Кафедра изысканий и проектирования дорог и аэродромов

Министерство образованияи науки Украины

Харьковский национальный автомобильно – дорожный университет

Кафедра изысканий и проектирования дорог и аэродромов

Расчетная работа

По дисциплине «Определение общих характеристик элементов аэродрома»

Выполнил: ст. гр. Д – 41

Батбаяр Халиун

Проверил: Тимченко О.Н

Харьков 2016

ВВЕДЕНИЕ

Аэропо́рт (через фр. aéroport от др.-греч. ἀέριος — воздушный и лат. portus — гавань, пристань) — комплекс сооружений, предназначенный для приёма, отправки, базирования воздушных судов и обслуживаниявоздушных перевозок, имеющий для этих целей аэродром, аэровокзал (в крупных аэропортах нередко несколько аэровокзалов), один или несколько грузовых терминалов и другие наземные сооружения и необходимое оборудование

Одним из самых первых аэропортов мира стал Кёнигсбергский аэропорт Девау, открывшийся в 1919 году.

Существуют гидроаэропорты для обеспечения авиаперевозок на гидросамолётах. Такие аэропорты не имеютвзлётно-посадочную полосу, — её роль выполняет водная поверхность водоема — речная, озерная или морская акватория.

Международный аэропорт — аэропорт, который открыт для приёма и отправки воздушных судов, выполняющих международные воздушные перевозки, и в котором осуществляется пограничный и таможенный контроль^[1].

Аэродром

Аэропорт Далласа, вид сверху

Аэродром любого аэропорта включает в себя лётное поле (взлётно-посадочные полосы (ВПП) и рулёжные дорожки (РД)), а также перрон (в крупных аэропортах несколько), места стоянки и заправки, склады и комплекс управления воздушным движением (службы: организации воздушного движения, электрорадиотехническая и электросветотехническая, метеорологическая, штурманская и т. д.).

Аэродромы являются источником сильного шумового загрязнения.

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Приводится таблица с исходными данными, используемыми в работе по следующей форме:

Таблица 2.1 – Исходные данные

Таблица 2.2 – Сводные данные технических характеристик воздушных судов

Boeing 737-400

Boeing 737-400 (Боинг-737-400) является вариантом с удлиненным фюзеляжем пассажирского самолета Boeing 737-300. Оба этих самолета вместе с моделью 737-500 составляют классическую серию семейства самолетов Боинг-737(Boeing 737 Classic).

Коммерческая эксплуатация Boeing 737-400 началась в 1988 г. До момента окончания серийного производства в 2000 г. выпущено 486 самолетов. На смену Boeing 737-400 пришла модель 737-800.

Airbus A340-300

Airbus A340-300 (Эрбас А340-300) является базовой моделью семейства дальнемагистральных лайнеров Airbus A340разработки одноименного европейского авиастроительного концерна. Самолет предназначен для эксплуатации на межконтинентальных воздушных трассах. Параллельно с Airbus A340-300 также была разработана укороченная версияА340-200 с еще большей дальностью полета.

На воздушные линии Airbus А340-300 вышел в 1993 г. и производился серийно до 2008 г. Всего было выпущено 218 самолетов. Дальнейшим развитием конструкции стали модели A340-500 и A340-600, поступившие в эксплуатацию в 2003 г.

Ан-22

<<Антей>>

Ан-22 «Анте́й» («изделие 100», по кодификации НАТО: Cock — «Петух») — советский тяжёлый турбовинтовойтранспортный самолёт. Первый советский широкофюзеляжный самолёт, самый большой в мире турбовинтовой самолёт. Первый полёт выполнил в 1965 году. Серийно произведено 68 экземпляров, включая два для прочностных испытаний.

Использовался в ВВС СССР, продолжает использоваться в ВВС РФ и украинской авиакомпании «Antonov Airlines»

3.Характеристики района строительства аэродрома

Андорра - одна из самых маленьких стран планеты, всю ее можно объехать за полчаса. В культуре Андорры смешались испанские и французские традиции, однако, это очень консервативная католическая страна, где население воспитывается в строгих традициях. Здесь достаточно спокойно и практически нет преступности. Славится Андорра своими горнолыжными курортами, высоты которых уступают лишь швейцарским. Прекрасные пейзажи, мягкий климат и высокий уровень сервиса помогут вам отдохнуть без забот, а походы по местным магазинам, где все намного дешевле, чем в соседних европейских странах, обязательно поднимут настроение.

Используя справочную и специальную техническую литературу в разделе изложить:

- месторасположение района строительства;

- население, экономика и промышленность района, транспортная инфра-структура;

- культурные и исторические памятники, достопримечательности;

- рельеф, грунты и полезные ископаемые;

- климатические данные – температурный режим, атмосферные осадки и влажность воздуха, повторяемость и скорость ветров в регионе.

После проведения исследований района строительства аэродрома заполнить обязательную таблицу климатических данных.

Таблица 2.3 – Климатические данные исследуемого района строительства

3. Определение длины ИВПП в расчетных условиях для заданных воздушных судов по нормам Украины.

4.1 Расчет длины ИВПП для схемы «взлет»

Потребную длину ИВПП для схемы «взлет» определяют по формуле:

L_взл = L⁰_взл · K_i · K_H · K_t,(2.1)

Lвзл = 2356·1.054·1.21·1.07=3215.03 м

Lвзл =3000·1,054·1,21·1,07=4093,84 м

Lвзл=1460·1.054·1.21·1.07=1992.34м

где L_взл – потребная длина ИВПП при взлете в расчетных условиях, м;

L⁰_взл – требуемая взлетная длина ИВПП в стандартных условиях, м;

K_i – расчетный коэффициент, учитывающий продольный уклон ИВПП;

K_H, K_t – расчетные коэффициенты местных условий, учитывающие высоту аэродрома и температуру воздуха.

Данные коэффициенты определяются по формулам:

K_i – коэффициент, учитывающий средний продольный уклон ИВПП:

K_i = 1 + 5 i_ср при условии, что L⁰_взл ≤ 1000 м; (2.2)

K_i = 1 + 9 i_ср при условии, что L⁰_взл > 1000 м, (2.3)

K_i=1+9*0.006=1.054

где i_ср – средний продольный уклон ИВПП (задается исходными данными к расчетной работе (табл. 1.1)).

K_H – коэффициент, учитывающий высоту аэродрома над уровнем моря:

K_H = 1 + , (2.4)

K_H=1+(0.07*900/300)=1.21

где Н_аэр – наивысшая точка поверхности аэродрома над уровнем моря, м (принимается по пункту 1 из таблицы 2.3).

K_t –коэффициент, учитывающий температуру воздуха на аэродроме:

K_t = 1 + 0,01 (t_расч – t_н), (2.5)

K_t = 1 + 0,01 (16,37 – 9,15)=1.07,

где t_расч – расчетная температура воздуха на аэродроме, °С;

t_н – температура стандартной атмосферы относительно высоты размещения аэродрома над уровнем моря, °С (принимается из таблице 2.4 путем интерполяции между значениями высоты Н или по формуле:

t_н =15-0,0065· Н_аэр, (2.6)

t_н =15-0,0065·900 =9.15

где Н_аэр – наивысшая точка поверхности аэродрома над уровнем моря, м.

Расчетная температура воздуха на аэродроме t_расч рассчитывается по формуле:

t _расч =1,07 · t ₁₃ - 3 °,(2.7)

t _расч =1,07 ·18.1 - 3 °= 16.37

где t ₁₃ – среднемесячная температура воздуха на аэродроме в 13 часов самого жаркого месяца за год, °С (принимается из пункта 4 таблицы 2.3).

4.2 Расчетная длина ИВПП для схемы «посадка»

Потребную длину ИВПП по схеме «посадка» определяют по формуле:

L_пос = L ⁰_пос ×K_i × K_pt, (2.8)

L_пос =1540×1.054×1.12=1817.94м

L_пос =1926×1.054×1.12×=2273.60м

L_пос =1040×1.054×1.12=1227.7м

где L_пос – потребная длина ИВПП для посадки в расчетных условиях, м;

L ⁰_пос- требуемая взлетная длина ИВПП при посадки ВС в стандартных условиях, м;

K_i - расчетный коэффициент, учитывающий продольный уклон ИВПП;

K_pt – поправочный коэффициент, учитывающий одновременное влияние расчетной температуры воздуха и высоты расположения аэродрома.

Данные коэффициенты определяются по формулам:

K_i – коэффициент, учитывающий средний продольный уклон ИВПП определяется по формулам 2.2 и 2.3.

K_pt – поправочный коэффициент, учитывающий одновременное влияние расчетной температуры воздуха и высоты расположения аэродрома:

(2.9)

K_pt=2.64*(270+1.07*18.1)/682.15=1.12

где t ₁₃ – среднемесячная температура воздуха на аэродроме в 13 часов самого жаркого месяца за год, °С (принимается из пункта 4 таблицы 2.3);

Р_н - давление воздуха по высоте, мм. рт. ст..

Для высоты Н≤ 1000 м над уровнем моря можна использовать упрощенную зависимость:

Р_н= 760-0,0865· Н_аэр, (2.11)

Р_н=760-0,0865·900=682.15

где Н_аэр – наивысшая точка поверхности аэродрома над уровнем моря, м.

После проведения расчетов, результаты полученных данных приводятся в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Сводные расчетные данные длины ИВПП по типам ВС

5. Определение потребной длины ИВПП по методике ICAO

1. При отсутствии соответствующего руководства по летной эксплуатации длина ВПП должна определяться с помощью применения общих поправочных коэффициентов (поправки к длине ВПП на превышение, температуру и уклон). На первом этапе исходную длину ВПП следует выбирать такой, чтобы она отвечала эксплуатационным требованиям самолетов, для которых предназначена данная ВПП. Исходной длиной ВПП называется выбранная для целей планирования аэродрома длина ВПП, необходимая для взлета или посадки при стандартных атмосферных условиях, нулевом превышении, отсутствии ветра и нулевом уклоне ВПП.

2. Исходную длину ВПП следует увеличивать на 7 % на каждые 300 м превышения.

3. Длину ВПП, определенную в п.2, следует увеличивать на 1 % на каждый 1°С того количества градусов, на которое расчетная температура воздуха в районе аэродрома превышает температуру стандартной атмосферы для данного превышения.

4. В тех случаях, когда исходная длина ВПП составляет 900 м или больше, то длину ВПП следует увеличивать на 10 % на каждый 1 % уклона ВПП.

Порядок расчета приводится ниже.

Данные, необходимые для расчета:

- длина ВПП, потребная для взлета в равнинной местности на уровне моря при стандартных атмосферных условиях L ⁰ _взл;

- длина ВПП, потребная для посадки на уровне моря при стандартных атмосферных условиях L ⁰ _пос;

- превышение аэродрома Н_аэр;

- расчетная температура в районе аэродрома t_расч;

- температура в стандартной атмосфере на высоте аэродрома t_н;

- уклон ВПП і_ср.

Поправки к используемой для взлета длине ВПП:

1. используемая для взлета длина ВПП с поправкой на превышение определяется по формуле:

_Lвзл^Boing =2356*0.07*900/300+2356=2850.76м

L_взл^Airbus=3000*0.07*900/300+3000=3630м

L_взл^Ан=1460*0.07*900/300+1460=1766.6м

2. используемая для взлета длина ВПП с поправкой на превышение и температуру определяется по формуле:

L_взл2^Boing=2850.76*(16.37-9.15)*0.01+2850.76=3056.58м

L_взл2^Airbus=3630*(16.37-9.15)*0.01+3630=3892.09м

L_взл2^Aн=1766.6*(16.37-9.15)*0.01+1766.6=1894.15м

3. используемая для взлета длина ВПП с поправкой на превышение, температуру и уклон определяется по формуле:

L_взл3^Boing=3056,58*0,06*0,1+3056,58=3074.92м

L_взл3^Airbus=3892.09*0.06*0.1+3892.09=3915.44м

L_взл3^Aн=1894.15*0.06*0.1+1894.15=1905.51м

Поправки к используемой для посадки длине ВПП:

1. используемая для посадки длина ВПП с поправкой на превышение определяется по формуле:

L_пос1^Boing=1540*0.07*900/300+1540=1863.4м

L_пос1^Airbus=1926*0.07*900/300+1926=2330.46м

L_пос^Aн=1040*0.07*900/300+1040=1258.40м

Вывод: расчетным воздушным судном является Airbus A340300E

Длиной 4090м

6. Определение технических характеристик проектируемого аэродрома

К основным элементам рабочей площади аэродрома относятся:

- летная полоса (ЛП);

- взлетно-посадочная полоса (ВПП);

- свободная зона (СЗ);

- концевая полоса торможения (КПТ);

- рулежные дорожки (РД);

- перроны и места стоянки ВС (МС);

- аэродромные покрытия.

Каждый элемент рабочей зоны, исходя из класса аэродрома, имеет определенные показатели, значение которых определено нормативными документами.

В данной работе определяются следующие показатели рабочей зоны аэродрома: класс аэродрома и ИВПП, геометрические размеры летной полосы и ИВПП, определяются размеры свободной зоны (СЗ) и концевой полосы торможения (КПТ).

В соответствии с требованиями нормативных документов Украины и ІСАО, приведенных в разделе 3, студент определяет основные показатели элементов проектируемого аэродрома, исходя из длины ИВПП в стандартных и расчетных условиях и технических характеристик расчетного ВС.

Таблица 6.1 – Основные показатели и характеристики проектируемого аэродрома

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…...………..…………………………………………………………………...2

1 Исходные данные для выполнения расчетной работы……………………………3

2 Методические указания по выполнению расчетной работы……………………..5

2.1 Введение…………………………………………………………………………….5

2.2 Исходные данные…………………………………………………………………..5

2.3 Описание и технические характеристики воздушных судов, принятых для

расчета…………………………………………………………………………………..7

2.4 Характеристика района строительства аэродрома………………………………7

2.5 Определение длины ИВПП в расчетных условиях для заданных воздушных

судов………………………………………………………………………………..........9

2.6 Определение потребной длины ИВПП по методике ICAO……………………12

2.7 Определение технических характеристик проектируемого аэродрома………14

3 Требования нормативных документов Украины и ІСАО………………………..17

3.1 Нормативные требования Украины к элементам рабочей зоны аэродрома……17

3.2 Нормативные требования ІСАО к элементам рабочей зоны аэродрома………..22

Список литературы………………………………………………………………..……29

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аэродромы; СНиП 2.05.08-85. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. – 59 с.

2. ІCАО. Международные стандарты и рекомендуемая практика. Приложение 14 к Конвенции о международной гражданской авиации. Аэродромы. Том 1. Проектирование и эксплуатация аэродромов. – Издание пятое, 2009.

3. Сертифікаційні вимоги до аеродромів України. - Затверджено Наказом Державіаслужби України від 17.03.2006 №201. – 149 с.

4. Глушков Г.И. Изыскания и проектирование аэродромов: учебник для вузов / Глушков Г.И. – М.: Транспорт, 1992 – 459 с.

Учебное издание

ТВЕРДОХЛЕБ Сергей Павлович

ТИМЧЕНКО Ольга Николаевна

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЭРОДРОМОВ

методические указания

Ответственный за выпуск Е.Б.Угненко

В авторской редакции

Компьютерная верстка

Дизайн обложки