Проектирование генерального плана аэропорта. 3

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ – МГТУ ГА 

КАФЕДРА МЕНЕДЖМЕНТА 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

на тему «Проектирование  генерального плана аэропорта»

по дисциплине

«АЭРОПОРТЫ  И ВОЗДУШНЫЕ ТРАССЫ»

Вариант №28 
 
 
 
 
 
 

Выполнила студентка 2 курса ОП

Хакимова А.Г.

Руководитель Железная И.П. 

Москва -2010г.

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных условий  обеспечения регулярных и безопасных перевозок является наличие хорошо развитой сети воздушных трасс и  наземных средств, обеспечивающих необходимую  интенсивность движения при высокой  степени безопасности полетов  воздушных  судов.

     Развития  гражданской авиации требует  наличия аэропортов, отвечающих современным  международным требованиям, установки  стандартных аэронавигационных  средств, учреждения принятой в мире системы метеорологической информации и стандартизации летных процедур в  целях снижения вероятности ошибки.

     Аэропорт - важнейший элемент авиатранспортной системы, в значительной степени  определяющий безопасность и регулярность перевозок. Аэропорт является самостоятельным  авиапредприятием, предоставляющим услуги по наземному обеспечению авиаперевозок и получающим соответствующую оплату за предоставляемые авиационные и неавиационные услуги.

     Строительство аэропорта начинается с проведения проектно-изыскательных работ и  составления соответствующего технико-экономического обоснования строительства и  разработки генерального плана аэропорта.

Генеральный план аэропорта  представляет собой комплексное  решение вопросов, связанных с  наземным обеспечением безопасной и  регулярной работы авиации.

Генеральный план аэропорта  должен отвечать следующим основным требованиям:

- учитывать перспективу развития аэропорта на 20 лет;

- базироваться на современной технологии работы всех эксплуатационных подразделений аэропорта и обеспечивать максимальную пропускную способность и экономическую эффективность воздушных перевозок;

- обеспечивать надёжную транспортную связь с обслуживаемым городом и ближайшими населёнными пунктами;

- быть увязан с ситуационным планом окружающей местности (приаэродромной территории) и генеральным планом города, не создавая трудностей для его развития;

- обеспечивать рациональное использование территории и соблюдение экологических, санитарных и противопожарных норм, а также благоустройства участка застройки;

- обеспечивать автоматизацию технологического проектирования зданий и сооружений аэропорта.

     Генеральный план аэропорта определяется конфигурацией  летного поля, отдельных зданий и  сооружений СТТ аэропорта и  объектов управления воздушным движением, радионавигации и посадки воздушных судов, а также подъездом со стороны города к аэропорту.

     Главной задачей курсового проекта «Генеральный план аэропорта» является решение технико-экономических  вопросов, связанных с расчетом технологических  параметров основных зданий и сооружений аэропортов, с их планировочными решениями  на генплане аэропорта с учетом технологических процессов, которые в них протекают, оценкой капитальных затрат на их сооружение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Исходные  данные

Вариант №28 

Таблица №1 (Приложение №3) 

№ варианта Класс аэропорта Количество  взлет-посадок в час «пик» по типам самолетов Местные условия Основное  направление ветровой нагрузки (КВЗ)
Ил-96 Ту-204 Ил-86 Ил-62 Ту-154 Як-42 T13 H iср
28 I 1 1 2 1 9 3 21 270 0,011 З
 

Таблица №2 (Приложение №4)

Характеристики  воздушных судов 

Тип самолета

Характеристика

 Ил-96 Ту-204 Ил-86 Ил-62 Ту-154 Як-42
Группа  самолетов I II I I II II
Количество  пассажирских кресел 300 214 350 186 156 120
Длинна, м 55,34 45,2 59,5 52,8 47 36,4
Размах  крыла, м 57,0 41,2 48,0 42,9 37,1 34,8
Высота, м 17,5 13,8 15,8 12,1 11,2 9,8
Длинна ИВПП из взлетных характеристик в стандартных условиях, м 3200 2600 2600 2900 2050 1340
Длинна ИВПП из посадочных характеристик в стандартных условиях, м 2900 2100 2200 2700 2400 1800
Объем заправки топливом, м3 60 32 114 105 47 23
 

        1.1.Подтверждение  заданного класса  аэропорта 

    Аэропорт - авиапредприятие, обеспечивающее наземное обслуживание авиаперевозок. 

    Аэропорты являются многофункциональными предприятиями, которые и РФ классифицируются в зависимости от годового объёма пассажирских, грузовых и почтовых перевозок, суммарного количества всех обслуженных в данном аэропорту воздушных судов.

    Основной показатель - объём пассажирских перевозок - определяется суммарным количеством всех прилетающих и вылетающих пассажиров, включая транзитных трансферных пассажиров.

    В настоящее время аэропорты ГА РФ классифицируются в зависимости от годового пассажирооборота и обозначаются римскими цифрами с I по V классы.

    Чтобы подтвердить данный I класс аэропорта, нужно воспользоваться следующими формулами:

 

где П «пик» - пассажирооборот в час «пик»;

Ui – часовая интенсивность взлет- посадок ВС i-го типа (из таблицы) в час «пик» (Приложение №3);

Zi -количество кресел на ВС i-го типа (Приложение №4);

0,75- коэффициент занятости  пассажирских кресел. 

Следовательно:

П «пик» = (1*300+1*214+2*350+1*186+156*9+120*3)*0,75≈2373 чел/час

 
 

Где П «год»- годовой объем пассажирских перевозок, чел;

8670- количество часов  в году;

Кс и Кч – коэффициенты суточной и часовой неравномерности взлето-посадок в аэропорту (в зависимости от зоны климата) 

Т.к. из исходных данных T13 = 21°С, а класс аэропорта I, следовательно –климат умеренный и теплый, а значения Кс и Кч, соответственно равны 1,7 и1,8 (Таблица №2 М/У).

П «год»= =6793295 чел/год

Вывод: 

По найденному значению П «год» мы можем сделать вывод о несоответствии заданного I класса аэропорта годовому объему пассажирских перевозок (см. табл.), т.к. наш аэропорт соответствует II классу:

     
 
Класс а/п		 Годовой объем  обслуженных авиаперевозок Годовая  интенсивность  взлето-посадок, тыс. в год/ в сутки Соотношение групп ВС в общей интенсивности, %
пассажиров, тыс. чел. груза/почты, тыс. т I группа II группа III группа IV группа
1 2 3 4 5 6 7 8
I 10000-7000 105/15 и более 60-80/90-110 10-15 60-65 30-20 –
II 7000-4000 65/10-105/15 40-70/60-100 5-10 60-75 35-15 –
III 4000-2000 35/5-65/10 40-50/40-70 – 30-45 45-40 25-15
IV 2000-500 12/2-35/5 15-40/30-60 – 0-15 50-55 50-30
V 500-100 6/1-12/2 5-20/10-30 – – 45-50 55-50
 

7 000 000 £ 6793295 £ 4 000 000

В работе будут использованы характеристики для II класса. 
 
 
 

1.2. Определение класса аэродрома 

   Основным  элементом аэропорта является аэродром. Он предназначен для обеспечения  безопасного взлета, посадки, руления  и хранения ВС. Основным элементом  аэродрома является взлетно-посадочная полоса (ВПП), для которой должна обеспечивать безопасность взлетно-посадочных операций эксплуатируемых в данном аэропорту ВС.

Класс аэродрома  устанавливается по классу ВПП, который  определяется по требуемой длине  ВПП в стандартных условиях.

Требуемая длина  ВПП для конкретного типа ВС является его взлетно-посадочной характеристикой, определяемой при летных испытаниях ВС для схем взлета и посадки в стандартных условиях. (идеально сухой воздух, t = +15°, p = 760 мм рт. ст., штиль, поверхность ВПП горизонтальная и сухая).

Расчетный тип ВС – это ВС, для которого в стандартных условиях требуется наибольшая длина ВПП относительно всего эксплуатируемого парка ВС в данной аэропорту. В нашей работе таким расчетным типом ВС является ИЛ-96. Его характеристикой является: 3200 м- длина ИВПП из взлетных характеристик и 2900 м- длина ИВПП из посадочных характеристик в стандартных условиях.

Именно по этим взлетно-посадочным характеристикам ИЛ-96 и значениям, приведенным ниже в таблице, и  определяется класс аэродрома.

 
Показатель 		Класс аэродрома
А Б В Г Д Е
Минимальная длина ИВПП в стандартных условиях, м  
3200		  
2600		  
1800		  
1300		  
1000		  
500
 
 
 
 
 
 
 
 

Опираясь на данные таблицы и взлетно-посадочные характеристики расчетного ВС, мы можем сделать вывод, что наш аэродром принадлежит к классу A. 

Вывод: 

В нашем случае класс  аэродрома не совпадает с классом  аэропорта. Совпадение является желательным, но не обязательным условием для правильного  функционирования аэропорта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3. Ситуационный план аэропорта 

   Генеральный план аэропорта разрабатывается  на основе ситуационного плана местности  в целях обеспечения безопасности маневрирования внутри приаэродромной территории и удобной транспортной связи для перевозки пассажиров между городом и аэропортом, проектирования подъездной автомобильной и железной дорог и основных инженерных коммуникаций, а также в целях резервирования территории для будущего развития аэропорта. 

На плане представлены (см. схему 1):

  1. проектируемая ЛЭП
  2. ДПРМ
  3. участок ЛЭП с прокладкой кабеля
  4. подъездная автомобильная дорога
  5. БПРМ
  6. подъездной ж/д путь
  7. аэродром
  8. СТТ
  9. препятствие (заводская труба)
  10. план воздушных подходов
  11. горизонталь и высота местности
  12. лесной массив
  13. кустарник
  14. жилая застройка
  15. роза ветров

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

1.4. Обоснование количества искусственных взлетно-посадочных полос (ИВПП) 

     Требуемое количество ИВПП зависит от интенсивности  ВПО ВС в час «пик» и пропускной способности одиночной ИВПП. Пропускная способность одиночной ВПП или систем ИВПП- Пвпп должна быть больше максимальной часовой интенсивности ВПО - Uч

Нормативное значение пропускной способности (Пвпп) одиночной ВПП принимается равной 30 ВПО/ч.

Для рассчитываемого  аэропорта максимальная часовая  интенсивность ВПО равна 30 ВПО/ч.

Uч =1+1+2+1+9+3=17 ВПО/ч

Пвпп ³ Uч

30 ВПО/ч³17 ВПО/ч

Из этого неравенства  следует, что одной ИВПП будет  достаточно для обеспечения безопасности и регулярности взлето - посадочных операций в аэропорту. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.5.Ориентирование взлетно-посадочных полос на местности 

   Для круглогодичного  использования аэродрома, т.е. обеспечения  безопасности при взлете и посадке  ВС на ИВПП, определяют коэффициент ветровой загрузки ИВПП (КВЗ). КВЗ- значение повторяемости ветров, при котором боковая составляющая скорости ветра (в %) не превышает допустимой величины для конкретного ВС.

   Требуемая минимальная загрузка ИВПП для аэродромов классов А, Б, В – 98% при максимально допустимой нормальной составляющей скорости ветра- 12 м/с.

   В нашей  работе мы будем считать, что данное условие при ориентировании ВПП  в принятой розе ветров направления  Ю выполняется. 

   (см. розу ветров на ситуационном плане и генплане)  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.6.Обоснование планировочных параметров  элементов аэродрома 

     Территория  аэродрома по своему функционально-технологическому назначению условно подразделяется на территорию аэродрома и служебно-техническую  территорию (СТТ), а находящиеся в  них здания и сооружения подразделяются на сооружения основного производственного  назначения и вспомогательного.

     В состав аэродрома входят:

- летные полосы (ИВПП, грунтовые) 

- рулежные дорожки  (МРД, РД, вспомогательные)

- перрон, места стоянки  (МС), места хранения ВС (МХ)

- площадки специального  назначения

- аэронавигационное  оборудование

1.6.1. Обоснование потребной ширины и длины ИВПП и размеров элементов летной полосы с учетом местных условий

. В нашей работе  таким расчетным типом ВС является ИЛ-96. Его характеристикой является: 3200 м- длина ИВПП из взлетных характеристик и 2900 м- длина ИВПП из посадочных характеристик в стандартных условиях. 

Для определения  планировочных размеров ИВПП и других элементов ЛП используются данные ЛТХ  ВС (ИЛ-96- расчетный тип).

При расчете длины  ИВПП в стандартных условиях рассматривают  две расчетные схемы:

  • «взлет» ВС пари отказе одного из двигателей в процессе пробега
  • «посадка», при которой заход на посадку обеспечивается глиссадой планирования с подходом к торцу ИВПП на высоте 15 м.

Расчетные (местные) условия аэродрома (средний продольный уклон ВПП iср, высота расположения аэродрома относительно уровня Балтийского моря H, среднемесячная температура воздуха в 13 часов самого жаркого месяца года t13) учитывают с помощью введения соответствующих расчетных коэффициентов Кi, КH, Кt. 

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

Lвзл = Lвзл×Ki× KH× Kt 

Lвзл –потребная длина ИВПП в расчетных условиях

L 0взл- потребная длина ИВПП в стандартных условиях

Ki- расчетный коэффициент, учитывающий продольный уклон ИВПП

KH, Kt- расчетные коэффициенты местных условий, учитывающие температуру воздуха и высоту аэродрома 

Коэффициенты  определяются по формулам: 

Kt=1+0,01×(1,07×t13 -18 + 0,0065×H)

Kt=1+0,01×(1,07×21 -18 + 0,0065×270) = 1,06  

KH =1+ 0,07× H / 300

KH =1+ 0,07× 270/ 300 = 1,063  

Ki=1+ 9× iср

Ki=1+ 9× 0,011= 1,099 

Lвзл =3200×1,063×1,099×1,06=3963(м) 

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

Lпос = L 0пос ×Ki × Kpt

Lпос –потребная длина ИВПП для посадки в расчетных условиях

L 0пос- то же в стандартных условиях

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

Он определяется по формуле:

Kpt=2,64×( 270 +1,07× t13)/ Р

Р- давление воздуха (мм), принимаемое по таблице в зависимости от высоты расположения аэродрома) 739 (см. табл. в пособии)

Kpt=2,64×( 270 +1,07× 21)/ 739= 1,044 

Lпос = 2900×1,099× 1,044= 3 328(м)

Сравнивая полученные выше значения потребной длины ИВПП по двум схемам, принимаем в качестве расчетного- максимальное значение длины ИВПП. Длина вспомогательной ИВПП составляет 0,78-0,73 от длины главной.

Для построения схемы  ИВПП для конкретного класса аэродрома  принимают нормативное значение ширины ВПП. Для класса А она составляет 60 м.

     
Размеры ширины ИВПП Класс ИВПП (аэродрома)
А Б В Г Д Е
Ширина  ИВПП 60 45 42 35 28 21
Ширина  ГВПП 100 100 85 75 75 60

Нормативные значения элементов летной полосы определяются по классу аэродрома:

     
Элементы  летной полосы Класс аэродрома
А Б В Г Д Е
Ширина  летной полосы, м 300 300 300 300 150 150
Минимальная длина КПТ, м 75 50 50 30 30 −
Длина СЗ, м До 1/2 длины  ВПП, ширина 150 м
Длина концевых участков безопасности за КПТ, м 150 150 150 150 150 120

Ширина летной полосы – 300 м

Минимальная длина  КПТ – 75 м

Длина СЗ – до ½  длины ВПП, ширина 150 м

Длина концевых участков безопасности за КПТ – 150 м

(см. рис. 2) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.6.2. Определение количества и общей площади рулежных дорожек (РД)

Движение ВС по аэродрому обеспечивае6тся системой рулежных дорожек. Пути руления ВС по этой системе: ВППП –РД –МРД –ВРД –перрон –ВРД –МРД –РД –ВПП, представляют собой единую закольцованную систему с односторонним движением, где:

  • РД -соединительные рулежные дорожки
  • МРД- магистральные рулежные дорожки
  • ВРД- вспомогательные рулежные дорожки.

Соединительные РД располагаются, как правило, симметрично  по отношению к середине ИВПП, их количество определяется соответственно числу групп эксплуатируемых  ВС.

     Обращаясь к исходным данным, мы получаем, что в нашем парке 3 ВС 2-ого класса и 3ВС 1-ого класса. Следовательно, нам необходимо как минимум 6 РД. Расчетные параметры и показатели для определения количества РД и занимаемой ими площади мы получаем из таблицы. (см. пособие) 

Проектирование генерального плана аэропорта. 3