Пояснительная записка к курсовому проекту по логистике "Аэропорты, аэродромы, авиакомпании"

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЁВА»
Институт авиационной и ракетно-космической техники
Кафедра организации и управления перевозками на транспорте
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
«Аэродромы, аэропорты, авиакомпании»
Выполнил: студент гр.1326-230301D Е.И. Юсупова
Руководитель: доцент каф. ОиУПТ О.А. Немчинов
Самара 2022
2
РЕФЕРАТ
Курсовой проект
Пояснительная записка 43 с., 4 рисунка, 2 таблицы, 2 источника, 1
приложение.
АЭРОДРОМ, ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНАЯ ПОЛОСА, ПОТРЕБНАЯ
ДЛИНА ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНОЙ ПОЛОСЫ, РУЛЕЖНАЯ ДОРОЖКА,
ВРЕМЕННЫЕ
ОПЕРАЦИЙ,
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ
ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ
ПРОПУСКНАЯ
СПОСОБНОСТЬ,
РАСЧЕТНАЯ ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ, НАПРАВЛЕНИЕ ЛЕТНОЙ
ПОЛОСЫ,
КОЭФФИЦИЕНТ
ВЕТРОВОЙ
ЗАГРУЗКИ,
ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ ЛЕТНАЯ ПОЛОСА.
Объектом
исследования
является
взлетно-посадочная
полоса
аэродрома.
Цель работы – определение потребной длины взлетно-посадочной
полосы, теоретической и расчетной величины пропускной способности
взлетно-посадочной полосы аэродрома при обслуживании самолетов двух
типов, а также определение направления летной полосы аэродрома класса Е,
соответствующего наибольшему значению коэффициента ветровой загрузки.
В результате работы определена потребная длина взлетно-посадочной
полосы, найдена теоретическая и расчетная пропускные способности и
сделан вывод о необходимости строительства вспомогательной летной
полосы и ее направлении.
3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 5
1 Определение потребной длины ВПП ................................................................. 6
1.1 Расчетные условия для определения потребной длины ВПП ................... 6
1.2 Расчет потребной длины ВПП при взлете ................................................... 6
1.2.1 Взлет самолета Ту-154............................................................................. 6
1.2.2 Взлет самолета Ил-62 .............................................................................. 7
1.3 Расчет потребной длины ВПП при посадке ................................................ 8
1.3.1 Посадка самолета Ту-154 ........................................................................ 8
1.3.2 Посадка самолета Ил-62.......................................................................... 9
2 Определение пропускной способности ВПП .................................................. 10
2.1 Общие сведения о пропускной способности ВПП ................................... 14
2.2 Время занятости ВПП при взлете .............................................................. 11
2.2.1 Время занятости ВПП при взлете самолетом Ту-154 ........................ 11
2.2.2 Время занятости ВПП при взлете самолетом Ил-62 .......................... 13
2.3 Время занятости ВПП при посадке ............................................................ 13
2.3.1 Время занятости ВПП при посадке самолетом Ту-154...................... 14
2.3.2 Время занятости ВПП при посадке самолетом Ил-62 ....................... 17
2.4 Теоретическая пропускная способность ВПП .......................................... 19
2.4.1 Для самолета Ту-154 .............................................................................. 20
2.4.2 Для самолета Ил-62 ............................................................................... 22
2.5 Расчетная пропускная способность ВПП .................................................. 24
2.5.1 Для самолета Ту-154 .............................................................................. 26
2.5.2 Для самолета Ил-62 ............................................................................... 28
2.6 Расчетная пропускная способность для случая эксплуатации различных
типов самолётов ................................................................................................. 31
3 Определение направления летной полосы ...................................................... 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 40
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ................................... 41
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ........................................... 42
ПРИЛОЖЕНИЕ А Характеристики самолётов и групп воздушных судов .... 43
4
ВВЕДЕНИЕ
Аэродром - специально подготовленный земельный участок с
комплексом сооружений и оборудованием для обеспечения взлета, посадки,
руления, стоянки и обслуживания воздушных судов.
Аэродром является основным сооружением аэропорта.
Одним
из
основных
признаков,
по
которым
классифицируют
аэродромы гражданской авиации - размеры взлетно-посадочной полосы и
несущая способность покрытий.
В зависимости от длины главной взлетно-посадочной полосы с
искусственными покрытиями в стандартных условиях и от категории
нормативной нагрузки аэродромы делят на шесть классов - от А до Е.
Летная полоса - участок аэродрома, предназначенный для взлета и
посадки самолетов и включающий взлетно-посадочную полосу, концевые и
боковые полосы безопасности.
Проектирование ЛП и её элементов очень трудоемкий процесс, т.к.
положение ВПП, размеры ВПП и прочих элементов ЛП зависят как от
расположения аэродрома, климатических условий, так и от лётнотехнических характеристик эксплуатируемых ВС.
Курсовой проект состоит из двух частей. В первой части необходимо
определить
потребную
длину
взлетно-посадочной
полосы,
а
также
теоретическую и расчетную величины пропускной способности ВПП
аэродрома при обслуживании самолетов двух типов с использованием
временных характеристик взлетно-посадочных операций. Для каждого типа
самолетов нужно рассмотреть возможность отруливания с ВПП как на
обычную соединительную рулежную дорожку, так и на соединительную
рулежную дорожку скоростного схода.
Во второй части курсового проекта необходимо найти направление
летной полосы, используя таблицу с данными о повторяемости ветров в
районе аэродрома, и сделать вывод о необходимости строительства
вспомогательной летной полосы.
5
1 Определение потребной длины ВПП
1.1 Расчетные условия для определения потребной длины ВПП
Расчетные условия - местные условия расположения аэродрома
(температура, давление воздуха) и характеристики его летной полосы
(состояние поверхности и продольный уклон), на которые пересчитывают
длину летной полосы, определенную для стандартных условий.
Местные условия аэродрома:
- высота аэродрома над уровнем моря H = 125 м;
- средний уклон местности iср = 0,004;
- среднемесячная температура самого жаркого месяца в 13:00 t13 =17℃.
С помощью этих данных можно определить:
- расчетную температуру воздуха
𝑡расч = 1,07 ∙ 𝑡13 − 3° ,
(1)
𝑡расч = 1,07 ∙ 17° − 3° = 15,19° ∁.
-
температуру,
соответствующую
стандартной
атмосфере
при
расположении аэродрома на высоте Н над уровнем моря
𝑡н = 15° − 0,0065 ∙ Н,
(2)
𝑡н = 15° − 0,0065 ∙ 125 = 14,188° ∁.
- расчётное давление воздуха
Ррасч = 760 − 0.0865 ∙ Н,
(3)
Ррасч = 760 − 0.0865 ∙ 125 = 749,188 мм.рт.ст.
При расчете необходимой длины ВПП рассматривают две расчетные
схемы (взлет и посадка).
1.2 Расчет потребной длины ВПП при взлете
1.2.1 Взлет самолета Ту-154
Потребная длина ВПП при взлете в расчетных условиях определяется
по формуле:
взл
𝐿взл
ВПП = 𝐿(0)ВПП ⋅ 𝑘𝑡 ⋅ 𝑘𝑝 ⋅ 𝑘𝑖 ,
6
(4)
где 𝐿взл
(0)ВПП - потребная длина ВПП для взлёта в стандартных условиях,
𝑘𝑡 , 𝑘𝑝 , 𝑘𝑖 - поправочные осредненные коэффициенты, учитывающие влияние
местных условий расположения аэродрома на длину его летной полосы.
Для рассматриваемого самолета 𝐿взл
(0)ВПП = 2250 м. (Приложение А)
Коэффициенты рассчитываются следующим образом:
𝑘𝑡 = 1 + 0,01 ⋅ (𝑡расч − 𝑡н ),
(5)
Полученные ранее значения 𝑡расч и 𝑡н подставляем в формулу (5),
получим:
𝑘𝑡 = 1 + 0,01 ⋅ (15,19 − 14,188) = 1 + 0,01 ⋅ 1,002 = 1 + 0,010 = 1,010.
𝑘𝑝 = 1 + 0,07 ⋅
𝑘𝑝 = 1 + 0,07 ⋅
125
300
𝐻
300
,
(6)
= 1 + 0,07 ⋅0,417=1+0,029=1,029.
Величина коэффициента, учитывающего продольный уклон местности,
определяется с учетом группы, к которой относится самолет:
1 + 9 ⋅ 𝑖ср − для ВС I − й группы;
𝑘𝑖 = { 1 + 8 ⋅ 𝑖ср − для ВС II − й группы;
1 + 5 ⋅ 𝑖ср − для ВС III, IV − й групп,
(7)
где iср - средний уклон местности.
Самолет Ту-154 относится ко II-й группе ВС, 𝑘𝑖 определяется по
следующей формуле:
𝑘𝑖 = 1 + 8 ⋅ 𝑖ср = 1 + 8 ⋅ 0,004 = 1 + 0,032 = 1,032.
Все полученные коэффициенты подставляем в формулу (4):
𝐿взл
ВПП = 2250 ⋅ 1,010 ⋅ 1,029 ⋅ 1,032 = 2413,231 м.
1.2.2 Взлет самолета Ил-62
Для рассматриваемого самолета 𝐿взл
(0)ВПП = 2850 м. (Приложение А)
По формуле (5):
𝑘𝑡 = 1 + 0,01 ⋅ (15,19 − 14,188) = 1 + 0,01 ⋅ 1,002 = 1 + 0,010 = 1,010.
По формуле (6):
𝑘𝑝 = 1 + 0,07 ⋅
125
300
= 1 + 0,07 ⋅ 0,417 = 1 + 0,029 = 1,029.
7
Самолет Ил-62 относится к I-й группе ВС, 𝑘𝑖 определяется по
следующей формуле:
𝑘𝑖 = 1 + 9 ⋅ 𝑖ср = 1 + 9 ⋅ 0,004 = 1 + 0,036 = 1,036.
Подставляя полученные коэффициенты в формулу (4), получим:
𝐿взл
ВПП = 2850 ⋅ 1,010 ⋅ 1,029 ⋅ 1,036 = 3068,608 м.
1.3 Расчет потребной длины ВПП при посадке
1.3.1 Посадка самолета Ту-154
Потребная длина ВПП при посадке в стандартных условиях
вычисляется по формуле:
пос
𝐿пос
(0)ВПП = 1,67 ⋅ 𝑙(0) ,
(8)
пос
где 𝑙(0)
- посадочная дистанция самолета в стандартных условиях.
пос
Для рассматриваемого самолета 𝑙(0)
= 1450 м. (Приложение А)
Переход от стандартных к расчетным условиям осуществляется по
формулам:
пос
𝐿пос
ВПП = 𝐿(0)ВПП ⋅ 𝑘𝑝,𝑡 ⋅ 𝑘𝑖 .
(9)
Преобразуем формулу (9) с учетом формулы (8), получим:
пос
𝐿пос
ВПП = 1,67 ⋅ 𝑙(0) ⋅ 𝑘𝑝,𝑡 ⋅ 𝑘𝑖 ,
(10)
𝑘𝑖 для всех групп ВС рассчитывается одинаково:
𝑘𝑖 = 1 + 3 ⋅ 𝑖ср ,
(11)
𝑘𝑖 = 1 + 3 ⋅ 0,004 = 1 + 3 ⋅ 0,004 = 1 + 0,012 = 1,012.
Поправочные усредненные коэффициенты для посадки:
1
𝑘𝑝,𝑡 = ,
(12)
∆
где ∆ рассчитывается по формуле:
∆= 0,379 ∙
Ррасч
273+𝑡расч
,
(13)
Полученные ранее значения Ррасч и 𝑡расч подставляем в формулу (13):
8
∆= 0,379 ⋅
749,188
273+15,19
= 0,379 ⋅
749,188
288,19
= 0,379 ⋅ 2,600 = 0,985.
По формуле (12):
𝑘𝑝,𝑡 =
1
0,985
= 1,015.
Найденные коэффициенты подставляем в формулу (10):
𝐿пос
ВПП = 1,67 ⋅ 1450 ⋅ 1,012 ⋅ 1,015 = 2487,316 м.
1.3.2 Посадка самолета Ил-62
пос
Для данного самолета 𝑙(0)
= 1900 м. (Приложение А)
Коэффициенты 𝑘𝑖 , 𝑘𝑝,𝑡 принимают те же значения, что при посадке
самолета Ту-154.
По формуле (11):
𝑘𝑖 = 1 + 3 ⋅ 0,004 = 1 + 0,012 = 1,012.
По формуле (12):
𝑘𝑝,𝑡 =
1
0,985
= 1,015.
Следовательно, по формуле (10) получим:
𝐿пос
ВПП = 1,67 ⋅ 1900 ⋅ 1,012 ⋅ 1,015 = 3259,242 м.
В качестве потребной длины ВПП выбирается максимальное значение,
определяется оно как:
взл
𝐿ВПП = max(𝐿пос
ВПП , 𝐿ВПП )
(14)
Для самолета Ту-154:
𝐿ВПП = max(2413,231; 2487,316) = 2487,316 м.
Таким образом, для самолета Ту-154, учитывая максимальную длину
ВПП, аэродром будет принадлежать классу В, ширина ИВПП - 42 м.
Для самолета Ил-62:
𝐿ВПП = max(3068,608; 3259,242) = 3259,242 м
Таким образом, для самолета Ил-62, учитывая максимальную длину
ВПП, аэродром будет принадлежать классу А, ширина ИВПП - 60 м.
Далее будем считать, что самолеты Ту-154 и Ил-62 взлетают и садятся
с одной полосы длиной 𝐿ВПП = 3259,242 м. Класс аэродрома – А.
9
2 Определение пропускной способности ВПП
2.1 Общие сведения о пропускной способности ВПП
Пропускная
способность
-
способность
элементов
аэропорта
обслуживать в единицу времени определенное количество пассажиров
(самолетов, багажа, грузов) с соблюдением установленных требований к
безопасности полетов и уровню качества обслуживания пассажиров.
Измеряется числом взлетно-посадочных операций в единицу времени (год,
сутки, час).
Пропускная
способность
аэропорта
определяется
пропускной
способностью ВПП.
Различают теоретическую, фактическую и расчетную пропускные
способности ВПП.
Теоретическая
предположении,
что
пропускная
способность
взлетно-посадочные
определяется
операции
на
в
аэродроме
осуществляются непрерывно и через одинаковые интервалы времени, равные
минимально
допустимым
интервалам,
установленным
из
условий
обеспечения безопасности полетов.
Фактическая пропускная способность определяется в предположении,
что взлетно-посадочные операции на аэродроме осуществляются непрерывно
через одинаковые интервалы времени, равные средним фактическим
интервалам.
Средние фактические интервалы превышают минимально допустимые,
вследствие влияния случайных факторов.
Расчетная
пропускная
способность
учитывает
неравномерность
движения ВС, из-за которой образуются очереди из самолетов, ожидающих
взлет (посадку).
Существует оптимальное время ожидания самолетом очереди на взлет
(посадку), которому соответствует расчетная пропускная способность ВПП.
10
2.2 Время занятости ВПП при взлете
Время занятости ВПП при взлете для определения пропускной
способности находится с учетом правил производства полетов по ППП
(правила полетов по приборам):
а) занятие ВПП при взлете - начало руления самолета на
исполнительный старт с места ожидания, расположенного на РД;
б) освобождение ВПП после взлета.
Таким образом, время занятости ВПП при взлете:
′
𝑇взл = 𝑡рул
+ 𝑡ст + 𝑡разб + 𝑡н.в. ,
(15)
′
где 𝑡рул
- время руления с места ожидания, расположенного на рулежной
дорожке на исполнительный старт;
𝑡ст - время на операции, выполняемые на исполнительном старте;
𝑡разб - время разбега;
𝑡н.в. - время разгона и набора установленной высоты 𝐻взл .
2.2.1 Время занятости ВПП при взлете самолетом Ту-154
Время
руления
самолета
до
места
исполнительного
старта
рассчитывается по формуле:
′
𝑡рул
=
𝑙1рул
𝑣1рул
,
(16)
где 𝑙1рул - путь от места ожидания до места исполнительного старта,
𝑣1рул - скорость руления перед стартом. Скорость руления принимается 7 м/с
для всех типов ВС.
Так как Ту-154 относится ко 2 группе ВС, то 𝑙1рул =175 м. (Приложение
А)
Подставив имеющиеся значения в формулу (16), получим:
′
𝑡рул
=
175
7
= 25 c.
Время пребывания самолета на исполнительном старте определяется
по статистике:
11
58 ÷ 67с − для самолетов I группы,
42 ÷ 55с − для самолетов II группы,
𝑡ст = {
40 ÷ 45с − для самолетов III группы,
28с − для самолетов IV группы.
(17)
Для данного самолета 𝑡ст = 48,5 с.
Время разбега самолета:
𝑙(0)разб ⋅𝑘𝑝 ⋅𝑘𝑡 ⋅𝑘𝑖
𝑡разб =
1
,
(18)
0,5⋅√∆⋅𝑣отр
где 𝑙(0)разб - длина разбега в стандартных условиях,
𝑣отр - скорость отрыва в стандартных условиях.
Для данного самолета: 𝑙(0)разб = 1350 м, 𝑣отр = 275 км/ч = 76,389 м/с,
𝑘𝑝 = 1,029, 𝑘𝑡 = 1,010, 𝑘𝑖 = 1,032, ∆= 0,985.
Подставив данные в формулу (15), получим:
𝑡разб =
1350⋅1,029⋅1,010⋅1,032
0,5⋅√
1
⋅76,389
0,985
= 37,624 с.
Время движения самолета на участке начального набора высоты
зависит от применяемых правил, в соответствии с которыми выполняется
полет.
При полетах по ППП – это время до набора высоты 𝐻взл (высоты
освобождения ВПП):
𝑡н.в. =
𝐻взл
1
,
(19)
√ ⋅𝑣𝑦
∆
где 𝑣𝑦 – вертикальная составляющая скорости на траектории начального
набора высоты;
𝐻взл – высота освобождения ВПП.
100 м − для самолетов со скоростью полета по кругу до 300 км/ч,
Hвзл = {
200 м − для самолетов со скоростью полета по кругу более 300 км/ч.
Для данного самолета 𝑣𝑦 = 18,5 м/с.
Скорость полета по кругу для Ту-154 равна 375 км/ч, следовательно,
𝐻взл = 200 м.
12
По формуле (19):
𝑡н.в. =
200
1
√0,985⋅18,5
= 10,729 с.
Подставим все полученные значения в формулу (15):
𝑇взл = 25 + 48,5 + 37,624 + 10,729 = 121,853 с.
2.2.2 Время занятости ВПП при взлете самолетом Ил-62
Самолет Ил-62 относится ко 1 группе ВС, значит 𝑙1рул = 175 м.
Время руления самолета до места исполнительного старта:
′
𝑡рул
=
175
7
= 25 с.
Время пребывания самолета на исполнительном старте 𝑡ст = 62,5 с.
Для данного самолета: 𝑙(0)разб = 1900 м, 𝑣отр = 320 км/ч = 88,889 м/с,
𝑘𝑝 = 1,029, 𝑘𝑡 = 1,010, 𝑘𝑖 = 1,036, ∆= 0,985.
Время разбега самолета:
𝑡разб =
1900⋅1,029⋅1,010⋅1,036
0,5⋅√
1
⋅88,889
0,985
= 45,683 с.
Скорость полета по кругу для Ил-62 равна 400 км/ч, следовательно,
𝐻взл = 200 м.
Для данного самолета 𝑣𝑦 = 13,5 м/с
Время набора высоты:
𝑡н.в. =
200
1
√0,985⋅13,5
= 14,703 с.
Подставляя все данные в формулу (15), получим:
𝑇взл = 25 + 62,5 + 45,683 + 14,703 = 147,886 с.
2.3 Время занятости ВПП при посадке
Время занятости ВПП при посадке для определения пропускной
способности находится с учетом правил производства полетов по ППП
(правила полетов по приборам):
а) занятие ВПП при посадке - момент достижения самолетом высоты
принятия решения𝐻взл ;
13
б) освобождение ВПП после посадки - момент выруливания самолета
за боковую границу ВПП на рулежную дорожку.
Время занятости ВПП при посадке определяется как:
"
𝑇пос = 𝑡пл + 𝑡проб + 𝑡рул
+ 𝑡гл ,
(20)
где 𝑡пл – интервал времени планирования с момента пролета БПРМ до
момента приземления;
𝑡проб – время пробега от момента приземления до начала отруливания на РД;
"
𝑡рул
– время отруливания за боковую границу ВПП;
𝑡гл – минимальный интервал времени между следующими друг за другом
посадками самолетов, определяемый из условия минимально допустимых
расстояний между самолетами на участке снижения по глиссаде.
2.3.1 Время занятости ВПП при посадке самолетом Ту-154
Так как полеты выполняются по ППП, то время снижения по глиссаде
рассчитывается по формуле:
𝑡гл =
5000
1
∆
,
(21)
√ ⋅𝑣план
где 𝑣план – скорость планирования.
Для данного самолета 𝑣план = 265 км/ч = 73,611 м/с
𝑡гл =
5000
1
√0,985⋅73,611
= 67,413 с.
Время планирования определяется по формуле:
𝑡пл =
𝑙БПРМ +𝑙приз
1
∆
,
(22)
0,5⋅√ ⋅(𝑣план +𝑣пос )
где 𝑙БПРМ – расстояние от БПРМ до торца ВПП,
𝑙приз – расстояние от торца ВПП до точки приземления,
𝑣пос – посадочная скорость.
По условию (приложение А): 𝑙приз = 450 м, 𝑣пос = 240 км/ч = 66,667
м/с, 𝑙БПРМ = 1050 м.
По формуле (22):
14
𝑡пл =
1050+450
1
0,5⋅√
⋅(73,611+66,667)
0,985
= 21,225 с.
Время пробега определяется по формуле:
𝑙РД −𝑙приз −𝑇
𝑡проб =
,
1
∆
(23)
0,5⋅(√ ⋅𝑣пос +𝑣2рул )
где 𝑙РД – расстояние от торца ВПП до точки пересечения осей ВПП и РД, на
которую отруливает самолет,
T – расстояние от точки начала траектории схода на РД до точки пересечения
осей ВПП и РД,
𝑣2рул – скорость отруливания с ВПП на РД.
Расстояние от точки начала траектории схода на РД до точки
пересечения осей ВПП и РД находится по формуле:
𝛼
𝑇 = 𝑅1 ⋅ 𝑡𝑔 ,
(24)
2
где 𝛼 – угол примыкания РД к ВПП,
𝑅1 – радиус схода самолета с ВПП на РД.
Определяется по формуле:
𝑅1 =
𝐵впп
2
1
⋅ (1−cos ,
(25)
𝛼)
где 𝐵впп – ширина ВПП.
Пусть самолет отруливает с ВПП сразу по достижении 𝑣2рул , тогда
𝑙РД = 𝑙приз + 𝑙(0)проб ⋅ 𝑘𝑖 ⋅
1
∆
2 +𝑣 2
( ⋅𝑣пос
2рул )
2
𝑣пос
+ 𝑇,
(26)
где 𝑙(0)проб – дистанция пробега в стандартных условиях.
Для данного самолета 𝑙(0)проб = 1000 м.
Рассмотрим 2 случая:
1) самолет отруливает с ВПП на обычную соединительную РД
Для обычной РД 𝑣2рул = 7 м/с, 𝛼 = 90°. По потребной длине ВПП
была определена ширина 𝐵ВПП = 45 м.
По формуле (25):
15
𝑅1 =
60
1
⋅
= 30 м
2 (1 − cos 90° )
Из формулы (24) определяем Т:
90°
𝑇 = 30 ⋅ tan
= 30 ⋅ tan 45° = 30 м
2
По формуле (26):
𝑙РД
1
⋅ (66,667)2 + (7)2
0,985
= 450 + 1000 ⋅ 1,012 ⋅
+ 30 = 1518,568 м
(66,667)2
Подставим полученные данные в формулу (23):
𝑡проб =
1518,568 − 450 − 30
1
0,5 ⋅ (√
⋅ 66,667 + 7)
0,985
= 28,004 с
Время отруливания за боковую границу ВПП рассчитывается по
следующей формуле:
"
𝑡рул
=
𝑙2рул
𝑣2рул ⋅𝑘𝑣
,
(27)
где 𝑙2рул – длина траектории отруливания самолета с ВПП на РД,
𝑘𝑣 –коэффициент, учитывающий снижение скорости при отруливании.
𝑘𝑣 = 1 для расчетов при отруливании на обычную РД.
Длина траектории отруливания самолета с ВПП на РД находится по
формуле:
𝑙2рул = 𝑅1 ⋅ 𝛼 ⋅
𝑙2рул = 30 ⋅ 90° ⋅
𝜋
180°
𝜋
180°
,
(28)
= 47,124 м.
По формуле (27) получим:
"
𝑡рул
=
47,124
7⋅1
= 6,732 с.
В результате, подставляя все данные в формулу (20), имеем:
𝑇пос = 67,413 + 21,225 + 28,004 + 6,732 = 123,374 с.
2) Самолет отруливает с ВПП на РД скоростного схода
Для рулёжной дорожки скоростного схода принимаются следующие
данные: 𝑣2рул = 22 м/с, 𝛼 = 40°, 𝑘𝑣 = 0,9.
16
По формуле (25):
𝑅1 =
60
2
1
⋅ (1−cos
= 128,229 м.
40°)
По формуле (24):
𝑇 = 128,229 ⋅ 𝑡𝑔
40°
2
= 128,229 ⋅ 𝑡𝑔20° = 46,672 м.
По формуле (26):
𝑙РД = 450 + 1000 ⋅ 1,012 ⋅
1
⋅(66,667)2 +(22)2
0,985
(66,667)2
+ 46,672 = 1634,289 м.
Подставляем значения в формулу (23), получим:
𝑡проб =
1634,289−450−46,672
0,5⋅(√
1
⋅66,667+22)
0,985
= 25,515 с.
По формуле (28):
𝑙2рул = 128,229 ⋅ 40° ⋅
𝜋
180°
= 89,521 м.
Полученное значение подставляем в формулу (27):
"
𝑡рул
=
89,521
22⋅0,9
= 4,521 с.
В результате, подставляя все данные в формулу (20), имеем:
𝑇пос = 4,521 + 25,515 + 67,413 + 21,225 = 118,674 с.
2.3.2 Время занятости ВПП при посадке самолетом Ил-62
По условию (Приложение А) имеем следующие данные выполнения
для расчётов: 𝑙БПРМ = 1050 м, 𝑙приз = 600 м, 𝑣план = 280 км/ч = 77,778 м/с,
𝑣пос = 250 км/ч = 69,444 м/с, 𝑙(0)проб = 1300 м.
По формуле (21):
𝑡гл =
5000
1
√0,985⋅77,778
= 63,802 с.
По формуле (22):
𝑡пл =
1050+600
0,5⋅√
1
⋅(77,778+69,444)
0,985
= 22,246 с.
Рассмотрим 2 случая:
1) самолет отруливает с ВПП на обычную соединительную РД
17
Для обычной РД 𝑣2рул = 7 м/с, 𝛼 = 90°. Так как самолеты взлетают и
садятся с одной ВПП, то по потребной длине ВПП была определена ширина
𝐵ВПП = 45 м.
По формуле (25):
60
𝑅1 =
1
⋅ (1−cos
2
90° )
= 30 м.
Тогда из формулы (24) определяем Т:
𝑇 = 30 ⋅ tan
90°
2
= 30 ⋅ tan 45° = 30 м.
По формуле (26):
𝑙РД = 600 + 1300 ⋅ 1,012 ⋅
1
⋅(69,444)2 +(7)2
0,985
(69,444)2
+ 30 = 1979,002 м.
Подставим полученные данные в формулу (23):
𝑡проб =
1979,002−600−30
0,5⋅(√
1
⋅69,444+7)
0,985
= 35,052 с.
По формуле (28):
𝑙2рул = 30 ⋅ 90° ⋅
𝜋
180°
= 47,124 м.
Полученное значение подставляем в формулу (27):
"
𝑡рул
=
47,124
= 6,732 с.
7⋅1
В результате, подставляя все данные в формулу (20), имеем:
𝑇пос = 63,802 + 22,246 + 35,052 + 6,732 = 127,832 с.
2) Самолет отруливает с ВПП на РД скоростного схода
Для РД скоростного схода принимается: 𝑣2рул = 22 м/с, 𝛼 = 40°, 𝑘𝑣 = 0,9.
По формуле (25):
𝑅1 =
30
2
1
⋅ (1−cos
40°)
= 128,229м.
По формуле (24):
𝑇 = 128,229 ⋅ 𝑡𝑔
40°
2
= 46,672 м..
По формуле (24):
𝑙РД = 600 + 1300 ⋅ 1,012 ⋅
1
⋅(69,444)2 +(22)2
0,985
(69,444)2
18
+ 46,672 = 2114,345 м.
Подставляем значения в формулу (23), получим:
𝑡проб =
2114,345−600−46,672
0,5⋅(√
1
⋅69,444+22)
0,985
= 31,916 с.
По формуле (28):
𝑙2рул = 128,229 ⋅ 40° ⋅
𝜋
180°
= 89,521 м.
Полученное значение подставляем в формулу (27):
"
𝑡рул
=
89,521
22⋅0,9
= 4,521 с.
В результате, подставляя все данные в формулу (20), имеем:
𝑇пос = 63,802 + 22,246 + 4,521 + 31,916 = 122,485 с.
2.4 Теоретическая пропускная способность ВПП
Для нахождения теоретической и расчетной пропускных способностей
ВПП определяются минимальные временные интервалы между следующими
друг за другом взлётно-посадочными операциями: «взлёт-взлёт», «посадкапосадка», «посадка-взлёт», «взлёт-посадка».
Минимальный теоретический временной интервал между смежными
взлётно-посадочными
операциями
определяется
как
наибольший
из
следующих расчетных условий:
 между последовательными взлётами
Т
∆𝑇ВВ
′
𝑡рул
+ 𝑡ст
= 𝑚𝑎𝑥 {𝑡разб + 𝑡н.в. },
45 сек
(29)
 между последовательными посадками
Т
∆𝑇ПП
"
𝑡пл + 𝑡проб + 𝑡рул
= 𝑚𝑎𝑥 {
},
𝑡гл
45 сек
(30)
 между посадкой и последующим взлетом
′
𝑡рул
+ 𝑡ст
Т
" },
∆𝑇ПВ
= 𝑚𝑎𝑥 {𝑡проб + 𝑡рул
45 сек
 между взлетом и последующей посадкой
19
(31)
Т
∆𝑇ВП
𝑡разб + 𝑡н.в. + 𝑡пл
Т
= 𝑚𝑎𝑥 { 𝑡гл − ∆𝑇ПВ
},
45 сек
(32)
Т
∆𝑇ПВ
- учет возможности взлета в промежутке между посадками.
Теоретическая пропускная способность ВПП [ВС/ч] при эксплуатации
однотипных ВС для случаев:
1) последовательные взлеты:
ПТВВ =
3600
Т
∆𝑇ВВ
,
(33)
,
(34)
,
(35)
.
(36)
2) последовательные посадки:
ПТПП =
3600
ПТПВ =
3600
ПТВП =
3600
Т
∆𝑇ПП
3) посадка – взлёт:
Т
∆𝑇ПВ
4) взлёт – посадка:
Т
∆𝑇ВП
2.4.1 Для самолета Ту-154
Интервал между последовательными взлётами определим по формуле
(29):
1) для обычной РД:
25 + 48,5
73,5
= 𝑚𝑎𝑥 {37,624 + 10,729} = 𝑚𝑎𝑥 {48,353} = 73,5 с,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Т
∆𝑇ВВ
25 + 48,5
73,5
= 𝑚𝑎𝑥 {37,624 + 10,729} = 𝑚𝑎𝑥 {48,353} = 73,5 с.
45
45
Интервал между последовательными посадками получим по формуле
Т
∆𝑇ВВ
(30):
1) для обычной РД:
Т
∆𝑇ПП
21,225 + 28,004 + 6,732
55,961
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {67,413} = 67,413 с,
67,413
45
45
20
2) для РД скоростного схода:
21,225 + 25,515 + 4,521
51,261
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {67,413} = 67,413 с.
67,413
45
45
Интервал между посадкой и последующим взлётом получим по
Т
∆𝑇ПП
формуле (31):
1) для обычной РД:
25 + 48,5
73,5
= 𝑚𝑎𝑥 {28,004 + 6,732} = 𝑚𝑎𝑥 {34,736} = 73,5 с,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Т
∆𝑇ПВ
25 + 48,5
73,5
= 𝑚𝑎𝑥 {25,515 + 4,521} = 𝑚𝑎𝑥 {30,036} = 73,5 с.
45
45
Интервал между взлётом и последующей посадкой получим по
Т
∆𝑇ПВ
формуле (30):
1) для обычной РД:
37,624 + 10,729 + 21,225
69,578
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {−6,087} = 69,578 𝑐,
67,413 − 73,5
45
45
2) для РД скоростного схода:
Т
∆𝑇ВП
Т
∆𝑇ВП
37,624 + 10,729 + 21,225
69,578
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {−6,087} = 69,578 𝑐.
67,413 − 73,5
45
45
Теоретическая
пропускная
способность
ВПП
формулам (33) - (36):
Для случая «взлёт-взлёт»:
1) для обычной РД:
ПТВВ =
3600
73,5
= 48,980 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПТВВ =
3600
73,5
= 48,980 ВС/ч,
Для случая «посадка-посадка»:
1) для обычной РД:
21
определяется
по
3600
ПТПП =
67,413
= 53,402 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
3600
ПТПП =
67,413
= 53,402 ВС/ч,
Для случая «посадка-взлёт»:
1) для обычной РД:
3600
ПТПВ =
73,5
= 48,980 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПТПВ =
3600
73,5
= 48,980 ВС/ч,
Для случая «взлёт-посадка»:
1) для обычной РД:
ПТВП =
3600
69,578
= 51,740 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПТВП =
3600
69,578
= 51,740 ВС/ч.
2.4.2 Для самолета Ил-62
Интервал между последовательными взлётами определим по формуле
(29):
1) для обычной РД:
25 + 62,5
87,5
= 𝑚𝑎𝑥 {45,683 + 14,703} = 𝑚𝑎𝑥 {60,386} = 87,5 с,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Т
∆𝑇ВВ
Т
∆𝑇ВВ
25 + 62,5
87,5
= 𝑚𝑎𝑥 {45,683 + 14,703} = 𝑚𝑎𝑥 {60,386} = 87,5 с.
45
45
Интервал между последовательными посадками получим по формуле
(30):
1) для обычной РД:
Т
∆𝑇ПП
64,03
22,246 + 35,052 + 6,732
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {63,802} = 64,03 с,
63,802
45
45
22
2) для РД скоростного схода:
22,246 + 31,916 + 4,521
58,683
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {63,802} = 63,802 с.
63,802
45
45
Интервал между посадкой и последующим взлётом получим по
Т
∆𝑇ПП
формуле (31):
1) для обычной РД:
25 + 62,5
87,5
= 𝑚𝑎𝑥 {35,052 + 6,732} = 𝑚𝑎𝑥 {41,784} = 87,5 с,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Т
∆𝑇ПВ
25 + 62,5
87,5
= 𝑚𝑎𝑥 {31,916 + 4,521} = 𝑚𝑎𝑥 {36,437} = 87,5 с.
45
45
Интервал между взлётом и последующей посадкой получим по
Т
∆𝑇ПВ
формуле (32):
1) для обычной РД:
Т
∆𝑇ВП
82,632
45,683 + 14,703 + 22,246
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {−23,698} = 82,632 𝑐,
63,802 − 87,5
45
45
2) для РД скоростного схода:
Т
∆𝑇ВП
82,632
45,683 + 14,703 + 22,246
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {−23,698} = 82,632 𝑐.
63,802 − 87,5
45
45
Теоретическая пропускная способность ВПП определяется по
формулам (33) - (36):
Для случая, когда за взлётом следует взлёт:
1) для обычной РД:
ПТВВ =
3600
87,5
= 41,143 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПТВВ =
3600
87,5
= 41,143 ВС/ч.
Для случая, когда за посадкой следует посадка:
1) для обычной РД:
23
3600
ПТПП =
= 56,224 ВС/ч,
64,03
2) для РД скоростного схода:
3600
ПТПП =
63,802
= 56,425 ВС/ч.
Для случая, когда за посадкой следует взлёт:
1) для обычной РД:
ПТПВ =
3600
87,5
= 41,143 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПТПВ =
3600
87,5
= 41,143 ВС/ч.
Для случая, когда за взлётом следует посадка:
1) для обычной РД:
ПТВП =
3600
82,632
= 43,567 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПТВП =
3600
82,632
= 43,567 ВС/ч.
2.5 Расчетная пропускная способность ВПП
Из-за влияния случайных факторов интервалы времени на различные
операции оказываются фактические больше или меньше теоретических. По
статистике определен ряд коэффициентов, позволяющих переходить от
теоретических к фактическим интервалам времени. Выражения
для
временных интервалов с учетом указанных коэффициентов:
 между последовательными взлетами
Ф
∆𝑇ВВ
′
𝐾1рул ⋅ 𝑡рул
+ 𝑡ст
= 𝑚𝑎𝑥 {𝐾разб ⋅ 𝑡разб + 𝐾н.в. ⋅ 𝑡н.в. },
45 сек
(37)
 между последовательными посадками
Ф
∆𝑇ПП
"
𝐾пл ⋅ 𝑡пл + 𝐾проб ⋅ 𝑡проб + 𝐾2рул ⋅ 𝑡рул
= 𝑚𝑎𝑥 {
},
𝐾гл ⋅ 𝑡гл
45 сек
 между посадкой и последующим взлётом
24
(38)
′
𝐾1рул ⋅ 𝑡рул
+ 𝑡ст
Ф
" },
∆𝑇ПВ
= 𝑚𝑎𝑥 {𝐾проб ⋅ 𝑡проб + 𝐾2рул ⋅ 𝑡рул
(39)
45 сек
 между взлётом и последующей посадкой
𝐾разб ⋅ 𝑡разб + 𝐾н.в. ⋅ 𝑡н.в. + 𝐾пл ⋅ 𝑡пл
Ф
∆𝑇ВП
= 𝑚𝑎𝑥 {
Ф
𝐾гл ⋅ 𝑡гл − ∆𝑇ПВ
45 сек
}.
(40)
Значения коэффициентов принимаются:
𝐾1рул = 1,35; 𝐾разб = 1,25; 𝐾н.в. = 1,4; 𝐾гл = 1,3; 𝐾пл = 0,95; 𝐾проб = 0,95;
𝐾2рул = 0,95.
Из-за неравномерности движения ВС возникают очереди на взлёт и/или
посадку, что вызывает непроизводительные расходы авиакомпаний. Очереди
можно сократить за счет строительства дополнительной ВПП, но это также
требует затрат. Следовательно, существует некоторая оптимальная длина
очереди, минимизирующая затраты. Доказано, что этой длине соответствует
время ожидания 𝑇опт = 4 мин = 240 с. Расчетная пропускная способность
ВПП должна обеспечивать выполнение 𝑇опт .
Расчётная пропускная способность ВПП (ВС/ч) при эксплуатации
однотипных ВС для случаев:
1) последовательные взлеты:
ПРВВ =
3600
Ф
∆𝑇ВВ
⋅
𝑇опт
Ф
∆𝑇ВВ +𝑇опт
,
(41)
,
(42)
,
(43)
2) последовательные посадки:
ПРПП =
3600
ПРПВ =
3600
ПРВП =
3600
Ф
∆𝑇ПП
⋅
𝑇опт
Ф +𝑇
∆𝑇ПП
опт
3) посадка – взлёт:
Ф
∆𝑇ПВ
⋅
𝑇опт
Ф
∆𝑇ПВ +𝑇опт
⋅
𝑇опт
Ф
∆𝑇ВП +𝑇опт
4) взлёт – посадка:
Ф
∆𝑇ВП
.
(44)
Так как взлеты и посадки происходят в случайной последовательности,
то расчетная пропускная способность для общего случая:
25
ПР𝑖 = 𝐾ВВ ⋅ ПРВВ𝑖 + 𝐾ПП ⋅ ПРПП𝑖 + 𝐾ПВ ⋅ ПРПВ𝑖 + 𝐾ВП ⋅ ПРВП𝑖 ,
(45)
где i – тип рассматриваемого самолёта;
𝐾ВВ , 𝐾ПП , 𝐾ПВ , 𝐾ВП – коэффициенты, определяющие долю различных случаев
чередования операций.
По статистике 𝐾ВВ = 𝐾ПП = 0,3; 𝐾ПВ , 𝐾ВП = 0,2.
2.5.1 Для самолета Ту-154
Интервал между последовательными взлётами определим по формуле
(37):
1) для обычной РД:
1,35 ⋅ 25 + 48,5
82,25
= 𝑚𝑎𝑥 {1,25 ⋅ 37,624 + 1,4 ⋅ 10,729} = 𝑚𝑎𝑥 {62,051} = 82,25 c,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ВВ
Ф
∆𝑇ВВ
1,35 ⋅ 25 + 48,5
82,25
= 𝑚𝑎𝑥 {1,25 ⋅ 37,624 + 1,4 ⋅ 10,729} = 𝑚𝑎𝑥 {62,051} = 82,25 c.
45
45
Интервал между последовательными посадками определим по формуле
(38):
1) для обычной РД:
Ф
∆𝑇ПП
0,95 ⋅ 21,225 + 0,95 ⋅ 28,004 + 0,95 ⋅ 6,732
53,163
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {87,637} =
1,3 ⋅ 67,413
45
45
= 87,637 с.
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ПП
48,698
0,95 ⋅ 21,225 + 0,95 ⋅ 25,515 + 0,95 ⋅ 4,521
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {87,637} =
1,3 ⋅ 67,413
45
45
= 87,637 с.
Интервал между посадкой и последующим взлётом получим по
формуле (39):
1) для обычной РД:
26
Ф
∆𝑇ПВ
1,35 ⋅ 25 + 48,5
82,25
= 𝑚𝑎𝑥 {0,95 ⋅ 28,004 + 0,95 ⋅ 6,732} = 𝑚𝑎𝑥 {32,999} = 82,25 c,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ПВ
1,35 ⋅ 25 + 48,5
82,25
= 𝑚𝑎𝑥 {0,95 ⋅ 25,515 + 0,95 ⋅ 4,521} = 𝑚𝑎𝑥 {28,534} = 82,25 c.
45
45
Интервал между взлётом и последующей посадкой определим по
формуле (40):
1) для обычной РД:
Ф
∆𝑇ВП
82,214
1,25 ⋅ 37,624 + 1,4 ⋅ 10,729 + 0,95 ⋅ 21,225
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 { 5,387 } =
1,3 ⋅ 67,413 − 82,25
45
45
= 82,214 с.
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ВП
82,214
1,25 ⋅ 37,624 + 1,4 ⋅ 10,729 + 0,95 ⋅ 21,225
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 { 5,387 } =
1,3 ⋅ 67,413 − 82,25
45
45
= 82,214 с.
Расчётная пропускная способность ВПП определяется по формулам
(41) - (44):
Для случая «взлёт-взлёт»
1) для обычной РД:
ПРВВ =
3600
82,25
⋅
240
82,25+240
= 32,598 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРВВ =
3600
82,25
⋅
240
82,25+240
= 32,598 ВС/ч.
Для случая «посадка-посадка»
1) для обычной РД:
ПРПП =
3600
87,637
⋅
240
87,637+240
= 30,091 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРПП =
3600
87,637
⋅
240
87,637+240
27
= 30,091 ВС/ч.
Для случая «посадка-взлёт»
1) для обычной РД:
ПРПВ =
3600
82,25
⋅
240
82,25+240
= 32,598 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРПВ =
3600
82,25
⋅
240
82,25+240
= 32,598 ВС/ч.
Для случая «взлёт-посадка»
1) для обычной РД:
ПРВП =
3600
82,214
⋅
240
82,214+240
= 32,615 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРВП =
3600
82,214
⋅
240
82,214+240
= 32,615 ВС/ч.
Расчётную пропускную способность для общего случая вычислим по
формуле (45):
1) для обычной РД:
ПРТу−154 = 0,3 ⋅ 32,598 + 0,3 ⋅ 30,091 + 0,2 ⋅ 32,598 + 0,2 ⋅ 32,615 =
= 31,849 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРТу−154 = 0,3 ⋅ 32,598 + 0,3 ⋅ 30,091 + 0,2 ⋅ 32,598 + 0,2 ⋅ 32,615 =
= 31,849 ВС/ч.
2.5.2 Для самолета Ил-62
Интервал между последовательными взлётами определим с помощью
формулы (37):
1) для обычной РД:
1,35 ⋅ 25 + 62,5
96,25
Ф
∆𝑇ВВ
= 𝑚𝑎𝑥 {1,25 ⋅ 45,683 + 1,4 ⋅ 14,703} = 𝑚𝑎𝑥 {77,688} = 96,25 c,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ВВ
1,35 ⋅ 25 + 62,5
96,25
= 𝑚𝑎𝑥 {1,25 ⋅ 45,683 + 1,4 ⋅ 14,703} = 𝑚𝑎𝑥 {77,688} = 96,25 c.
45
45
28
Интервал между последовательными посадками определим по формуле
(38):
1) для обычной РД:
Ф
∆𝑇ПП
60,829
0,95 ⋅ 22,246 + 0,95 ⋅ 35,052 + 0,95 ⋅ 6,732
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {82,943}
1,3 ⋅ 63,802
45
45
= 82,943 с,
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ПП
0,95 ⋅ 22,246 + 0,95 ⋅ 31,916 + 0,95 ⋅ 4,521
55,749
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {82,943}
1,3 ⋅ 63,802
45
45
= 82,943 с.
Интервал между посадкой и последующим взлётом получим по
формуле (39):
1) для обычной РД:
Ф
∆𝑇ПВ
1,35 ⋅ 25 + 62,5
96,25
= 𝑚𝑎𝑥 {0,95 ⋅ 35,052 + 0,95 ⋅ 6,732} = 𝑚𝑎𝑥 {39,695} = 96,25 c,
45
45
2) для РД скоростного схода:
Ф
∆𝑇ПВ
1,35 ⋅ 25 + 62,5
96,25
= 𝑚𝑎𝑥 {0,95 ⋅ 31,916 + 0,95 ⋅ 4,521} = 𝑚𝑎𝑥 {34,615} = 96,25 с.
45
45
Интервал между взлётом и последующей посадкой определим по
формуле (40):
1) для обычной РД:
Ф
∆𝑇ВП
98,822
1,25 ⋅ 45,683 + 1,4 ⋅ 14,703 + 0,95 ⋅ 22,246
= 𝑚𝑎𝑥 {
} = 𝑚𝑎𝑥 {−13,307}
1,3 ⋅ 63,802 − 96,25
45
45
= 98,822 с,
2) для РД скоростного схода:
29
1,25 ⋅ 45,683 + 1,4 ⋅ 14,703 + 0,95 ⋅ 22,246
= 𝑚𝑎𝑥 {
}=
1,3 ⋅ 63,802 − 96,25
45
98,823
= 𝑚𝑎𝑥 {−13,307} = 98,822 с.
45
Ф
∆𝑇ВП
Расчётная пропускная способность ВПП определяется по формулам
(41) - (44):
Для случая «взлёт-взлёт»
1) для обычной РД:
ПРВВ =
3600
96,25
⋅
240
96,25+240
= 26,696 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
3600
ПРВВ =
96,25
⋅
240
96,25+240
= 26,696 ВС/ч.
Для случая «посадка-посадка»
1) для обычной РД:
ПРПП =
3600
82,943
⋅
240
82,943+240
= 32,256 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРПП =
3600
82,943
⋅
240
82,943+240
= 32,256 ВС/ч.
Для случая «посадка-взлёт»
1) для обычной РД:
ПРПВ =
3600
96,25
⋅
240
96,25+240
= 26,696 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРПВ =
3600
96,25
⋅
240
96,25+240
= 26,696 ВС/ч.
Для случая «взлёт-посадка»
1) для обычной РД:
ПРВП =
3600
98,822
⋅
240
98,822+240
= 25,804 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРВП =
3600
98,822
⋅
240
98,822+240
30
= 25,804 ВС/ч.
Расчётную пропускную способность для общего случая вычислим по
формуле (45):
1) для обычной РД:
ПРИл−62 = 0,3 ⋅ 26,696 + 0,3 ⋅ 32,256 + 0,2 ⋅ 26,696 + 0,2 ⋅ 25,804 =
= 28,186 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
ПРИл−62 = 0,3 ⋅ 26,696 + 0,3 ⋅ 32,256 + 0,2 ⋅ 26,696 + 0,2 ⋅ 25,804 =
= 28,186 ВС/ч.
2.6 Расчетная пропускная способность для случая эксплуатации
различных типов самолётов
Для случая эксплуатации различных типов самолётов формула будет
иметь вид:
П = ∑𝑛𝑖=1 ПР𝑖 ⋅ 𝑃𝑖 ,
(46)
где 𝑃𝑖 – доля интенсивности движения i-го типа самолёта в общей
интенсивности движения самолётов, n – число типов самолётов.
Доля интенсивности движения самолёта Ту-154 в общей интенсивности
воздушного движения составляет 68%,а так как самолёты эксплуатируются
на одном аэродроме, то доля интенсивности самолёта Ил-62 составляет 32%.
Посчитаем пропускную способность для случая эксплуатации двух
типов самолётов Ту-154 и Ил-62 по формуле (46):
1) для обычной РД:
П = 31,849 ⋅ 0,68 + 28,186 ⋅ 0,32 = 30,677 ВС/ч,
2) для РД скоростного схода:
П = 31,849 ⋅ 0,68 + 28,186 ⋅ 0,32 = 30,677 ВС/ч.
31
3 Определение направления летной полосы
Одна из важных проблем, возникающих при выборе участка под
аэродром — ориентирование лётных полос по ветровому режиму. Число и
направление лётных полос зависит от ветрового режима. Ветровой режим –
повторяемость ветров определенных направлений и силы.
При выборе
направления и расположения ЛП следует учитывать метеорологические
факторы (ветровой режим, туман, дымку, низкую облачность и пр.), наличие
препятствий на приаэродромной территории, направление и расположение
ЛП соседних аэродромов, перспективы развития прилегающих к аэродрому
населенных пунктов, рельеф местности, а также особенности зимней
эксплуатации аэродрома. Ветровой режим отображается в виде таблицы
(таблица 1).
Таблица 1 – Данные о повторяемости ветров в районе аэродрома
Скорость
ветра, м/с
Повторяемость ветров, %, в направлении
С
СВ
В
ЮВ
Ю
ЮЗ
З
СЗ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0-4
6,1
12,9
2,9
2,6
0,4
8,8
4,8
3,7
4-8
2,4
7,4
1,5
1,9
0,8
9,2
5,1
2,6
8-12
1,5
3,7
1,8
0,8
1,5
0,7
1,5
3,7
12-15
0,4
3,3
0,4
0,4
0,1
2,9
1,8
0,3
15-18
0,2
0,5
0,1
0,3
0,4
0,1
0,1
0,4
При определении ветрового режима используются два принципа:
 к каждому румбу относят все ветры, дующие в пределах, прилегающих
к нему полусекторов с величиной угла ∠𝛼 = 22,5°;
 в пределах каждого сектора скорость и повторяемость ветров считается
распределённой равномерно.
В отношении ЛП вектор скорости ветра может быть разложен на две
составляющие: продольную составляющую 𝑊𝑥 и боковую составляющую 𝑊б .
32
Взлет и посадка, как правило, выполняются против 𝑊𝑥 . Величина 𝑊б для
каждого типа самолета имеет ограничения. Так же для каждого класса
аэродрома установлены расчетные скорости бокового ветра 𝑊брасч . Аэродром
открыт для полетов в том случае, если 𝑊брасч ≥ 𝑊б
𝑊брасч ≥ 𝑊 ⋅ sin 𝛼,
𝑊брасч
𝛼 ≤ arcsin (
𝑊
(47)
),
𝑊брасч
𝛼𝑚𝑎𝑥 = arcsin (
𝑊
),
(48)
(49)
где 𝛼𝑚𝑎𝑥 – максимально допустимое значение угла между направлением ЛП
и направлением ветра, дующего со скоростью W.
При 𝑊 ≤ 𝑊брасч летать можно при любом ветре, любой силы и
направления. Значит, надо выбрать направление ЛП, обеспечивающее
наибольшее время ее использования.
Для рассчитываемого аэродрома класса Е 𝑊брасч = 6 м/с. Она попадает в
интервал для ветров со скоростями 4 – 8 м/с. КВЗ = 90%.
Вводится понятие коэффициента ветровой загрузки – повторяемости
ветров, при которых боковая составляющая скорости ветра не превышает
расчетной величины для данного класса аэродрома:
𝛼
𝑚𝑎𝑥
КВЗ = ∑90°
𝛼=0° 𝑃0÷𝑊брасч (𝛼) + ∑𝛼=0° 𝑃𝑊>𝑊брасч (𝛼),
(50)
где 𝑃0÷𝑊брасч (𝛼) – повторяемость ветров направления 𝛼, дующих со
скоростью от нуля до 𝑊брасч ;
𝑃𝑊>𝑊брасч (𝛼) – повторяемость ветров направления 𝛼, дующих со скоростью
выше 𝑊брасч .
Если по местным условиям не удается разместить ЛП так, чтобы
обеспечить КВЗ , то требуется строительство вспомогательной ЛП, которая
строится под углом 60° − 90° к основной.
Так как обычно ЛП используется для взлетов и посадок в двух
противоположных направлениях, то при выборе направления ЛП складывают
33
повторяемости ветров по взаимно-противоположным направлениям и строят
совмещенную таблицу ветрового режима (таблица 2).
Таблица 2 – Совмещенная таблица ветрового режима
Скорость
ветра,
W, м/с
Повторяемость ветров, %, в
направлении
С-Ю СВ-ЮЗ
0-4
4-6
6-8
8-12
12-15
15-18
Суммарная
повторяемость по
направлению
%
∑ 𝑃𝑊>𝑊брасч
В-З
СЗ-ЮВ
Суммарная
повторяемость
по скорости,
%
𝛼𝑚𝑎𝑥 ,
град.
6,5
1,6
1,6
3,0
0,5
0,6
21,7
8,3
8,3
4,4
6,2
0,6
7,7
3,3
3,3
3,3
2,2
0,2
6,3
2,25
2,25
4,5
0,7
0,7
42,2
15,45
15,45
15,2
9,6
2,1
90
90
48,59
30
23,58
19,47
13,8
49,5
20,0
16,7
100
-
5,7
19,5
9
8,15
-
-
Рассчитаем 𝛼𝑚𝑎𝑥 по формуле (49) для ветров, дующих со скоростью 68,8-12,12-15, 15-18 м/с:
6
= 48,59°,
8
6
12
𝛼𝑚𝑎𝑥
= 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
= 30°,
12
6
15
𝛼𝑚𝑎𝑥
= 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
= 23,58°,
15
6
18
𝛼𝑚𝑎𝑥
= 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
= 19,47°
18
8
𝛼𝑚𝑎𝑥
= 𝑎𝑟𝑐𝑠𝑖𝑛
34
Наибольшую повторяемость ветра большой скорости (𝑊 > 𝑊брасч )
имеют в направлении СВ-ЮЗ, летную полосу следует ориентировать в этом
направлении.
Найдем КВЗ для направления СВ-ЮЗ:
Определим повторяемость ветров, дующих со скоростью 0-8 м/с.
90°
С−Ю
СВ−ЮЗ
В−З
ЮВ−СЗ
+ 𝑃0−8
+ 𝑃0−8
+ 𝑃0−8
= 42,2 + 15,45 = 57,65%
∑ 𝑃0−8 (𝛼) = 𝑃0−8
𝛼=0°
Определим повторяемость ветров, дующих со скоростью 6-8 м/с.
Учтем только те ветры, которые вносят вклад в КВЗ в соответствии с
рисунком 1.
Рисунок 1 – Диапазон ветров, дующих со скоростью 6-8 м/с под углом 48,59°
48,59°
∑ 𝑃6−8 (𝛼) =
СВ−ЮЗ
𝑃6−8
+
С−Ю
𝑃6−8
+
В−З
𝑃6−8
𝛼=0°
48,59° − 22,5°
= 8,3 + 1,6 ⋅
+ 3,3
45°
48,59° − 22,5°
⋅
= 11,141 %
45°
35
Определим повторяемость ветров, дующих со скоростью 8-12 м/с.
Учтем только те ветры, которые вносят вклад в КВЗ в соответствии с
рисунком 2.
Рисунок 2 – Диапазон ветров, дующих со скоростью 8-12 м/с под углом 30°
30°
∑ 𝑃8−12 (𝛼) =
СВ−ЮЗ
𝑃8−12
+
С−Ю
𝑃8−12
+
В−З
𝑃8−12
𝛼=0°
30° − 22,5°
⋅
= 5,45 %
45°
36
30° − 22,5°
= 4,4 + 3,0 ⋅
+ 3,3
45°
Определим повторяемость ветров, дующих со скоростью 12-15 м/с.
Учтем только те ветры, которые вносят вклад в КВЗ в соответствии с
рисунком 3.
Рисунок 3 – Диапазон ветров, дующих со скоростью 12-15 м/с под углом
23,58°
23,58°
∑ 𝑃12−15 (𝛼) =
СВ−ЮЗ
𝑃12−15
+
С−Ю
𝑃12−15
+
В−З
𝑃12−15
𝛼=0°
23,58° − 22,5°
⋅
= 6,265 %
45°
37
23,58° − 22,5°
= 6,2 + 0,5 ⋅
+ 2,2
45°
Определим повторяемость ветров, дующих со скоростью 15-18 м/с.
Учтем только те ветры, которые вносят вклад в КВЗ в соответствии с
рисунком 4.
Рисунок 4 – Диапазон ветров, дующих со скоростью 15-18 м/с под углом
19,47°
19,47°
∑ 𝑃15−18 (𝛼) =
СВ−ЮЗ
𝑃15−18
+
С−Ю
𝑃15−18
+
𝛼=0°
В−З
𝑃15−18
2 ⋅ 19,47°
= 0,6 ⋅
= 0,519 %
45°
Рассчитаем КВЗ по формуле (50):
КВЗ = 57,65 + 11,141 + 5,45 + 6,265 + 0,519 = 81,025 %
38
Вывод: КВЗ меньше нормативного (81,025% < 90%), следовательно
необходимо строить дополнительную ЛП близко к направлению СЗ-ЮВ.
39
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте были определены:
1) потребная длина ВПП, которая составила 3259,242 м.
2) теоретическая и расчетная величины пропускной способности ВПП
аэродрома при обслуживании самолетов двух типов Ту-154 и Ил-62,
рассчитанные для отруливания самолета с ВПП на обычную РД и РД
скоростного схода.
3) направление летной полосы аэродрома класса Е, соответствующее
наибольшему
определена
значению
коэффициента
необходимость
ветровой
строительства
направлении, близком к СЗ-ЮВ.
40
загрузки,
вспомогательной
а
также
ЛП
в
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
БПРМ – ближний приводной радиомаяк
ВПП – взлетно-посадочная полоса
ВС – воздушное судно
ИВПП – взлетно-посадочная полоса с искусственным покрытием
ЛП – летная полоса
ППП – правила полетов по приборам
РД – рулежная дорожка
41
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Общие требования к учебным текстовым документам [Электронный
ресурс] : СТО 02068410-004-2018 : стандарт организации : [принят 9 окт.
2007 г., с изм., утвержд. в февр. 2018 г.] / М-во образования и науки Рос.
Федерации, Самар. нац. исслед. ун-т им. С. П. Королева (Самар. ун-т). Самара : Изд-во Самар. ун-та, 2018. - on-line
2
Романенко,
В.А.
Аэродромы,
аэропорты,
авиакомпании
[Электронный ресурс]: конспект лекций / В.А.Романенко, М-во образования
и науки РФ, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С.П. Королева (нац. исслед. ун-т)
– Электрон. текстовые и граф. дан. – Самара, 2013 г.
42
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Характеристики самолётов и групп воздушных судов
Максимальная взлетная масса, т
Посадочная масса, т
Потребная длина ВПП для взлета в
стандартных условиях, м
Длина разбега в стандартных
условиях, м
Скорость отрыва в стандартных
условиях, км/ч
Посадочная дистанция в стандартных
условиях, м
Длина пробега в стандартных
условиях, м
Посадочная скорость, км/ч
Скорость планирования, км/ч
Скорость полета по кругу, км/ч
Скорость набора высоты, км/ч
Ил86
206
175
2700
1600
300
1800
1200
260
275
430
320
1
Ил76
170
151
1900
1500
285
1700
1100
230
240
370
305
1
Ил62
165
105
2850
1900
320
1900
1300
250
280
400
345
1
Ту154
95
75
2250
1350
275
1450
1000
240
265
375
295
2
Ил18
64
52
2010
1250
240
1350
900
230
245
320
255
2
Ан12
61
52
2150
1300
240
1350
900
230
245
320
255
2
Группа ВС
Тип ВС
Таблица А.1 - Характеристики самолетов
Як42
52
48
1650
1000
230
1250
800
200
205
350
245
2
Ту134А
47
43
2150
1300
280
1250
800
240
260
400
300
2
Ан24
21
20
1050
630
185
850
550
165
175
290
200
3
Як40
16
15
1150
700
190
800
500
180
195
310
205
3
Л410
5,7
5,5
1050
630
170
950
650
165
175
220
185
4
Ан2
5,2
5,2
850
540
110
515
215
85
95
130
120
4
Б747-200
356
256
3230
2050
320
1875
1275
250
261
410
345
1
Б747-100
322
256
2652
2000
302
1875
1275
250
261
410
320
1
ДС10-40
259
183
3127
1850
330
1840
1240
255
269
415
350
1
Б707
151
112
3048
1560
313
1905
1305
240
252
390
335
1
А300В2
142
134
1880
1500
275
1830
1230
242
254
395
295
1
Б727
95
73
3033
1650
307
1494
894
242
254
375
330
1
Б737
53
48
1970
1100
274
1347
897
230
243
365
295
2
ДС9-40
52
46
2091
1100
289
1457
1007
230
242
365
310
2
А319
73,5
60
2100
1150
295
1450
1000
245
260
375
310
2
Ту144
195
120
2800
1500
280
2400
1800
225
240
500
300
1
Таблица А.2 - Характеристики групп воздушных судов
Группа
ВС
Дистанция
приземления,
м
Вертикальная составляющая
скорости на траектории
начального набора высоты, м/с
Время
пребывания на
исполнительном
старте, с
Расстояние от
торца ВПП до
места
исполнительного
старта, м
Длина пути руления самолета от
места ожидания на
предварительном старте до места
исполнительного старта, м
1
600
13,5
62,5
100
175
2
450
18,5
48,5
100
175
3
300
10
42,5
50
125
4
300
5
28
50
125
43