互动问答

机场跑道的要求是怎样的?

跑道要多长

机场中最重要的一个建筑设施就是跑道。跑道的性能和相应的设施决定了什么样的飞机可以使用这个机场。原则上,飞机的重量越大,它所需用的跑道就越长而且宽。民航机场按照接待飞机的能力做了分由一个数字和一个拉丁文字母组成,数字只有1、2、3、4,字母从A到E。数字表示飞行场地的长度,数字越大代表跑道越长,可以起降更大的飞机。字母则表示此机场跑道所能允许的飞机的主轮的轮间距离(也可以用飞机两个翼尖的距离表示)。有了适当的宽度,飞机在跑道上运动时机轮才不至于越出跑道。字母越靠后,机场跑道的宽度就越大。飞行区的最高等级是4E级。我国的主要国际机场都是4E级。这类机场的跑道长度在3000米以上,宽度为45~60米。目前世界上最大的宽体客机波音747可以顺利地在此起降。中小城市的机场多数是3C级,跑道长度在1500米左右,宽度在30米以上。可以起降国产运7型飞机。修建什么等级的机场要根据航空运输的需要而定,不是越大越好。在高原地区由于空气稀薄,致使飞机升力和发动机的功率降低,所以这些地方的机场的跑道需要长达4000米以上才行。西藏昌都地区海拔4334米, 位于此地的邦达机场的跑道长达5500米,是当今世界上海拔最高、跑道最长的机场。在热带地区,因为气温高,飞机的升力下降,所以跑道也要修得长些。跑道越长,机场占地也越大,对四周环境的影响也越大。国际民航界对此已达成共识,今后发展更大的民航飞机时要从技术上改进,使新型飞机要求的起降距离,不能比现有的大型机场跑道更长。所以有的地区盲目修建超长跑道的机场是没有道理的。在低海拔地区,机场跑道只要有3600米就足够达到飞机起降使用的标准了。

跑道的强度

飞机跑道除要承受飞机的重量之外,还要承受飞机降落时的冲击力,所以跑道必须具有一定的强度。早期的飞机重量仅几百千克,只要把土地压实以后就可以当作跑道。随着飞机重量和速度的增加,对跑道的要求也越来越高,相继出现了沙石道面、沥青道面、混凝土道面等各种跑道。现在大中型机场的跑道,基本上都是采用钢筋混凝土结构建造。所起降的飞机重量越大,钢筋混凝土的厚度也越厚。中型机场跑道厚度在20厘米以上;可以起降波音747飞机的大型机场,其跑道厚度在35厘米以上。

从对跑道的强度要求来说,决定一架飞机能不能使用这条跑道,主要取决于:飞机轮胎对地面的压强及飞机起降的速度,而不单是飞机的总重量。压强是指在单位面积上所承受的力。对飞机而言,如果它的轮胎接地面积大或机轮数目多,飞机对地面的压强就小,也就可以在强度比较低的跑道上起降;此外起降速度小的飞机对地面的冲击和摩擦都较小,因此对跑道强度的要求也低。影响飞机使用跑道的其他因素还有飞机轮胎内压、飞机装载量等等。为了使问题变得简单一些,国际民航组织综合考虑了各种因素后对跑道和飞机分别制定了一套它们相互适应能力的计算公式,由这些公式可计算出相互适应的具体数值。用于跑道的叫跑道道面等级序号, 简写为PCN数;用于飞机的被称之为飞机等级序号, 简写为ACN数。飞机制造厂在将飞机交付使用时必须给出该飞机满载时的最大ACN数。如果飞机的ACN数小于或等于跑道的PCN数,飞机就可以无限制地使用这条跑道,当ACN大于PCN时,飞机使用该跑道时就会对跑道造成损害, 如果ACN比PCN大得太多,那么飞机在起降时不仅会压坏跑道,甚至会危及飞机的安全。有了这种评估方法,飞机在使用跑道时就有了灵活性。例如飞机如果必须在PCN数低的跑道上做起降时,它可以通过减载使ACN下降,达到安全飞行的目的。波音747飞机最大的起飞重量将近400吨,它的起落架装有l6个大型机轮,ACN只有55;而仅为波音747总重量7/10的MD.11客机ACN数却高达68,这就意味着能供MD.1 1飞机起降的机场比波音747还少。是不是ACN数越低就越好呢?这还要具体分析,ACN数的降低主要是通过增加飞机机轮的数量和降低轮胎内压来实现的,但这将会大大增加飞机自身的重量。如果利用这些重量来装运货物或载运乘客,航空公司就能增加收入;如果用来装燃油,飞机就可以增加航程。因此降低ACN数固然可以使跑道的条件降低,增加可以起降的机场数目,使飞机的活动范围扩大,但要付出相应的代价。这个代价就是降低了飞机的使用效率,即使用同量的燃油而能运载的旅客及货物却减少了。多数西欧、北美发达国家大型机场的PCN数都相当高,MD.1 1飞机在这些机场范围内运行,它的效率就比较高;而在一些发展中国家,由于大部分机场的PCN数较低,MD.11这类ACN数较高的飞机就受到了限制,只能在为数不多的机场上起飞和降落,在经济上反而不合算了。

跑道的编号

机场至少有一条跑道,有的机场有好几条跑道。为了使驾驶员能准确地辨认跑道,每一条跑道都要有一个编号,它就相当于跑道的名字一样。跑道号是按跑道的方向编的。所谓方向,是驾驶员看过去的方向,也就是他驾机起飞或降落时前进的方向。为精确起见,采用360度的方位予以表示。以正北为0度,顺时针旋转到正东为90度、正南为l80度、正西为270度,再回到正北为360度或0度;每一度又可分为60’;每一分又可分为60”。每条跑道就以它所朝向的度数作为其编号。为了简明易记,跑道编号只用方向度数的百位数和十位数,个位数按四舍五入进入到十位数。例如一条指向为西北284度的跑道, 它的编号就是28,如果是285度,编号就是29。同一条跑道,因为有两个朝向,所以就有两个编号。例如:一条正北正南的跑道,从它的北端向南看,它的编号是18;从南端向北看,它的编号就是36。跑道号都是两位数,如果第一位没有数就用0来表示。例如咸阳机场跑道的方向是东北一西南方向,指向东北的方向为50度,跑道号就是05,相反方向是230度,跑道号是23。跑道号以宽3米、长9米的数字用明亮的白漆漆在跑道的端头,十分醒目。驾驶员在空中可以清楚地看到跑道号,也就等于知道了飞机降落在这条跑道时的方向。如果某机场有同方向的几条平行跑道,就再分别冠以L(左)、C(中)、R(右)等英文字母,以示区别,如北京首都机场有两条平行的南北向的跑道,西边的一条它的跑道号是l8R/36L,东边一条是18L/36R。塔台上的管制员只要告诉驾驶员跑道号,驾驶员就应该能确认所使用的跑道和起降方向。此事关系重大,有关人员谁也不能马虎弄错。2000年有一架新加坡航空公司的飞机,夜间在台北机场起飞,因为驾驶员弄错了跑道的R和L,驶入一条正在施工的跑道上,起飞时与一台挖掘机相撞,造成了100多人死亡的惨剧。

飞机的起降与风向有直接的关系。在逆风中起降可以增加空速,使升力增加,飞机就能在较短的距离中完成起降动作。早期的飞机抵抗侧风的能力不够,为了保证飞机能在各种不同的风向下起降,大的机场往往修建两条方向交叉的跑道。现在飞机的增升能力及抗侧风的能力都大大加强了,所以新建的大机场通常只修建同一方向的平行跑道。这样的安排形式可以节约大量的用地。跑道的方向设计主要是根据当地一年中的主风向(70%的风向)来确定的,这种设计能使飞机在使用该跑道的大部分时间内得到有利的风向。

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