Розрахунок ширини ЗПС та РД

Необхідна ширина ЗПС залежить від розрахункового типу літака, умов зльоту і посадки. Її величину призначають з умов зльоту одиноких літаків.

Умови руху літаків по ЗПС залежить від типу літаків. Реактивні двигуни створюють більш стійкий рух літаків при зльоті, ніж гвинтодвигунні. Важкі літаки під дією бокового вітру частіше зношуються.

В процесі розбігу пілот керується видимими орієнтирами і показниками приладів. Але це не запобігає можливому відхилення спостерігаються при неточності виходу на старт і в першій частині розбігу літака.

Для розрахунку ширини ЗПС використовували ряд розрахункових формул, виведених з припущень, що відхилення руху літака від поздовжньої осі відбувається під певним кутом на початковій стадії розбігу, або враховуючи знесення літака під дією бокового вітру на кінцевій стадії розбігу. Але як показав досвід експлуатації аеродромів, розрахунки за такими формулами дають завищене значення ширини ЗПС. Тому ширину в основному нормують на основі обробки статистичних даних про розподіл проходів коліс літака по ширині ЗПС існуючих аеродромів.

Мінімально необхідну ширину ЗПС визначають за емпіричною формулою:

B_зпс = 36lgS + A + 10 = 36*lg30 + 15 + 10 = 78 м.

S – розмір крил літака, м;

A – зовнішній розмір шасі літака, м;

10 – запас по ширині, м.

Грунтова ЗПС потребує більшої ширини з врахуванням необхідності послідовного ремонту і відновлення дерну на окремих стартах (вузьких смугах),

Порядок експлуатації яких протягом року проводиться за спеціальним графіком. Коефіцієнт поширення грунтової смуги зі штучними рівний 4-5.

Ширина ЗПС, м

	Клас аеродрому
	А	Б	В	Г	Д	Е
ШЗПС
ГЗПС

 

Рулювальним доріжкам відводиться не менша роль, нід злітно-посадковим смугам, оскільки, визначаючи шлях проходження літаків, вони сприяють кращій організації руху літаків, підвищенню безпеки злітно-посадкових смуг. Рулювальні доріжки повинні забезпечити чіткий і безпечний рух літаків на землі, виключаючи зустрічні рухи літаків з мінімальною кількістю їх пересічень, рулювання до ЗПС по найкоротших маршрутах і можливість швидкого звільнення ЗПС для прийому чергового літака після посадки.

Управління рухом здійснюється головним чином за допомогою коліс керованої носової опори, а в окремих випадкаї – підгальмовуванням коліс головних опор шасі.

Рис. 1. Схема руху літака по РД

Рух літака на режимі рулювання здійснюється по складній траєкторії, за формою близькою до синусоїдальної кривої. Відхилення центру ваги літака від осі РД обумовлені цілим поряд чинників, серед яких можна виділити збурюючий вплив поривів вітру, нерівності покриття, особливості роботи керованої носової опори і т. д. Природно, що пілоту потрібне час на ухвалення рішення і дія на органи управління рухом літака з метою усунення виникаючих відхилень від осі рулювання.

Ширина РД залежить від низки чинників, серед яких необхідно виділити наступні: характеристики літака, атмосферні чинники, стан штучного покриття, дії пілота.

Ширина РД безпосереднім чином залежить від колії шасі літака, колії візка шасі, ширини пневматик.

Рис. 2. Розрахункова схема для визначення ширини РД

Ширина РД може бути визначена по формулі:

B_рд = B_k + B_T + B_П + 2C₁ + 2C₂ = 1+1+1+2*4+2*2,5 = 16 м

B_k – колія шасі, м;

В_T – колія візка шасі, м;

В_п – ширина пневматики основної опори шасі, м;

C₁ – розрахункова величина відхилення літака від осі рулювання, м;

C₂ – величина запасу від кромки штучного покриття до зовнішньої пневматики по умові міцності краю покриття, м.

З цієї формули випливає, що ширина РД для розрахункового типу літака залежить від низки постійних і змінних параметрів.

Параметри B_k,B_T,B_п залежать від геометричних розмірів шасі літака.

Величина С₁ може бути певною внаслідок експериментальних досліджень і подальшої статистичної обробки результатів спостережень.

Величина С₂ приймається з врахуванням вимог забезпечення міцності і стійкості крайових ділянок плити і залежить від типу літака.

При проектуванні аеродромів ширина РД призначається по таблиці.

Ширина РД, м

Найменування РД	Клас аеродрому
А	Б,В	Г	Д	Е
Магістральна або з’єднувальна	22,5
Допоміжна

 

Вздовж РД повинні влаштовуватися узбіччя. Ширина укріпленої частини узбіччя визначається параметрами зони дії газового струменя двигунів за межами штучного покриття РД і приймається: МДР і ЗДР – 9 м для аеродромів класу А, Б, - 5 м для класу В; ДДР – 2 м для аеродромів класу А, Б, В.

6) Проектування доріжок руління. Загальні вимоги до планування і ширини доріжок руління.

Роль доріжок руління не менша, ніж злітно-посадочних смуг, тому що, визначаючи шлях проходження літаків, вони сприяють кращій організації руху літаків, підвищенню безпеки злітно-посадочних операцій. Доріжки руління повинні забезпечити рулювання до МС по найкоротших шляхах і можливість швидкого звільнення ЗПС для чергового літака після посадки. Питання про ширину РД неодноразово піддавалося теоретичним і експериментальним дослідженням. Ці дослідження одержали найбільший розвиток у зв’язку з впровадженням в експлуатацію літаків з турбореактивними і турбогвинтовими двигунами, значним збільшенням пасажирських і вантажних перевезень авіаційним транспортом. У зв’язку зі збільшенням інтенсивності руху літаків підвищилася роль доріжок руління, покликаних забезпечити чіткий і безпечний рух літаків на землі, виключити зустрічні рухи літаків з мінімальною кількістю перетинань шляхів їхнього рулювання. Правильно запроектовані і раціонально розташовані РД вносять плановий, організуючий початок у рух літаків на землі, сприяють створенню передумов високо інтенсивної роботи авіації, сприяють підвищенню пропускної здатності аеродрому.

Рух літаків по РД здійснюється на швидкостях, при яких вплив піднімальної сили, що розвантажує, незначно, а аеродинамічні рулі недостатньо ефективні. Тому керування рухом літака здійснюється головним чином за допомогою коліс керованої носової опори, а в окремих випадках – гальмуванням коліс головних опор шасі. Рух літака на режимі рулювання здійснюється по складній траєкторії, по виду близької до синусоїдальної кривої. Відхилення центра ваги літака від осі РД обумовлені цілим рядом факторів, серед яких можна виділити вплив поривів вітру, нерівності покриття, особливості роботи, керованої носової опори і т. д. Природно, що льотчику потрібно незначний час на ухвалення рішення і вплив на органи керування рухом літака з метою відбивання виникаючих відхилень від осі регулювання.

Ширина доріжки руління залежить від ряду факторів, серед яких необхідність виділити наступні:

- Характеристики літака;

- Атмосферні фактори;

- Стан штучного покриття;

- Дія пілота.

Ширина РД самим безпосереднім чином залежить від колії шасі літака, колії візка шасі, ширини пневматиків. На додаток до цього лід зазначити, що при розгляді руху літака по штучних покриттях на режимі рулювання варто брати до уваги величину бази шасі, висоту розташування кабіни пілота над штучним покриттям, особливості розташування двигунів, аеродинамічні характеристики літака. Серед атмосферних факторів можна виділити дію вітру, що істотно впливає на поздовжню шляхову стійкість літака. В залежності від типу літака прийняті гранично припустимі швидкості зустрічний бічний вітри в землі, при яких дозволяється експлуатація літаків. У випадку руху літака на режимі рулювання при бічному вітрі з’являється бічна аеродинамічна сила, що прагне перекинути машину на бік і зухвала нерівномірність розподілу навантаження на вітряний і підвітряний опори шасі. Величина бічної аеродинамічної сили залежить від ряду факторів, з яких головна бічна складова і підвітряний опори шасі. Величина бічної аеродинамічної сили залежить від ряду факторів, з яких головна бічна складова вітру, площа бічної поверхні літака і коефіцієнт бічної аеродинамічної сили.

Проектування швидкісних доріжок руління.

Після приземлення літака дуже важливо, щоб він швидко звільнив елітно-посадочну смугу для прийому чергового літака. З метою підвищення пропускної здатності злітно-посадочних смуг аеродромів влаштовуються швидкісні доріжки руління, що дозволяють забезпечити схід літаків із ЩПС зі швидкістю до 100 км/год.

Швидкість РД доцільно влаштовувати відповідно до груп літаків. При проектуванні швидкісних РД вирішують наступні задачі:

- Визначають оптимальну зону приземлення літаків;

- Відстань від місця приземлення і початку швидкісних РД;

- Відстань від торця ВПП до початку швидкісних РД;

- Параметри криволінійної траєкторії руху літака на режимі сходу з ВПП.

З появою бічного вітру виникає момент, що розвертає, залежний від кута ковзання. Момент,що розвертає, прагне повернути літак у бік ковзання і тим самим усунути останнє. Поводження літака можна уподібнити поводженню флюгера, що прагне зайняти положення в площині потоку обтікання. Швидкість і характер руху літака по доріжці руління знаходиться в прямій залежності від стану штучного покриття. Природно, що при сухій поверхні можна чекати більшої швидкості регулювання, ніж при мокрій поверхні штучного покриття. Під цим розуміється те, що поздовжні і поперечні сили опору руху, що визначають поздовжню шляхову стійкість і керованість літака, мають великі значення на сухих покриттях. Швидкість руху, максимальні відхилення літака від осі рулювання самим безпосереднім чином зв’язані з кваліфікацією пілота, його досвідом, швидкістю реакції. Льотчики більш високої кваліфікації, як правило, здійснюють рух по РД із більшою швидкістю із найменшим відхиленням від осі.

Радіус повороту доріжки руління визначаємо за формулою:

м.

Визначаємо довжину ділянки сходу:

Визначаємо тангенс кривої:

L_танг = R_рул*tg /2 = 500*tg90/2 = 500 м.

Визначаємо довжину примикання під кутом :

L = B/2*ctg /2 = 35/2*ctg90/2 = 17,5 м.

Загальна довжина примикання буде дорівнювати:

L_прим = 500+316,21+500+17,5 = 1333,71 м.

7) Визначення параметрів сходу літаків з ЗПС

З урахуванням забезпечення безпечного руху літаків і створення більш сприятливих умов для їхнього керування на ділянці сходу кути примикання швидкості РД до ШЗПС доцільно приймати в інтервалі 30 ^о – 45 ^о. Зі збільшенням кута примикання РД до ШЗПС відстань видимості на кривій зменшується. Чим більше кут примикання, тим велика частина криволінійної ділянки виходить за межі кута точки зору. Кут точки зору приймається рівним 20 ^о. За межами цього кута льотчик оцінює обстановку на аеродромі шляхом повороту голови й очей. Це ускладнює керування, вимагає від пілота великої напруги при русі при криволінійній траєкторії.

Одним з вирішальних факторів, що визначають найбільш прийнятний вид криволінійної траєкторії, є характер наростання відцентрового прискорення І. Застосування перехідних кривих дозволяє забезпечити плавний поворот носової стійки, поступове наростання відцентрового прискорення. Найбільш прийнятна клотоїда – радіоїдальна спіраль або радіоїда.

Схема швидкісної РД при в куті примикання РД до ШЗПС 30 ^о

В процесі руху по криволінійній траєкторії швидкість літака поступово падає, що слід враховувати при визначенні в кінці траєкторії по наступній формулі:

де – швидкість руху літака в розрахунковій точці криволінійної траєкторії км/год;

– коефіцієнт бічної аеродинамічної сили;

– коефіцієнти підіймальної сили в положенні стоянки і посадки літака;

– посадкова швидкість літака, км/год;

i – поперечний ухил віражу;

µ – коефіцієнт поперечної сили, що приймається залежно від стану покриття рівним

µ = 0,15 – 0,20.

Знаючи радіус визначуваний основні параметри клотоїди.

 

Рекомендована література

1.Глушков Г. І. та інші. Вишукування та проектування аеродромів // М.: Транспорт, 1981.-616 с.

2.Вишукування та проектування аеродромів. Довідник. За ред. Глушкова Г. І. // М.: Транспорт, 1979.-327 с.

3.СНиП 2.05.08-85. Будівельні норми і правила. Аеродроми // М.: Стройиздат, 1985.-58 с.

4.Горецький Л. І., Барздо В. І., Полосін-Нікітін С. М. Будівництво аеродромів // М.: Транспорт, 1981.-453 с.

5.Блохін В. І. Проектування поверхні грунтової частини льотних смуг аеродромів // К., видавництво РИО КНИГА, 1972.-116 с.

6.Блохін В. І., Ціпріанович В. І., Белінський І. А. Проектування поверхні та конструкцій аеродромних покрить // К., видавництво РИО КНИГА, 1975.-141 с.