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平行跑道间间距对机场运行模式及容量的影响

来源:民航资源网 作者: 朱智玮 2013-04-17 13:49:44

专业分类空管

  

  看到新闻说广州白云机场第三条跑道将于2014年6月校飞,看上去跑道数已经追上了北京的三跑道,但从实际角度来说,广州的三跑道和北京的三跑道是两个概念。由于跑道硬件指标的原因,决定了同样是三跑道,今后机场的饱和流量不会在一个档次。制约跑道容量的最主要因素是落地飞机,而起飞飞机相对来说对跑道容量的影响小很多,所以下面分析我将抓住关键的落地飞机来分析。

  先来看看平行双跑道的模式。有关落地的双跑道进近模式有:隔离平行运行、相关平行仪表进近和独立平行仪表进近。

  所谓隔离运行模式,是指在平行跑道上同时进行的运行,其中一条跑道只用于离场,另一条跑道只用于进近(落地),通俗的讲就是“一起一落,互不相干”。相关平行仪表进近,是指在相邻的平行跑道仪表着陆系统上进近的航空器之间需要配备规定的雷达间隔时,在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统进近,通俗的讲就是“两条跑道都可以用于落地,但飞机要一前一后落地”。独立平行仪表进近,是指在相邻的平行跑道仪表着陆系统上进近的航空器之间不需要配备规定的雷达间隔时,在平行跑道上同时进行的仪表着陆系统的进近,通俗的讲就是“两条跑道都可以用于落地,可以同时落地”。从上面的定义中,我们可以明显看出这是三个级别的进近模式,最高级别是独立平行仪表进近,其次是相关平行进近,级别最低的是隔离平行运行。

  可能介绍到这里,有很多人就要说了,有了两条平行跑道,那就直接独立平行仪表进近呗,多舒服呀,两条跑道可以一起落地,比什么相关进近要一前一后落地(相邻跑道之间飞机需要规定的间隔)舒服多了,就更别提那个只有一条跑道可以落地的隔离平行运行了,多累呀!刚开始,我也是这么想的,但经过学习后我就改变了想法。因为运行级别越高,对于硬件(跑道指标)、程序设计、管制设备精确度、人员培训及技术要求方面要求就越高,所以,一般某机场刚开始双跑道运行时,都会从级别最低的隔离平行运行开始,运行一段时间(一般是两三年)后,通过一定经验的积累,当硬件条件符合要求时,会升级到相关平行进近运行,然后,当条件符合独立进近时,再升级到独立进近。要指出的是,目前我国运行的双跑道运行模式中还没有独立进近的模式,最高级别是相关平行仪表进近!

  高级别的双跑道平行仪表进近对跑道、程序设计、管制设备精确度、人员培训及技术要求方面都有很高的要求,在这些要求里面,除了对跑道要求外,其他要求是可以通过后期的改进来满足的,而跑道要求比较特殊一点儿,一旦跑道建成,跑道的指标是不大可能再改变的。所以说在只要跑道一旦定型,那么该机场跑道的最高级别的运行模式也就定了。下面我就介绍一下这三种进近模式对跑道这个硬件的指标要求。首先说最低级别的隔离运行模式,它要求两条跑道中心线的间距不小于760米(还有一些补充细节就不说了),如下图所示:

  相关平行仪表进近要求两条跑道中心线的间距不小于915米,而独立平行仪表进近要求两条跑道中心线的间距不小于1035米。从上面可以看出,三种逐渐高级的进近模式对于平行跑道中心线的间距要求是逐步提高的。

  我们再来具体分析北京机场和广州机场的三条跑道。北京的三条平行跑道,它们跑道中心线之间的间距由西至东为1960米、1525米,广州现有的两条跑道之间的间隔是2200米,即将建成的第三条跑道和现有东跑道之间的距离是400米。从上面三种平行跑道运行模式对跑道中心线之间间距的要求来看,北京三条跑道是符合独立运行标准的(至于其他方面要求暂时不考虑),而广州的第三条跑道和相邻的跑道之间间隔只有400米,连隔离运行模式的要求都达不到,这就是硬伤!对于这种两条平行跑道之间的间距小于760米的平行跑道,我们称之为窄距跑道。两条窄距跑道,在实际运行中只能看作是一条跑道来使用!也就是说首先,这两条跑道不能同时用于起飞或者落地,只能一起一落(要用也可以,按单跑道间隔掌握,这对流量提升的效果是零,不考虑),其次,跟隔离运行的一起一落不同的是,隔离运行起飞和落地时互不相干的,而窄距跑道中,起飞飞机要跟单跑道起飞一样,能否起飞看另一条专门用于落地的飞机之间是否有足够的间隔。如下图所示:

  两条跑道是窄距跑道,中心线间距只有400米,上方跑道只用于落地,下方跑道只用于起飞,下方起飞飞机能否在A落地之后起飞,要取决于上方跑道落地飞机A和B之间是否有充足的间隔,而如果是隔离运行,则不用看A和B之间的间隔。所以,通过上面分析,广州虽然有三条跑道,但是由于第三条跑道和现有的东跑道是窄距跑道,这导致了三条跑道最高级别的运行模式也就是只能两条跑道同时有落地,两条跑道同时有起飞;而北京三跑道由于间隔足够大,可以三条跑道同时有落地的,三条跑道都有起飞。

  有了运行模式的分析,下面对北京和广州机场的三跑道的跑道容量做一个粗略的分析。先来看最简单的单跑道的容量。对于一个实际机场运行来说,单跑道容量,是在起降的量达到相对均衡的时候能够达到最大值,也就是说落地一个,起飞一个的时候。由于单跑道模式下,起飞飞机和落地飞机使用同一跑道,所以两个落地飞机之间必须拉开足够的间隔(时间),以保证前机落地后,起飞飞机有充足的时间进入跑道起飞,这个间隔各个机场不同,一般可以简单的理解为落地的前机接地,落地的后机距离前机12公里,那么起飞飞机就有充足的时间来起飞。注意,这里只是一个粗略的理解,考虑到实际情况有重型机起飞,重型机落地,或者湿跑道之类的情况需要适当拉大五边间隔,我们在粗略统计的时候把这个因素考虑进去的话,平均下来,单跑道,大概落地前机接地,后机距离它13公里左右,可以起飞一个飞机。那么再来看窄距跑道的粗略容量:由于两条跑道之间窄距,所以这两条跑道在运行中只能看做是一条跑道,和单跑道不同的是,由于多了一条跑道(虽然是窄距),在窄距跑道中,前机接地,后机距离前机大概10公里就可以在另外一条跑道起飞一个飞机了。综合单跑道的13公里和窄距跑道的10公里,可以粗略的得出窄距跑道(两条)的容量大概是单跑道的13/10=1.3倍。

  同样是由双跑道变成三跑道,北京首都机场如果原来两条跑道的容量是2的话,那么现在加一条跑道,由于第三条跑道和其他跑道之间的间隔足够,可以三条跑道相关进近,三条跑道独立起飞(国内暂时还没有独立进近的,运行要求太严苛了),容量近似就可以等于3,实际上是略小的,因为相关进近也要拉间隔的,但如果运用目视间隔的手段,小的数值不会太大。再看广州,如果原来两条跑道的容量也是2的话,那么现在加一条跑道,由于第三条跑道和现在的东跑道间距只有400米,是窄距跑道,所以第三条跑道和现有的东跑道两条跑道容量之和大约是单跑道容量的1.3倍(见上一节分析),所以广州三跑道的容量就只能近似等于1+1.3=2.3。很明显的,北京机场的容量从2提升到3,而广州机场的容量只能从2提升到2.3,这个差别还是很大的。所以说,同样是双跑道变三跑道,容量的提升不是在一个档次上的。

  文章快写完了,我只希望明年等广州第三条跑道开始使用后,不要有人提出这样的疑问,广州和北京一样是三条跑道,怎么航班少这么多?现在,阳光经过阳台上晾衣服的不锈钢管射进我的书房,忽然想说点什么:给我一根普通钢管,可以用来晾衣服;给我一根无缝钢管,可以用来做枪管(罪过罪过~~);如果给我一根普通钢管,却要求我做枪管,那我只能表示情何以堪~~

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延伸阅读:广州白云国际机场