4.3. Орієнтування злітно-посадкових смуг у плані

Орієнтування (розташування) ЗПС в плані по відношенню до сторін світу в напрямку певних румбів має важливе практичне значення. При вирішенні цього питання потрібне виконання вимог з безпеки польотів повітряних суден, охорони навколишнього середовища і найбільшої економічності будівництва аеропорту в цілому.

Для безпеки польотів необхідно, щоб ЗПС забезпечували зльоти і посадки повітряних суден, як правило, проти вітру і мали вільні повітряні підходи. Однак зльоти і посадки тільки проти спрямованого зустрічного вітру при певному напрямку ЗПС обмежують частоту польотів. Тому польоти виконуються також при зустрічно-бічному вітрі, оскільки конструкції повітряних суден дозволяють здійснювати злітно-посадочні операції при вітрах, спрямованих під кутом до курсу зльоту і посадки, в тому числі і при вітрі, що дує перпендикулярно.

4.4. Планування руліжних доріжок

Руліжні доріжки, на яких повітряні судна рулять, або переміщуються за допомогою буксирувальників, мають надзвичайно важливе значення в забезпеченні технологічних процесів аеропорту. Правильно запроектовані і раціонально розташовані РД дозволяють найкращим чином організувати рух повітряних суден на аеродромі при мінімальних втратах часу і при високому ступені безпеки. Повітряні судна пересуваються від МС до місця старту для зльоту і, навпаки, до МС після посадки. Шляхи переміщення повітряних суден повинні бути найкоротшими і в той же час повинні забезпечувати достатню маневреність системи ЗПС-РД з метою досягнення максимальної пропускної здатності однієї або декількох ЗПС.

Найбільша експлуатаційна швидкість рулювання повітряних суден на магістральних і сполучних РД складає зазвичай 30-50 км/год, а на допоміжних лише 10-20 км/год . Наявність же поворотів РД, на яких швидкість рулювання знижується, веде до значного зменшення загальної швидкості переміщення повітряних суден по РД. Наприклад, при трьох-чотирьох поворотах під кутом на 90 ° відбувається втрата швидкості на РД в межах 25-30%.

Зі збільшенням інтенсивності руху повітряних суден в аеропортах було потрібно значно підвищити швидкість переміщення їх на РД. Однак ці швидкості виходячи з безпеки руху та комфорту пасажирів мають обмеження. Вони можуть бути допущені при сходженні повітряних суден з ЗПС на з'єднувальні РД не більше 80 - 100 км/год. Параметри РД (радіуси повороту, ширина) залежать від технічних і геометричних характеристик повітряних суден, стану поверхні покриття, атмосферних чинників (вітру, опадів) і навичок пілота.

Магістральні руліжні доріжки (МРД), як правило, прокладаються паралельно ЗПС, що дає їхню мінімальну протяжність. Віддалення цих доріжок від ЗПС приймається з умови забезпечення безпеки незалежного руху повітряних суден на ЗПС і РД. Для виконання цієї умови необхідно , щоб виконувалась залежність

де - висота розрахункового типу повітряного судна, що переміщується по магістральній РД; - нахил лінії обмеження безпеки на бічній смузі безпеки, рівний за нормами 1:10 (0,1).

При наявності швидкісних з'єднувальних РД віддалення магістральної РД від ЗПС має також забезпечувати можливість погашення швидкості до 20-30 км /год при виході на МРД. Середнє уповільнення при цьому має становити близько 1 м/с².

За умовами рельєфу, ситуації на місцевості і загальної компоновки генерального плану МРД можуть трасуватись, не паралельно ЗПС, досягаючи при цьому також мінімальної протяжності.

При плануванні МРД слід брати до уваги розташування радіотехнічних засобів посадки, зокрема курсових і глісадних маяків (КРМ, ГРМ), тобто виходити з того, щоб повітряні судна, що знаходяться на МРД, не закривали зони випромінювання маяків.

З'єднання МРД з торцями ЗПС при невеликій інтенсивності руху повітряних суден може бути перпендикулярним до осі ЗПС або навіть під кутом не менше 60°, а при великій інтенсивності - за принципом влаштування швидкісної з'єднувальної РД.

Планування з'єднувальних РД та їх примикання до ЗПС повинні забезпечувати можливість повітряним суднам після посадки відрулювати з ЗПС на досить великих швидкостях з тим, щоб якомога швидше звільняти ЗПС. РД примикають до ЗПС і МРД під різними кутами (прямими і при швидкісних РД під кутами 30-45 °). Радіус примикання РД до ЗПС повинен бути співрозмірним з розрахунковою швидкістю відрулювання повітряного судна. Між віссю ЗПС і початком кривої повинна бути перехідна крива, що забезпечує наростання відцентрового прискорення від нуля до необхідної величини зі швидкістю наростання, що виключає неприємні відчуття у пасажирів.

На основі досліджень встановлено, що при русі повітряних суден по криволінійних ділянках РД зі швидкістю 80-100 км/год необхідно враховувати підйомну силу. Нехтування цією силою може бути зроблено тільки на малих швидкостях рулювання. Радіус повороту кривої при зазначених швидкостях рулювання може бути визначений виходячи з умови рівності відцентрової сили і сили тертя-зчеплення коліс повітряних суден. Значення цього радіуса можна визначити за формулою

де - швидкість рулювання повітряного судна; g - прискорення сили тяжіння; - тангенс кута нахилу віражу стернової доріжки (ухил віражу); - підйомна сила крила; - маса повітряного судна; - коефіцієнт бокового зчеплення-тертя коліс з поверхнею покриття.

Формулу (4.3) можна змінити, якщо врахувати, що:

1. При русі повітряного судна на трьох опорах (двох основних і однією носовою) підйомна сила дорівнює:

2. У момент посадки повітряного судна величина підйомної сили дорівнює масі повітряного судна. Тоді можна записати

де і - аеродинамічні коефіцієнти підйомної сили при стоянковому і посадковому кутах атаки; - щільність повітря; - площа крила в плані.

З урахуванням (4.4) і (4.5) формула (4.3) прийме вигляд:

Рис. 4.1. Примикання швидкісної РД до ШЗПС під кутом , для розрахункової швидкості км/год.

Якщо не враховувати аеродинамічних особливостей повітряного судна при його посадці та русі, то радіус кривої буде

Як видно з формули (4.7), радіус кривої в цьому випадку не залежить від маси і підйомної сили повітряного судна, а тільки від його швидкості рулювання. Ця формула може бути використана при невеликих швидкостях рулювання, так як вплив аеродинамічних особливостей повітряного судна на малому режимі руху незначний. При швидкостях руху 70-100 км /год підйомна сила додатково розвантажує стійки шасі, що приводить до зменшення поперечної сили, яка утримує повітряні судна на криволінійній траєкторії. Розрахунки показують, що радіуси кривих відрізняються при визначенні їх без урахування і з урахуванням аеродинамічних особливостей на 20 м при швидкості рулювання 70 км /год, 35 м - 80 км /год, 65 м - 90 км /год і 100 м - 100 км /год.

Слід враховувати, що розрахункове значення має встановлюватися з умовою задоволення комфорту пасажира. Справа в тому, що при русі повітряного судна по кривій виникає відцентрове прискорення , яке не повинне виходити за межі, що приводять до виникнення неприємних відчуттів у пасажирів. Ця умова виконується, якщо

Величина допустимого відцентрового прискорення виходячи з умови забезпечення комфортабельності пасажира, який сидить у кріслі салону повітряного судна, повинна бути в межах 1,4 ÷ 1,5 м/с². Тоді коефіцієнт бокового зчеплення = 0,142 0,152 (в середньому = 0,15).

Місце примикання з'єднувальної РД (рис. 4.1), у тому числі і швидкісної РД до ШЗПС в точці перетину осі РД з бічною кромкою ШЗПС,

де - довжина приземлення, що складається з ділянки планування з висоти = 15 м над торцем ШЗПС, ділянки витримування з висоти =8 - 10 м і ділянки витримування з висоти =0,5 - 1 м до початку приземлення; - довжина пробігу до швидкості відрулювання; - тангенс кривої, рівний ; - кут примикання ЗРД до ШЗПС; - довжина ділянки на ШЗПС, в межах якого відбувається примикання. Довжину ділянки приземлення визначають як різницю довжини дистанції посадки і пробігу повітряного судна і перевіряють при льотних випробуваннях. Довжина пробігу від місця приземлення до початку відрулювання в стандартних умовах:

де - довжина пробігу в стандартних умовах; - швидкості сходу (відрулювання) і посадочна.

При врахуванні впливу поздовжнього ухилу і можливих відхилень фактичної посадкової швидкості від розрахункової, формула (4.10) набуває вигляду

де - коефіцієнт, що враховує можливі відхилення фактичної посадкової швидкості, що рівний в середньому 1,25; - коефіцієнт, що враховує вплив поздовжнього ухилу, що дорівнює 0,3% на кожні 0,1% середнього ухилу для всіх груп повітряних суден; Δ - відносна щільність повітря.

Довжина ділянки на ШЗПС, в межах якої відбувається примикання під кутом :

де В - ширина ШЗПС. Таким чином, відстань від торця ШЗПС до примикання РД

Деякі параметри, що входять у формулу (4.13), і відстань від місця приземлення і торця ШЗПС до початку швидкісної РД при швидкостях відрулювання (сходу) 80 і 100 км / год, наведено в табл. 4.1.

З даних табл. 4.1 видно, що в аеропортах I класу, в яких експлуатуються повітряні, судна I групи (типу Іл-62), II групи (типу Іл-18, Ту-134, Ту-124) і III групи (типу Ан-24 і Як-40) можуть бути дві-три швидкісні РД, в аеропортах II класу - одна-дві РД.

Рис. 4.2. Схема руху повітряного судна і розширення на величину на повороті РД.

Таблиця 4.1

Типи повітряних суден	Посадочна швидкість, км / год	Довжина, м		Віддалі, м
		пробігу	ділянки приземлення	Від місця приземлення до початку швидкісний рулетки		Від торця ШЗПС до початку швидкісної РД (у стандартних умовах)
				при =80 км/г	при =100 км/г
Іл-62	235	650	1180	1050	965		1700—1615
Ту-154	200	760	770	645	575		1405—1335
Іл-18	220	250	1000	870	795		1120—1025
Ан-12	230	230	1100	965	895		1195—1125
Ту-134А	230	480	840	740	680		1220—1160
Ту-124	235	63.0	850	750	595		1386—1325
Ан-24	170	320	630	490	410		810—730
Як-40	180	180	540	435	375		615—555

При влаштуванні з'єднувальних РД під кутом 60-90 ° (не швидкісних) необхідно приймати радіус заокруглень внутрішньої кромки РД таким, щоб при русі пілотської кабіни повітряного судна над позначеною (маркованою) осьовою лінією РД між колесами головного шасі і кромкою покриття зберігалося відстань в залежності від класу аеродрому — 0,5 2 м (рис. 4.2).