條跑道、多條平行跑道、開口V形跑道或交叉跑道四種基本形式。第7頁，共49頁。空中交通管制因素機隊組成環境因素飛行區所需設置的跑道條數決定跑道通過能力跑道布置和使用方案影響規劃期預計的飛機運行次數二、跑道通過能力第8頁，共49頁。1. 空中交通管制因素跑道

3、上不允許同時有兩架飛機運行，前后飛機的間隔時間便決定了跑道的通過能力。影響跑道的通過能力空中交通管制系統的完善程度管制系統的執行效率顯著影響前后飛機的間隔時間 第9頁，共49頁。2. 機隊組成采用機隊指數MI來反映這一特性：式中：C最大起飛重為55.6133.4kN的飛機的運行次數占總次數的比例；D最大起飛重為133.4kN的飛機的運行次數占總次數的比例。機隊中各類飛機的組成不同平均速度和飛機間隔時間不同通過能力出現差異第10頁，共49頁。4. 環境因素布置多條跑道間距為1310m間距760m 兩條跑道方可分別獨立起降兩架飛機不能平行起降通過能力與單條跑道幾乎一樣間距為7601310m通過能力

4、取決于著陸跑道的通過能力同時分別進行起飛和著陸3. 跑道布置和使用方案能見度、風、跑道表面狀況等環境因素均會影響跑道的通過能力。能見度差時，增加飛機間隔時間和跑道占用時間。第11頁，共49頁。分析跑道通過能力時，對能見度分為三種情況：（1）當云層高為地面以上305m以外，能見度至少為4.83km時，可采用目視飛行規則（簡稱VFR），即駕駛員可憑目視保持飛機間的間隔和觀測地面目標；（2）當云層高在152m以上305m以下和（或）能見度為1.614.83km時，需采用儀表飛行規則（簡稱IFR），即由空中交通管制人員利用儀表指定具體航路、飛行高度和飛機間最小間隔；（3）當云層高152m以下和（或）能

5、見度為1.61km以下時，屬云層低和能見度差的情況（簡稱PVC）。第12頁，共49頁。三、跑道方位跑道的方位應平行于主導風向布置，使飛機在一年內能有95以上的時間可在側風風速低于容許值的情況下使用該跑道。基準場地長度1500m側風速度分量10.3m/s（37km/h）基準場地長度1200m1500m側風速度分量6.7m/s（24km/h）基準場地長度1200m側風速度分量5.3m/s（19km/h）最大的容許側風速度與飛機尺寸、機翼構形和跑道表面狀況有關。技術標準規定的數值為：第13頁，共49頁。四、航站區同跑道的相對位置航站區的位置應布設在從它到跑道起飛端之間的滑行距離最短的地方，并且盡可能

6、使降落飛機的滑行距離也最短。航站區宜設在跑道中部位置起飛和降落可在兩個方向進行對于單一跑道航站區不宜放在兩條跑道的外側跑道的端部宜錯開布置，航站區設在接近起飛端的部位對于設置兩條平行跑道一條供降落，另一條供起飛每個方向的起飛和降落次數大致相等時航站區宜設在中間部位第14頁，共49頁。圖 8-4第15頁，共49頁。五、滑行道布置最簡單的滑行道布置，是在跑道兩端設置可供飛機調頭用的滑行道，并用短段滑行道同機坪相連。隨著飛機運行次數的增加，可以設置短段平行滑行道。而當飛機運行次數預期在5年內將達到年運行50000次或者年平均周高峰小時達到20次時，需設置全長的平行滑行道。出入跑道的滑行道為飛機提供從

7、跑道到航站區的來往通道，使降落的飛機迅速離開跑道，提高跑道的運行效率。滑行道停機坪上的滑行道第16頁，共49頁。當飛機運行次數預期將達到跑道容量的40%75%時，應在跑道中部設置快速出口滑行道。當年運行次數將達到75000次，或者高峰小時運行次數將達到30次時，應在跑道端部或其附近設施等待起飛機坪。在飛機需要沿著滑行道的兩個方向滑行時，可考慮在第一條滑行道的外側增設平行滑行道。第17頁，共49頁。圖 8-5第18頁，共49頁。六、凈空要求為保障飛機的起飛和降落安全以及機場的正常使用，在機場周圍一定范圍的空域內必須沒有障礙物影響飛機的運行。 因此機場場址和跑道方位選擇時，必須考慮凈空要求。以下為

8、一些主要限制面：（l）內水平面、（2）錐形面、（3）進近面 、（4）過渡面 、（5）起飛爬升面。按進近程序的不同，可將跑道分為：非儀表跑道非精密進近跑道精密進近跑道第19頁，共49頁。一、跑道長度確定跑道長度時，主要考慮以下四方面因素： 1.飛機起飛和著陸性能的要求 2.飛機質量 3.氣候條件 4.跑道特性第三節 跑道系幾何設計跑道系的組成：跑道、道肩、跑道端安全地區、防吹坪和升降帶等。跑道系幾何設計的內容：確定各組成部分所需的長度、寬度、縱斷面和橫斷面。第20頁，共49頁。1.飛機起飛和著陸性能的要求其跑道長度不乘以1.15倍的安全系數飛機在正常起飛情況下所需的起飛距離：從跑道端部開始啟動到

9、離開地面并爬升到離地面的安全高度為10.7m處所需的長度，再乘以1.15倍的安全系數。兩種發動機出現故障的情況：起飛過程中一只發動機出現故障，其速度小于決斷速度飛機出現故障，其速度大于決斷速度第21頁，共49頁。圖 8-7場地長度：三種起飛長度和一種著陸長度的最大值飛機著陸所需的距離：飛機下滑到跑道入口處時離地面的高度為15.2m，從此入口處開始繼續下滑到起落架觸地并減速滑跑到完全停止時所需的長度，再乘以1.67的安全系數。第22頁，共49頁。2.飛機質量在起飛爬升面上有障礙物而必須以更大的坡度爬升時，起飛質量按低于最大值的障礙物限制質量確定。障礙物限制質量則同障礙物的位置和高度情況有關，也同

10、機場的壓力高程和大氣條件有關。備用燃油重航程用燃油商務載重飛機質量越長滑行和爬升距離基本質量跑道長度組成越大越長最大著陸質量著陸長度決定飛機結構起飛長度限制飛機的最大起飛質量決定第23頁，共49頁。3.氣候條件注：mmHg133.322Pa高度（m）050010001500200025003000溫度（）1511.758.55.252.01.254.5氣壓（mmHg）760716674634596560526密度（kg/m3）1.2251.1671.1121.0581.0060.9570.909風對飛機的起降也有影響。順風起降時，跑道長度需增加；逆風起降時，跑道長度可減小。標準大氣 表8-5大

11、氣因素包括相互關聯的壓力、密度和溫度。“標準大氣”：代表一個特定地區內實際大氣的平均狀況。以機場氣象臺所記錄的平均年最熱月內的日最高氣溫的月平均值，作為機場的基準溫度。隨溫度升高，所需的跑道長度增加。第24頁，共49頁。4.跑道特性跑道的縱向起伏影響飛機起飛和著陸所需的長度。跑道中線的有效坡度：中線最高點和最低點的高程差除以跑道的長度。縱向起伏的表征。基準條件：機場所處的情況為海平面、標準大氣、無風、有效縱坡為零、表面干燥、飛機以最大起飛質量和最大著陸質量運行。基準場地長度：按基準條件確定的場地長度。第25頁，共49頁。圖 8-8第26頁，共49頁。圖 8-9第27頁，共49頁。示例機場的高程

12、為500m，基準溫度為25C，有效縱坡為0.5%。飛機按最大起飛質量和最大著陸質量運行。請確定B-757-200飛機所需的跑道長度。由圖8-8和圖8-9可查到B-757-200飛機在以最大起飛質量(116.6Mg）和最大著陸質量（90.7lMg）運行時，在基準條件下所需的起飛和著陸跑道長度相應為2220m和1500m（道面表面潮濕）。起飛長度修正：高程按每300m增加7%進行修正，則修正后長度為22200.0750030022202479m第28頁，共49頁。溫度按每增加1C變化1%進行修正，則由表8-5，500m高程時的標準氣溫為11.75C，修正后長度為24790.01(2511.75)2

13、4792807m有效坡度按每1%增加10%進行修正，則修正后長度為28070.10.0050.0128072947m著陸長度修正：高程按每300m增加7%進行修正，則修正后長度為17140.07500/30017241925m由此，所需跑道長度為2947m或取整為3000m。第29頁，共49頁。二、跑道寬度、橫坡和縱斷面飛機起飛和著陸過程中主起落架輪跡在跑道上的橫向分布，相對于跑道中心線呈正態分布，全部運行幾乎集中在跑道中部30m寬度范圍內。設置附加寬度的作用：減少飛機偶然駛離跑道時受損的危險性，并防止松散材料被吸入噴氣發動機內。跑道的橫坡度應大小適中，既滿足道面表面排水的需要又避免危及飛機的

14、運行安全。跑道的縱坡度應盡可能平緩，并且盡可能避免坡度變化。第30頁，共49頁。三、道肩和升降帶跑道兩側設置道肩防止松散材料被吸入噴氣發動機內，減少飛機偶然駛離跑道時受損的危險性，并供應急或維護車輛行駛。升降帶跑道周圍的矩形安全地帶。 其地面必須平整，且無危及飛行安全的物體。升降帶在跑道入口前至少30m的長度內應修筑成能防止噴氣氣流吹蝕的防吹坪。第31頁，共49頁。第四節 滑行道和停機坪幾何設計 確定滑行道、道肩和滑行帶所需的寬度 布置出入口位置 選定曲線半徑和計算曲線加寬 設計縱橫斷面 保障滑行道同跑道、其它滑行道或物體間的最小間隔距離要求滑行道幾何設計的主要內容第32頁，共49頁。一、滑行

15、道寬度和坡度直線滑行道道面的寬度，依據主起落架外輪緣的間距和外輪緣到滑行道邊緣的凈距確定。滑行帶：滑行道外設置的安全地帶。滑行帶寬度：從滑行道中線向兩側延伸不小于滑行道中線到物體的距離。第33頁，共49頁。三、滑行道曲線和出口滑行道滑行道應盡量少轉向。不可避免時，轉角要小，其曲線半徑應同飛機的滑行速度相適應，二、滑行道最小間隔距離滑行道中心線同平行跑道或滑行道，或者同物體之間要保持一定的間隔距離。其隨翼展、外輪緣道滑行道邊緣的凈距和安全間距的不同要求而變化。出口滑行道飛機迅速駛離跑道同跑道成銳角同跑道成直角占用跑道的時間長增加跑道容量飛機進入出口滑行道之前的速度必須降低第34頁，共49頁。四、

16、停機坪幾何設計作用：供飛機停放以上下旅客以及飛機進出機位的操縱和滑行。停機坪大小和布局的影響因素分類機位的尺寸航站樓平面布局方案飛機停放的方式1. 機頭向內2. 機頭斜角向內3. 機頭平行航站樓1. 飛機自行操縱進入和退出2. 自行操縱進入由牽引車推出3. 由牽引車拖進和推出預定需容納的高峰小時飛機運行次數和每個機位的容量機位的數目受飛機進出機位方式的影響分為取決于第35頁，共49頁。圖 8-10第36頁，共49頁。第五節 航站區布局規劃和設計的目的：應能經濟有效地使旅客和行李方便、舒適和快速地實現地面和航空運輸方式的轉換。旅客航站樓乘機旅客和行李轉換運輸方式的場所航站樓本身提供轉換場所，以辦

17、理各種轉換手續，匯集登機和疏散下機的旅客和行李一側供旅客和行李離開或進入地面交通系統一側供旅客和行李進入或離開飛機第37頁，共49頁。一、航站樓設施單元旅客航站樓通常由下述設施單元所組成：（1）航站樓前路邊為航站樓同地面汽車交通的交接面，按旅客進出樓內辦理手續的流動路線最短而直捷的原則設置；（2）航站樓大廳供辦理票務和交運行李用，大廳的尺寸取決于辦票柜臺線總長度、柜臺前旅客排隊的長度和周圍流通的空間；（3）安全檢查系統設在辦票區和出發候機室之間，以驗證身份和檢查手提行李；（4）政府管制機構包括海關、邊防和檢疫等，是國際航班旅客必須通過的關卡；第38頁，共49頁。旅客航站樓通常由下述設施單元所組

18、成：（5）候機室作為出發旅客等待登上特定航班飛機的集合和休息的場所；（6）過廳或走廊連接上述各單元，供旅客內部流通的場所；（7）行李設施系統辦理行李交運和提取手續，進行行李分檢、裝運或卸運等；（8）登機和下機有客車轉運和采用登機橋兩種方式；（9）經營管理辦公室包括機場、航空公司和政府管制部門的辦公室和有關設施；（10）為旅客和送行者提供的各種服務設施和特許經營商店。第39頁，共49頁。二、平面布局方案航站樓的平面布局應處理好以下三方面的關系：影響航站樓的平面布局的因素：旅客量、飛機運行次數、交通類型（國內或國際）、使用該機場的航空公司數、場地的物理特性、出入機場的地面交通模式。不同類型的旅客辦

19、理手續，是集中在一個區域內順序進行，還是分散在不同的區域內分別進行控制旅客從航站樓一側進入到另一側離開之間的步行距離，使之在可接受的長度內航站樓空側邊飛機停靠所需的門位數和空間，同其陸側邊出入機場的地面交通所需的路邊線或空間之間的矛盾第40頁，共49頁。布局的四種基本方案（4）轉運型飛機停放在同航站樓分開的停機坪上,旅客通過地面車 輛載運出入航站樓。（2）廊道型航站樓空側邊向外伸出指形廊道。（3）衛星型一座或多座衛星式建筑物，通過通道同主樓相連接。步行距離在廊道長時比較遠主要缺點優點（1）線型這是最簡單的一種布局方案。通道造價較高，衛星建筑物缺乏擴展的靈活性，旅客步行距離較長缺點增加門位時，可

20、只擴建廊道而不變動主樓 步行距離在廊道長時比較遠優點缺點增加門位時，可只擴建廊道而不變動主樓第41頁，共49頁。圖 8-11第42頁，共49頁。圖 8-12第43頁，共49頁。三、豎向布局方案豎向布局的目的：把出發和到達的旅客流分開，以方便旅客和提高運行效率。航站樓豎向布置體系分為單層、一層半和兩層或多層系統。第44頁，共49頁。圖 8-13第45頁，共49頁。四、出入機場交通機場規劃要考慮出入機場的地面交通問題，規劃時可采用以下交通方式：（1）私人汽車和出租汽車有很大的機動性，但機場要為之設置較大的停車場；（2）公共汽車和機場班車費用較低，但行駛路線和班次固定，對旅客不太方便，較適用于機場工作人員；（3）城市捷運系統同城市捷運系統銜接的軌道交通線（地鐵、輕軌、高速鐵路等），可使大批量旅客較迅速而可靠地出入市區大部分地區。第46