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基于运行确定机场跑道长度的方法
2023-01-13 11:24
跑道是机场最重要的设施，机场可以没有其他，但不能没有跑道。随着喷气飞机时代的到来，与机场相关的飞机性能特征的变化，形成其对起降场地规格参数要求不断变化，但这种对场地的要求并非一直在持续，近些年新型喷气飞机性能的更新对起降场地的调整要求处于相对稳定状态。
跑道长度是飞机安全起降重要的性能参数，同时也是机场重要的技术参数和指标。跑道长度决定了什么样的飞机能飞进来，能飞出去，能飞多远等重大问题。在很大程度上，跑道的长度决定了机场的规模和建设成本，并限制了机场服务的飞机类型，以及可能限制关键飞机的有效载荷及其航程。
跑道的长度必须满足现有使用机型及未来使用该机场飞机的安全起降要求。影响所需跑道长度的主要因素包括：在该机场起降飞机的性能特性、飞机起降总重量、跑道标高、机场平均最高气温、跑道坡度，以及机场干湿度、风力及跑道表面的性质和状况等。
无论是新建还是改扩建机场，跑道长度的确定都是机场规划设计研究的主要内容。跑道长度的确定一般基于飞机性能分析的方法确定，可采用查图表和软件计算两种方式。查图表法精度不高，飞机性能分析主要采用软件计算。
目前，基于飞机性能分析方法的主要工作路线是：根据目标机场飞行区技术等级，在预设的分析条件下，比较各种机型在不同跑道长度下的最大起飞重量，将各机型最大起飞重量满足或接近最大结构起飞重量状况的跑道长度，作为基础跑道长度。然后再复核最大着陆重量下所需跑道长度，以及在上述拟定的基础跑道长度及起飞全重下，复核和分析航线/航程及业载情况。
上述飞机性能分析方法目前被广泛采用，但在实际操作层面仍有不完美之处，如：
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跑道长度确定的工作路线是单向的，理想情况下，应该是关键机型最大起飞重量、跑道长度、航程、业载等流程迭代寻优的过程；
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机型选择上未明确关键机型或设计机型，所获得的推荐跑道长度与目标机场航司的实际运行需求特征无关联；
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对航线/航程及业载率缺乏深入而具有针对性的分析，而且是在跑道长度和起飞总重已定情形下进行复核式分析，与目标机场的定位和功能需求特征脱节；
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跑道长度比较时，分析条件的设置比较随意，标准掌握不一。以基准温度的设定为例，提高或降低几摄氏度，对跑道长度的取值具有明显的影响；
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机场设计时跑道长度针对的是关键机型，但我们目前还没有对关键机型进行定义。
本文强调的另一种跑道长度确定方法，即在飞机性能分析的基础上，针对不同的机场性质定位、跑滑结构、功能区布置等，着眼于提高场面运行效率和机场容量的跑道长度确定方法，这里暂且称之为基于运行的方法。
由于篇幅所限，该方法点到为止，如：
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防止跑道端起飞拥堵，减少延误，可能需要延长跑道，调整或优化跑道进入点。
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增加跑道起飞端背部绕滑点的需要，可能需要延长跑道。
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延长跑道长度、增加入口滑行道数量与跑道入口内移配合使用。
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一组远距平行主跑道是否等长设计，应根据机型比例、场外噪声敏感程度、投资、运维、发展、空域结构等综合考虑确定。
需要说明的是，基于运行的跑道长度确定方法因机场而异，是基于飞机性能分析方法的深化和优化。
总之，跑道长度的确定应从机场性质和功能定位出发，明确近远期航线/航程及业载率要求及关键机型，然后结合场地条件，标定分析条件，采用基于飞机性能的分析方法，迭代优化，并辅之以基于运行的方法，最终获得满意的跑道长度。
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