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浅谈中小型机场跑道延长建设限制及解决思路的思考--以腾冲机场跑道延长为例

 2023-01-30 09:30:18 来源:民航资源网 作者:杨颖  [投稿排行榜]

      摘要:高铁时代冲击下的中小型机场,短途航线不再具备竞争力优势,为适应发展需要,延长跑道满足更多机型起降已迫在眉睫。基于此,本文以腾冲机场为例阐述了中小型机场跑道延长及附属设施规划方案的设计过程,并结合实际情况和设计条件,提出优化运行的建设方案。通过对实际项目进行有效的探索研究,阐明建设过程中易发问题难点,提出改进措施方案,旨在为中小型机场飞行区建设优化运行提供理论借鉴与实践参考。

      关键词:运行 建设 安全 效率

      近年来,随着中国民航、铁路的飞速发展,机场航班保障资源日益紧张,给飞行区运行管理带来巨大挑战,安全压力倍增、运行效率低下、航班量提升困难等问题导致机场出现运行瓶颈,为适应发展需要,“改扩建”作为为机场适应发展优化运行的代名词已迫在眉睫。对于中小型机场,建设规划对机场的优化措施有:①跑道延长及附属设施增加,提高飞机区等级,适应更多机型起降;②新建平滑,增加快滑数量,扩建机坪停机位数量,从而提高运行效率与服务质量。

      高铁的冲击下,短途航线逐渐被取代,现如今中小型机场跑道长度已经不满足大型客机运行需要,为了适应长远发展,必须延长跑道。

      一、跑道延长的分析依据

      ①基地航空公司运行的主要机型,必需要有前瞻性,现如今许多机型已经停产;

      ②市场调研航线,对于客座率较高的航线进行分析,必须考虑市场的营利性,市场的动力方向,与国家、地方的政策性倾向;

      ③根据气象条件、海拔条件,地形环境分析干湿跑道对于航线客载率的影响;

      ④结合当地的经济条件,客货比例,客货机型等。

      云南机场集团除昆明长水国际机场外,其它都属于中小型机场,为适应发展需要,各机场都面临着跑道延长的建设措施。本文以腾冲机场跑道延长来阐述。

      二、项目基本概况

      腾冲机场现状跑道长2350米,宽45米,18/36号跑道(18号跑道为主用起降跑道),标高1887.8米,腾冲机场属于单跑道运行的高原特殊机场,没有完整的平滑,同时因高填方机坪设计较为紧凑,防跑道侵入和防机坪剐蹭压力较大,特别是航班高峰期间,对航班运行、重要保障和应急救援造成了一定安全隐患。①高原机场容易让飞行员产生畏惧心理;②腾冲机场2350米跑道无法满足基地航空公司的主要机型B737-800、A320机型;③腾冲机场每年6月-8月因大风天气、暴雨多雾低能见度等因素引起大面积的延误和停航。弥补每年航空公司进出“保、腾、芒”的航班由于天气原因返航、备降、取消造成巨大的经济损失。目前芒市机场已延长至2600米,能够基本能够满足满载运行B737-800、A320等主力机型飞北京、上海、揭阳等较远航程航班的需求,但当这类机型需要变更航线时腾冲机场将无法满足降落要求,无法实现协同一体化运行。目前,腾冲机场正处于运行瓶颈。

      三、具体建设方案

      腾冲延长跑道及附属设施:将跑道向北延长650米(总长至3000米),在延长后跑道北端安全区内增设100米的可用起飞距离,跑道起飞长度为3100米。18号跑道主降方向设置Ⅰ类精密进近仪表着陆和灯光系统,新建1条快速出口滑行道,站坪扩建2个C类机位;建设1座塔台、2000平方米的航管楼、1400平方米的货运库和7110平方米的辅助生产生活用房,消防救援等级提升为7级,相应建设助航灯光、供电、供水及通信等设施。

      四、建设限制

      在施工图阶段,结合最新实测地形图,复核机场跑道纵断面数据,跑道延长后存在单跑道无法提供整条跑道无障碍视线的问题,并且腾冲机场属于高原特殊机场,年平均大雾日有87.4天,低能见度运行保障存在跑道侵入、机坪剐蹭等不安全因素。腾冲机场跑道延长后,飞行区内存在约740米范围(含现状跑道北端290米范围)无法通视半条跑道。

      五、建设限制的解决原则与思路

      建设限制的解决原则:①不停航施工可以实现,对于运行时间影响时间较短;②尽力减少对现状跑道的变动;③尽量远期跑道来统筹规划。

      建设限制的解决思路:①调整规范,规范和标准比较严苛,无法执行;②新技术、新工艺、新设备不能覆盖飞行区;③把5G与“智慧机场”建设深度融合,全面探索5G在机场安全、运行、服务、管理等方面的应用场景,积极打造5G+智慧机场;④飞行区的特殊性质,解决建设数据基站的问题;⑤固化运行机制,缩短传递链条,减少重复的反应时间,增加运行的安全裕度;⑥提高运行人员的工作技能,增加运行人员的收入和数量,降低工作人员的运行压力,防止工作疲劳。

      六、解决问题的对策

      首先考虑的加铺跑道、抬高跑道标高,但是腾冲机场几种优化方案都无法实现。为此提出了一下几种弥补方案:

      (一)规章制度有所调整。根据2021版《民用机场飞行区技术标准》第4.1.6条对机场跑道的无障碍视线要求有所调整:

      4.1.6跑道的设计坡度应符合下列要求:

      1跑道纵坡应平级,并符合表4.1.6-1中的规定。

      2当跑道纵向变坡不能避免时,宜具有下列无障碍视线:

      -飞行区指标l为C,D,E、F的跑道,在高于跑道3.0m的任何一点,能够通视至少半条跑道长度内的高于跑道3.0m的任何其他点。

      当不设置全长度的平行滑行道时,在单跑道全长宜提供无障碍视线。当存在跑道交义时,在交叉地区宜提高视距标准。

      13版飞行区技术标准,在标准规范适用过程中,还是遇到相关情况:①中国横跨的地形复杂多样,特殊的地形条件,地面崎岖,机场特殊气象条件,比如大雾天气,造成能见度低等,跑道无法满足通视要求;②机场运行期间也积累了大量的宝贵经验;③新技术、新工艺的出现,人员工作的运行压力有所下降;④与具体情况相结合,融入我国民航的新经验、新技术和新需求。

      标准中关于跑道无障碍视线的要求从13版飞标的“应具有下列……”调整为“宜具有下列……”,该条要求从原来的强制要求调整为建议项。跑道无法通视的情况下运行保障部门实时掌控跑滑区的整体态势情况难度较大,不能直观的管控指挥飞行区的安全运行,对航班运行、重要保障和应急救援造成了一定的安全隐患。

      (二)增加相应的硬件设施设备

      ①安装停止排灯:停止排灯平时常亮,航空器禁止通过;在航空器得到塔台管制员指令允许进入跑道后,单灯监控系统停止排灯熄灭,并联动控制相关的滑行道中线灯点亮,航空器方可通过,停止排灯及单灯监控系统可有效控制航空器侵入跑道。

      ②安装跑道状态灯:在跑道中心0.6m处额外安装一个灯具,并于滑行道上最后两个跑道进入灯对准。

      ③场面监视雷达:可以为机场的车辆与飞机的移动提供监视、引导、控制等服务的先进控制系统。

      ④多点定位系统:除了可以定位飞机以外,如果给地面车辆安装一个具有识别代码的小型设备,MALAT还能提供地面车辆的位置信息。

      (三)增加相应的软件系统

      增加防跑道入侵管控系统,新技术、新设备的应用。

      ①建设全景视频监控功能模块,该系统通过全景视频模块监控整个飞行区,提高人眼可视角度,提升观测效率,可对跑道运行情况实现全方位,多维度的监看与回溯、目标局部盯控以及相关数据整合共享应用,准确的获取飞行区内航空器、车辆和人员的标识、速度、高度、方向、位置信息。解决跑道延长后的飞行区跑滑系统和机坪的全景目视,提升安全保障基础设施水平。

      ②建设机场智慧运行管控平台模块,突破信息壁垒,实数据信息共享,力助保障进程可控,形成高效运行协同决策机制,促使互利共赢。

      ③建设防跑道侵入告警等功能模块,从而实现对机场场内航空器、车辆的跑道侵入告警、跑道冲突告警、间隔预警、限速预警,有效的防止跑道入侵事件的发生,消除飞行安全隐患,提高机场安全余度降低跑道入侵事件发生的概率,减轻塔台管制员压力,完善机场安全保障体系。

      根据2013年4月下发的《民航空管防止跑道侵入指导材料》(IB-TM-2013-002)和2016年12月的民航空管明传电报《关于印发民航空管系统防止跑道侵入指导手册的通知》中提出,跑道相关的告警都要求在跑道周围指定一个保护区,称为跑道保护区。保护区的范围定义如下:通过跑道中线两侧距离和跑道端头两侧距离,设置跑道保护区,系统可通过参数调整跑道设保护区范围。

      按照ICAO的规定,跑道侵入是指在机场发生的任何航空器、车辆或人员误入指定用于航空器着陆和起飞的地面保护区的情况。

      地面保护区包括机场跑道以及滑行道位于适用的跑道等待位置和实际跑道之间的部分、跑道中线两侧各75m范围内的土面区,ILS敏感区、ILS临界区和跑道端安全区。地面保护区包括跑道、跑道等待位置和道路等待位置与跑道之间的部分,如图所示。有关地面保护区范围的具体参数标准见表

      (四)固化运行机制,缩短信息链条传递时间,①在吞吐量不大的情况,适当延长飞机放行时间间隔;②优化机场运行程序,建立标准的滑行路线,简化滑行指令,避免车辆人员频繁穿越跑道滑行道,防止人员出错;③严格无线电通话标准:规范对讲机使用,提高通话质量。

      (五)提高运行人员的工作技能,增加运行人员的收入和数量,防止工作疲劳。加强各部门沟通,与其他需要进入跑道、滑行道的部门签订协议,规范工作程序,定期开展业务研讨。

      七、结束语

      本文以腾冲机场延长跑道为典型案例,为中小型机场延长跑道提供参考,缩短前期可行性研究的时间。在云南机场群中,如大理、文山等机场都面临着亟需跑道延长的问题,跑道延长对于地形比较崎岖的机场,同样是跑道视距的问题,现如今相关专家也对此进行了深入的研究,并提出了相关建设措施,希望不久的将来,有新技术的出现,信息化全面覆盖飞行区,能解决跑道视距的问题。另外通过运行管理手段,提升防跑道侵入和防机坪剐蹭能力,提升机场低能见度运行保障能力,提高综合决策能力和应急处置效率。

      综上所述,对于小型机场,延长跑道是最经济、最快捷的方式之一,不但能够适应更多机型,而且还能够更好的解决跑道长度不够造成的飞行安全隐患,提升机场安全余度。希望将来飞行区建设与运行能有效结合,有更多突破运行瓶颈的建设案例借鉴,分享解决建设困难的宝贵经验,少走弯路,为优化运行的机场建设提供参考。最后,笔者也希望,以后机场建设与运行的规章制度会根据实际的运行需求变得更加灵活、宽泛,并期待涌现出大量的新技术、新工艺、新设备,服务于机场建设和运行,使建设和运行不再相互制约,而是相互促进,共同发展。

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    延伸阅读: 腾冲驼峰机场