机场及滑行道设计方案报告.docx

机场跑道设计汇报

机场跑道设计汇报
2017-4-27

2017-4-27

姓 名：鲁 宇 轩（另一小组组员：卢嘉源）

姓 名：鲁 宇 轩（另一小组组员：卢嘉源）

学 号：

学 号：

班 级：自 动 化 B

班 级：自 动 化 B

指 导 老 师：高 庆 吉

指 导 老 师：高 庆 吉

目 录

1.任务设计描述2
1.1具体设计要求2
1.2跑道基本参数2
2.方案分析与设计3
2.1方案分析3
2.2方案参考 3
2.3跑道及滑行道规格5
3. 跑道及滑行道标志11
3.1跑道标志11
3.2滑行道标志15
3.3跑道全景21
4.自我评价21
4.1小组分工21
4.2设计感言22
5.参考文献22

一、 设计任务描述
1.1具体设计要求
（1）跑道等级4E及以上，长度自定；滑行道类型齐全（详见讲义）
（2）设计跑道标志系统和滑行道标志系统，要求包含书中所讲标志，尺寸、线条、字符和颜色符合规范；
（3）标注清楚（如尺寸、颜色）；
（4）上交CAD图纸电子版或纸质版（完整设计能够考虑标准纸质输出，图纸可拼接） ；
（5）上交标志系统清单，包含内容以下：标志编号、名称、数量、位置、颜色等信息。

1.2跑道基础参数
（1） 跑道分类：
III类精密进近跑道
（2） 机场基准代号：
飞行区指标I基准代码：4
飞行区指标II基准代字：F
（3） 跑道长度：
4022米
（4） 跑道宽度：
60米
（5） 滑行道宽度：
25米（飞机转弯处将12.5米加宽至22米）

二、 方案分析和设计
2.1方案分析
跑道方位和条数应依据机场净空条件、风力负荷、飞机运行类别和架次、和城市和相邻机场之间关系、现场地形和地貌、工程地质和水文地质情况、噪声影响、空域条件、管制运行方法等各项原因综合分析确定，且跑道方位和条数应使拟使用该机场飞机机场利用率不少于95%。
为使飞机运行安全、高效，依据需求求设置了多个滑行道。为加紧飞机进、出跑道，我们在跑道两端分别设置了三条垂直跑道滑行道和两条快速出口滑行道，以确保交通密度为高时对空面各个部分飞机通路通畅。在这些滑行道另一端我们设置了一条平行于跑道主滑行道，作为飞机往返于跑道和机坪关键通道，系统左半平面图图2-1：

图2-1 跑道左半平面图

2.2方案参考
此次机场跑道设计详参南昌昌北国际机场
基础介绍：
南昌昌北国际机场（见图2-2），在江西省南昌市新建区东北部，和昌九大道（机场快速路）相连，距离南昌市区28公里，南昌昌北国际机场建于1996年10月，1999年9月完工通航，5月T2航站楼建成并投入使用，南昌昌北国际机场是一座现代化4E级干线机场，可满足A330、B777、B747等各类大、中大型客机全重起降。

图2-2南昌昌北国际机场

详参：
（1）跑道长：3600m
（2）跑道宽：50m
（3）跑道方向：03/21
（4）距市区距离：28公里
（5）海拔高度：25米
（6）IATA代码：KHN
（7）ICAO代码：ZSCN
（8）地理位置：东经115°27′-116°35′，北纬28°09′-29°11′
（9）登机桥：25个（其中双头廊桥3个）

此次设计在南昌昌北国际机场跑道上做了部分扩充，将跑道道长由3600米延伸至4022米，跑道道宽由50米加宽至60米，跑道方向不变，另外增加了一条和跑道平行滑行道，和一条快滑出口供飞机滑行。

2.3跑道及滑行道规格
（1）跑道规格
主跑道实际长度应足够满足准备使用该跑道飞机运行要求，而且
不应小于对该飞机运行和性能特征按当地条件加以修正后所确定最大长度，
再考虑当地条件包含标高、气温、跑道坡度、湿度和跑道表面特征，最终综合当地地形限制计算出跑道适合长度，飞行区指标I基准代码为 4跑道要求飞机基准飞行场地长度最少为1800m（如表2-1），此处设计跑道为4000米，后考虑到跑道标志对称性，故延长22米至4022米。
设计跑道宽度时，应考虑跑道表面污染物（雪、雨水等）、侧风、飞机在接地带周围偏离中线程度、橡胶积累、飞机进近方法和速度、能见度及人等原因。依据飞行区指标II基准代字选择，要求跑道宽度最少为60m（如表2-2），此处设计跑道宽度为60m（图2-3），满足要求。
表2-1

表2-2

图2-3 跑道宽度

（2）滑行道规格
滑行道本身应能使航空器安全而快速地进行地面活动，其道面宽度应使滑行飞机驾驶舱在滑行道中线标志上时，飞机主起落架外侧主轮和滑行道道面边缘之间净距大于表2-3中要求值，直线部分道面宽度应大于表2-4中要求值，最少为25m，滑行道转弯部分理应在原有宽度上深入加宽道面（图2-4说明加宽滑行道以达成要求轮子净距一个例子），此处于飞行需要转弯滑行道加宽至22米（图2-5）

图2-4

表2-3

表2-4

图2-5
（3）滑行道间距
滑行道中线和跑道中线、平行滑行道中线或一个物体间间隔距离应大于表2-5要求数值，依据表中等级为4F仪表跑道滑行道中线和跑道中线距离最少为190m，此处设计宽度为190m（图2-6）符合要求距离。滑行道中线到滑行道中线距离最少为97.5m，此处设计距离有100m和220m（图2-7和图2-8）两个数值，均满足要求。
表2-5

图2-6

图2-7

图2-8
（4）快速出口滑行道
快速出口滑行道（图2-9）以锐角和跑道连接，并设计使着陆飞机能够比用其它出口滑行道愈加快速度转出，从而降低占用跑道时间滑行道，为加紧飞机进出跑道运行，跑道上应设置足够入口滑行道和出口滑行道，此处以跑道中心为对称点，一共设计了4条快速出口滑行道，此处四条快滑出口和跑道交角为25°（图2-10），满足附件14要求25°~ 45°区间，且转出半径为550m（图2-11），满足飞机以93km/h速度在潮湿滑行道上转出曲线半径（大于550m）

图2-9

图2-10

图2-11

三、 跑道及滑行道标志
3.1跑道标志
（1）跑道号码标志
跑道号码标志由两位数字组成，此两位数应是从进近方向看最靠近于跑道磁方位角度数（从磁北方向顺时针方向计算，和向该跑道端进近方向夹角）十分之一整数，若为平行跑道，则跑道号码为在两位数字后加一个字母，数字和字母高度应大于9m，宜为18m，此处设计为18m，其形状和百分比详见图3-1.

图3-1

（2）跑道入口标志
跑道入口标志线段必需从距离跑道入口6m处开始，由一组尺寸相同、位置对称于跑道中线纵向线段组成。线段总数应按跑道宽度确定，见表3-1。跑道入口标志线段最少长30m，宜为45m，宽度和间距均约1.8m，最靠近跑道中线两条线段之间必需用双倍间距隔开，此处设计跑道入口标志长度为48米（图3-2）
表3-1

图3-2
（3）瞄准点标志
有铺筑面跑道每一个进近端应设瞄准点标志，瞄准点标志开始端至跑道入口距离见表3-2，此处跑道可用着陆距离大于2400m，所以跑道入口至标志开始点距离为400m，标志线宽度为10m，长度为60m（见图3-3），均符合表中所要求值。
表3-2

图3-3

（4）接地带标志
有铺筑面仪表跑道和飞行区指标I为3或4有铺筑面非仪表跑道应设接地带标志。在飞行区指标I为1或2非精密进近跑道上，应在瞄准点标志以后150m处增设一对接地带标志，接地带标志必需由若干对对称地设在跑道中线两侧长方形标志块组成，其对数可用着陆距离相关，当一条跑道两端进近方向均要设置该标志时，则和跑道两端入口之间距离相关，具体要求见表3-3，此处设计标志块对数为6对，接地带标志应符合图3-4两种形式中一个，此处设计选择是第一个。

表3-3

图3-4

（5）跑道边线标志
有铺筑面跑道应在跑道两侧设跑道边线标志。跑道边线标志设在跑道两端入口之间范围内，在和滑行道交叉处应给予中止。跑道边线标志由一对设置于跑道两侧边缘线条组成，线条外边在跑道边缘上。只有在跑道宽度大于60m时，标志才应设在距跑道中线30m处。跑道边线标志线条宽度为0.9 m，此处设计为方便计算，线条宽度取为1m（图3-5）

图3-5
3.2滑行道标志
（1）滑行道中线标志
①一般滑行道中线标志
 滑行道、飞机机位滑行通道和除冰防冰设施应设滑行道中线标志，并能提供从跑道中线到各机位之间连续引导，在滑行道直线部分，滑行道中线标志应沿滑行道中线设置，在滑行道弯道部分（飞机机位滑行通道除外），滑行道中线标志应使当飞机驾驶舱保持在滑行道中线标志上时，飞机外侧主轮和滑行道边缘之间净距为4.5m。
滑行道中线标志为大于15cm黄色连续实线，浅色道面（如水泥混凝土道面）上滑行道中线标志两侧宜设置大于5cm宽黑边。
滑行道中线标志在于跑道等候位置标志、中间等候位置标志及各类跑道标志相交应中止，中止滑行道标志和上述标志净距为0.9m（不含黑框）；如0.9m间距无法实现时也可采取0.3间距，此处设计采取为0.9m间距，图3-6.

图3-6
②增强型滑行道中线标志
当机场交通密度为中或高时，在和跑道直接相连滑行道（单向运行滑行道除外）上A 型跑道等候位置处，应设置增强型滑行道中线标志。该标志作用是为飞机驾驶员提供额外确实定A 型跑道等候位置目视参考，并组成跑道侵入防范方法一部分；此处设计增强型滑行道中线标志从A 型跑道等候位置标志沿驶离跑道方向延伸47m距离（图3-7）。滑行道中线两侧边线标志宽度0.15 m，道面上标志设黑色背景，黑色背景外边宽为0.05 m（见图3-8）。

图3-7

图3-8
（2）跑道等候位置标志
为保护跑道、障碍物限制面或仪表着陆系统临界、敏感区而设定位置，在这个位置，行进中航空器和车辆必需停住并等候，直到机场管制塔台发出放行许可才能经过位置称为跑道等候位置。在跑道等候位置处必需设置跑道等候位置标志，跑道等候位置和跑道中线距离在此等级跑道最小距离为90m，此处设计和最小距离一致为90m.（图3-9）
跑道等候位置标志为黄色，有A、B两型，浅色道面上跑道等候位置标志应设置为黑色背景，黑色背景外边为0.1m，此处设计采取是A型跑道等候位置标志图3-10和图3-11。

图3-9

图3-10

图3-11
（3）中间等候位置标志
除了跑道等候位置以外，为控制交通还应设置中间等候位置标志。在这个位置，假如机场管制塔台指示滑行中飞机和行进中车辆必需停住和等候直到再次放行时才能继续前进，那么它们必需在此位置停住并等候。 中间等候位置标志应为黄色单条断续线（虚线）图3-12，中间等候位置和滑行道中线最小距离需满足表2-5要求，此处设计取距离为60m（图3-13）

图3-12

图3-13
（4）滑行道边线标志
凡不易和承重道面区分开来滑行道、跑道掉头坪、等候坪和停机坪道肩和其它非承重道面，应沿承重面边缘设置滑行道边线标志，标志外缘大致在承受面边缘上。滑行道边线标志由一对黄色实线组成，每条线宽0.15m，间距0.15m。图3-14。

图3-14
（5）滑行道道肩标志
在滑行道转弯处，或其它承重道面和非承重道面需要明确区分处，应在非承重道面上设置滑行道道肩标志。滑行道道肩标志由垂直于滑行边线或滑行边线切线线条组成。在弯道上，在每一个切点处和沿弯道各个中间点上应各设一条线条，线条之间间距应不超出15m，线条应宽 0.9 m，并应延伸至距离经过稳定处理铺筑面外边缘 1.5 m 处，或长 7.5 m，（取其使标志长度较短者）示例图3-15.

图3-15
3.3跑道全景

1跑道左半平面

2跑道右半平面

四、 自我评价
4.1小组分工
因为此次机场跑道设计需要利用到AUTO CAD设计软件，以前我们并没有接触到过CAD使用，所以再设计跑道之前，我事先在网络上看了多个小时CAD教学视频，和此同时小组组员卢嘉源帮忙搜集画跑道所需资料。查阅过相关资料以后，我们便讨论相关设计理念，初步确定了绘制4F机场跑道，初步确定为两条平行跑道，随即我根据国际民航组织附件十四和上课所用书本要求开始绘制跑道及滑行道，后应双跑道绘制量太大，故最终改至一条4000m机场跑道。绘制完成后，卢嘉源同学对绘制完成跑道进行了相关参数检验。

4.2设计感言
在设计并绘制机场跑道及滑行道过程中，对AUTO CAD软件认识上升到了一个新高度，刚开始绘制时候，因为对软件不熟悉，往往花费数个小时也只能完成很小一部分绘制，而且常常绘制错误，其中有一个尤其严重失误，直到大致设计基础完成后才发觉，那就是滑行道边线和中线线宽问题，按摄影关要求其线宽应为0.15m，在画图过程中，我也把线条调整至了0.15mm（根据百分比1:1000），但直到画增强型滑行道中线时我才发觉将线条宽度调整并不能满足相关要求，因为时间问题，滑行道线宽只改了需要增加增强型滑行道中线标志地方，这个失误也是此次设计一个遗憾。除此之外，在设计绘制过程中翻阅了数次ICAO附件14和机场目视助航技术和系统讲义，使我对机场跑道及滑行道上标志有了愈加更深刻认识和体会，也发觉了附件14及讲义部分疏漏及错误。
因为此次设计不仅是我第一次使用CAD，还是第一次设计机场跑道及滑行道，所以其中设计失误一定不在少数，其中也体验到了设计师绘图不易。即使此次设计学会了CAD基础二维绘图，不过相关三维绘图相关技巧仍然一无所知，以后若有时间我也一定会在网络上学习相关知识。总体来说此次跑道设计差强人意，以后跑道灯光设计我会继续努力。

五、 参考文件
[1]高庆吉、徐萍等．机场目视助航技术和系统（讲义）．中国民航大学.
[2]ICAO 附件14 第一卷，第四版
[3]baidu百科