助航燈光概述
在飛機場飛行區(qū)內(nèi)及其附近,為飛機駕駛員晝夜提供起飛、進近、著陸和滑行的目視引導(dǎo)信號而設(shè)置的工程設(shè)施。一般由道面標(biāo)志、助航燈光、標(biāo)記牌、標(biāo)志物等組成。其繁簡程度和布置形式則根據(jù)飛機場的平面布置、飛行業(yè)務(wù)量、飛機場接收飛機的氣象標(biāo)準(zhǔn)和配合使用的無線電導(dǎo)航設(shè)施的內(nèi)容和精密程度等因素決定。各國因使用習(xí)慣不同,稍有所異。國際民用航空組織為了促進各成員國對所開放的國際飛機場上的目視助航設(shè)施趨于標(biāo)準(zhǔn)化,頒布了一系列國際通用標(biāo)準(zhǔn)。
道面標(biāo)志在跑道、滑行道和停機坪等道面上標(biāo)示鮮明的線條、字碼和符號等目視標(biāo)志。跑道上用白色標(biāo)志,滑行道和停機坪上用黃色標(biāo)志。
跑道標(biāo)志有入口標(biāo)志、號碼標(biāo)志、中線標(biāo)志、中心圓標(biāo)志、邊線標(biāo)志、接地地帶標(biāo)志、定距標(biāo)志(圖1)。入口標(biāo)志設(shè)在跑道兩端,如入口移位時設(shè)移位入口標(biāo)志。號碼標(biāo)志由跑道中心線從進近方向看的磁方位的兩位數(shù)組成,如跑道號碼18,即表示磁方位為180°±5°。當(dāng)同時有兩條或三條平行跑道時,還需加標(biāo)L、R、C,以分清左跑道、右跑道或中跑道。定距標(biāo)志和接地地帶標(biāo)志為飛機進近著陸時的瞄準(zhǔn)點和飛機持平接地的目視標(biāo)志。在飛機著陸后,飛機在跑道上減速滑跑時,跑道另一端的接地地帶標(biāo)志和定距標(biāo)志還提供飛機距跑道末端的位置信號。
飛機場目視助航設(shè)施
滑行道標(biāo)志有中線標(biāo)志、滑行道交叉處標(biāo)志和滑行等待位置標(biāo)志。停機坪標(biāo)志有帶機位號碼的滑行引導(dǎo)標(biāo)志和停機位置上的滑行停止標(biāo)志線,使飛機準(zhǔn)確地停放在固定機位上,以保證與供應(yīng)設(shè)施、登機橋的有效銜接。
標(biāo)記牌有強制性指示標(biāo)記牌、位置標(biāo)記牌和目的地標(biāo)記牌等,多安裝在滑行道旁,以幫助駕駛員操縱飛機滑行。當(dāng)供夜間使用時,標(biāo)記牌應(yīng)設(shè)照明或涂反光材料。
標(biāo)志物根據(jù)飛機場不同的使用條件和要求,飛機場還可設(shè)置其他標(biāo)志物,如風(fēng)向標(biāo)、信號板、跑道中線延長線標(biāo)志物、高壓架空線標(biāo)志球、跑道入
口有坡度的標(biāo)志物等。
其他標(biāo)志如用于校準(zhǔn)飛機儀表的甚高頻全向信標(biāo)臺機(VOR)機場校準(zhǔn)點標(biāo)志和飛機停機位標(biāo)志等。
助航燈光在飛機夜航和跑道能見度低時向駕駛員提供目視引導(dǎo)信號的工程設(shè)施。由進近燈光系統(tǒng)、目視進近坡度指示系統(tǒng)、跑道燈光系統(tǒng)、滑行道燈光系統(tǒng)和其他燈光系統(tǒng)組成。助航燈光系統(tǒng)的圖形、顏色、光強和覆蓋范圍不但應(yīng)當(dāng)適合飛機場的運行方式,還應(yīng)符合本國制定的或國際上通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。燈具的發(fā)光強度分為低光強、中光強和高光強。一般飛機場都安裝固定式燈光。小型飛機場也可采用移動式、半固定式燈光。在沒有備用電源的飛機場應(yīng)備有應(yīng)急燈光。國際民用航空組織對各類燈具的光學(xué)性能都做出明確規(guī)定。
進近燈光系統(tǒng)引導(dǎo)進近中的飛機對準(zhǔn)跑道中線、機翼保持水平和估計接近跑道入口的距離。按照跑道準(zhǔn)備接受飛機的能見度標(biāo)準(zhǔn),安裝不同類型的進近燈光系統(tǒng),如低光強簡易進近燈光系統(tǒng)、中光強進近燈光系統(tǒng),用于非儀表跑道和儀表進近跑道;高光強精密進近燈光系統(tǒng)用于精密進近跑道。高光強精密進近燈光系統(tǒng)又可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類。
目視進近坡度指示系統(tǒng)能幫助駕駛員在進近階段中保持飛機正確地下滑在航道上。國際民用航空組織已批準(zhǔn)的坡度燈有VASIS、T-VASIS。并正在向PAPI過渡。
跑道燈光系統(tǒng)包括跑道的入口燈、末端燈、邊燈、中線燈和接地地帶燈。跑道中線燈和接地地帶燈配合精密進近燈光系統(tǒng)類別而增設(shè)。圖2為Ⅰ類和Ⅱ類進近燈光和跑道燈光示意圖。北京首都國際航空港Ⅱ類精密進近燈光系統(tǒng)(見彩圖)。
飛機場目視助航設(shè)施飛機場目視助航設(shè)施飛機場目視助航設(shè)施
滑行道燈光系統(tǒng)一般由滑行道邊燈和中線燈組成。有時還設(shè)停止排燈和滑行位置等待燈。
其他燈光設(shè)備飛機場一般應(yīng)設(shè)置:飛機場燈標(biāo),陸地飛機場燈標(biāo)為綠、白交替閃光;飛機場識別燈標(biāo)的識別信號字母,按國際莫爾斯電碼斷續(xù)閃光。在障礙物上安裝紅色障礙燈,高大的煙囪或塔架,必要時用白色高光強閃光燈分層
設(shè)置。
助航燈光供電助航燈光的組成部分之一。一般在跑道兩端設(shè)置專用的變電站。供電特點:①可靠性。助航燈光供電的可靠性,是保證飛行安全的關(guān)鍵之一,一般應(yīng)有兩個獨立電源,一旦主電源發(fā)生故障,轉(zhuǎn)換到備用電源恢復(fù)供電,根據(jù)不同等級的燈光系統(tǒng),有不同的轉(zhuǎn)換時間要求。一般從非儀表跑道的2分鐘到精密進近跑道的15秒和1秒鐘。②均勻性。供電回路一般采用串聯(lián)連接方式,串聯(lián)回路內(nèi)各燈之間流過的電流一樣,各燈具發(fā)射的光強一致。重要的燈光系統(tǒng)可由兩個串聯(lián)回路供電,以增強可靠性。③光強可調(diào)性。為了適合不同能見度條件下運行,各串聯(lián)供電回路都設(shè)置帶恒流裝置的調(diào)光器。不論負載如何變化,調(diào)光器輸出的電流恒定不變。光強調(diào)節(jié)范圍一般分為五級:即1%、3%、10%、30%和100%。④搖控。各助航燈光供電回路的啟閉和光強調(diào)節(jié)都由飛機場指揮塔臺進行遙控和監(jiān)視。這種控制和監(jiān)視也可在專用變電站內(nèi)進行。
旋轉(zhuǎn)翼飛機場的目視助航設(shè)施目前尚無統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)。一般在起降區(qū)內(nèi)用直升機第一個英文大寫字母H作為識別標(biāo)志,其顏色可用白色或黃色,視與周圍區(qū)域形成更好的反差而定。沿著起降區(qū)的周圍用白色或黃色作標(biāo)志線。供夜間和低能見度時使用的直升機機場,還應(yīng)安裝助航燈光設(shè)施,如白色或黃色的場界燈光。起降區(qū)的泛光照明,根據(jù)需要設(shè)置障礙燈、進近燈和目視進近坡度指示系統(tǒng)。
在機場及其附近地區(qū)為給駕駛員操縱飛機起飛、著陸和滑行提供目視引導(dǎo)信號而設(shè)置的設(shè)施。
發(fā)展概況早期的飛機重量輕,速度低,只能逆風(fēng)起降,所用的機場大多是一塊圓形草地。機場內(nèi)只設(shè)置一個風(fēng)向標(biāo)、一個機場識別標(biāo)記牌和一些邊界標(biāo)志物和障礙物標(biāo)志。如果飛機在夜間起降,則在這些設(shè)施上增加照明設(shè)備或用燈光代替。
20世紀30年代中、后期,隨著飛機速度的增大,重量的增加和適應(yīng)側(cè)風(fēng)能力的增強,開始修筑有鋪筑面的跑道,于是出現(xiàn)了表示跑道側(cè)邊和兩端的標(biāo)志物和燈光,后來又出現(xiàn)了簡單的進近燈光和標(biāo)志物。
1953年以后,渦輪螺旋槳運輸機和噴氣式運輸機相繼投入航班飛行。由于飛機的重量
和速度大幅度增加,駕駛員要在遠離跑道幾公里以外判斷飛機和跑道的相對關(guān)系,以便正確地進入下滑航道。于是,進近燈光系統(tǒng)和有關(guān)的理論逐漸完善,并且出現(xiàn)了專門向飛機指示下滑角度的燈光系統(tǒng)。
航空運量的迅速增長,使航班的安全正點更為重要。盡管各種航空無線電導(dǎo)航設(shè)施不斷完善,但至今仍需要助航燈光幫助飛機在低能見度條件下完成最后階段的進近著陸和滑跑。助航燈具和地面標(biāo)志的種類大大增加,性能也日趨完善。國際民用航空組織為促進成員國國際機場目視助航設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化,公布了一系列國際標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)施種類目視助航設(shè)施主要包括助航燈光、標(biāo)志和標(biāo)志物。根據(jù)機場的等級、用途、業(yè)務(wù)量、氣象和無線電導(dǎo)航設(shè)施等情況,其布置形式和簡易程度各不相同。
助航燈光大致可以分為簡易的、Ⅰ等的、Ⅱ等的、Ⅲ等的四類,可在不同類別和飛行條件的跑道上裝用。燈具按安裝方式有直立安裝和平地安裝兩種,按使用狀態(tài)有常用燈和應(yīng)急燈。助航燈通常由以下幾部分組成:①機場燈標(biāo),是安裝在機場區(qū)域內(nèi)的一具強閃光燈標(biāo),用以標(biāo)志機場位置。在一個地區(qū)機場較多時,還設(shè)有識別燈標(biāo),它以閃光的方式播發(fā)標(biāo)志機場代號的莫爾斯電碼。②進近燈光系統(tǒng),分為簡易的、Ⅰ等的、Ⅱ等的、Ⅲ等的四類,設(shè)在跑道中線延長線上,供駕駛員在進行目測著陸時對準(zhǔn)跑道方向,調(diào)整飛機的姿態(tài)和判斷到跑道入口的距離等。③目視下滑角度指示系統(tǒng),用于幫助駕駛員檢查和修正飛機的下滑角度,國際上認可的有“T”式和2排、3排式等布置形式,都是利用在垂直方向上擴散角非常狹窄、光強和顏色突變的光束的組合來提供信息。④著陸區(qū)燈,裝在跑道著陸端的900米范圍內(nèi),標(biāo)志接地地帶。⑤跑道燈光系統(tǒng),標(biāo)志跑道的入口、中線、邊線和末端。⑥滑行道燈光系統(tǒng),包括滑行道邊燈和中線燈。⑦障礙燈,裝在機場及其附近地區(qū)對飛行安全可能構(gòu)成威脅的人工或天然障礙物上。目視助航設(shè)施
標(biāo)志在跑道和飛機活動地區(qū)道面上標(biāo)出的鮮明的白色或黃色線條、字碼和符號,包括跑道號碼標(biāo)志、跑道中線標(biāo)志、跑道邊線標(biāo)志、入口標(biāo)志、接地地帶標(biāo)志、定距標(biāo)志、滑行道中線標(biāo)志、滑行等待位置標(biāo)志和停機坪上各種引導(dǎo)線。機場及附近地區(qū)的障礙物也涂有醒目的標(biāo)志。
標(biāo)志物利用不同形狀和涂色以傳達信息的設(shè)施,有照明和不照明的,有帶文字符號和不帶文字符號的,如風(fēng)向標(biāo)、著陸方向標(biāo)、信號板、鋪筑面不作為使用標(biāo)志物、全向信標(biāo)機場校準(zhǔn)點標(biāo)記牌、各種滑行引導(dǎo)標(biāo)記牌等。
展望由于無線電導(dǎo)航設(shè)備性能日益提高,運輸機駕駛員已有可能利用這種設(shè)備進行自動著陸。但是自動著陸所需的地面設(shè)備和機載設(shè)備造價昂貴,而現(xiàn)代化目視助航設(shè)施則造價低廉,并能保證絕大多數(shù)機場常年不致由于能見度低而關(guān)閉。因此,目視助航設(shè)施將不會完全被電子設(shè)備所取代。不過,助航燈光系統(tǒng)在利用高效率新光源、全面降低燈具高度以至完全與道面齊平和便利維修等方面還有待改進。
擴展閱讀:目視助航設(shè)備與系統(tǒng)
目視助航設(shè)備與系統(tǒng)(201*版)
(LightingAidsFacilitiesandSystem)
教學(xué)大綱
歸屬單位開課學(xué)期學(xué)分首選教材36自動化專業(yè)、安全工2適用專業(yè)程《機場目視助航設(shè)施》,高淑玲主編,天津科學(xué)技術(shù)出版社,201*年自動化學(xué)院第六學(xué)期課程編號總學(xué)時數(shù)本課程與其它課程的聯(lián)系:
先修課程為數(shù)字電子技術(shù)、電力電子技術(shù),后續(xù)課程:無。一、課程性質(zhì)
《目視助航設(shè)備(I)》是自動化專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程主要講述機場目視助航設(shè)施種類、功能及工作原理,為民用機場培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。二、課程地位、作用和任務(wù)
機場目視助航設(shè)施對機場安全運行起著非常重要的作用!赌恳曋皆O(shè)備(I)》是研究機場助航燈光及其供電、調(diào)光技術(shù)的一門課程。
本課程的目的和任務(wù)是使學(xué)生了解并掌握現(xiàn)代機場各種助航燈光設(shè)備的工作原理、性能特點及應(yīng)用范圍等方面的知識,使學(xué)生初步具備在助航燈光領(lǐng)域的設(shè)備選型、使用、維修、設(shè)計、管理等能力。三、課程教學(xué)基本要求
1.了解目視助航設(shè)施種類;2.了解機場運行等級分類;
3.掌握目視助航燈光設(shè)備的基本應(yīng)用范圍;4.掌握目視助航燈光設(shè)備的基本結(jié)構(gòu);5.掌握目視助航燈光設(shè)備的工作原理;6.掌握目視助航燈光設(shè)備的基本電路;
7.了解目視助航燈光設(shè)備的性能特點、設(shè)計思想及必要的維修知識;8.了解相關(guān)的知識,掌握一定的管理知識。四、課程教學(xué)內(nèi)容1.機場助航燈光概述
1.1引言
1.2機場跑道分類(重點)
1.3目視助航設(shè)施種類及其作用(重點)2.機場標(biāo)志
2.1跑道上的標(biāo)志種類及規(guī)定(重點)2.2滑行道上的標(biāo)志種類及規(guī)定(重點)
2.3停機坪上的標(biāo)志種類及規(guī)定;其它標(biāo)志;標(biāo)志物3.目視助航燈光
3.1跑道燈光系統(tǒng)、滑行道燈光系統(tǒng)、機坪泛光照明(重點)3.2目視停放和?恳龑(dǎo)系統(tǒng)。3.3障礙物燈3.4其它燈光
3.5標(biāo)志障礙物的目視助航設(shè)施
4.進近順序閃光燈和目視進近坡度指示器4.1閃光燈工作原理(重點、難點)
4.2進近順序閃光燈使用4.3目視進近坡度指示系統(tǒng)
4.4目視進近坡度指示系統(tǒng)原理(重點、難點)5.標(biāo)記牌
5.1標(biāo)記牌的分類
5.2強制性的指示標(biāo)記牌;通知性標(biāo)記牌;標(biāo)記牌的使用。6.目視助航燈光的供電及調(diào)光器
6.1機場燈光的供電
6.2機場燈光串聯(lián)電路(重點、難點)6.3調(diào)光系統(tǒng)
6.4調(diào)光器結(jié)構(gòu)及工作原理(重點、難點)6.5單片機控制原理
6.6調(diào)光器的指示、維護及故障排除用方法7.機場助航燈光計算機監(jiān)控系統(tǒng)7.1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及性能
7.2系統(tǒng)工作原理及功能五、課內(nèi)建設(shè)實踐要求
1.課后練習(xí):對應(yīng)每部分教學(xué)內(nèi)容留34道作業(yè)題。2.實驗
本課程安排實驗8學(xué)時,分別為:
實驗1認識實驗;實驗2光強測試;
實驗3目視進近坡度指示器;實驗4備用電源切換。具體要求詳見實驗大綱。六、教學(xué)進度表序課時教學(xué)方式手課程內(nèi)容號數(shù)段1機場目視助航設(shè)施概述4方式:課堂講授2機場地面標(biāo)志4手段:傳統(tǒng)3機場目視助航燈光8教學(xué)方式與4進近順序閃光燈和目視進近坡度指示器4多媒體技術(shù)5標(biāo)記牌2相結(jié)合6目視助航燈光的供電及調(diào)光器47備注實驗1實驗2實驗3實驗4機場助航燈光計算機監(jiān)控系統(tǒng)合計2七、考核辦法
考試采用開卷、筆試方式。平時成績由任課教師根據(jù)學(xué)生出勤、完成作業(yè)等情況確定。學(xué)生總評成績由考試成績(70%)、實驗成績(20%)和平時成績(10%)構(gòu)成。
八、教材及教學(xué)參考書
1.教材:《機場目視助航設(shè)施》,高淑玲主編,天津科技出版社,201*年
2.參考書:《國際民用航空公約附件14》第三版,中國民用航空總局機場司譯印,1999年
《民用機場飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,中國民用航空總局,201*年九、說明
本課程學(xué)時共計36學(xué)時,其中課堂講授28學(xué)時,實驗8學(xué)時。實驗教學(xué)要求詳見實驗大綱。
執(zhí)筆人:王
云嶺
審定人:
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