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跑道的强度
来源:中国民航局 2015-09-23 15:23

  飞机跑道除要承受飞机的重量之外,还要承受飞机降落时的冲击力,所以跑道必须具有一定的强度。早期的飞机重量仅几百千克,只要把土地压实以后就可以当作跑道。随着飞机重量和速度的增加,对跑道的要求也越来越高,相继出现了沙石道面、沥青道面、混凝土道面等各种跑道。现在大中型机场的跑道,基本上都是采用钢筋混凝土结构建造。所起降的飞机重量越大,钢筋混凝土的厚度也越厚。中型机场跑道厚度在20厘米以上;可以起降波音747飞机的大型机场,其跑道厚度在35厘米以上。

  从对跑道的强度要求来说,决定一架飞机能不能使用这条跑道,主要取决于:飞机轮胎对地面的压强及飞机起降的速度,而不单是飞机的总重量。压强是指在单位面积上所承受的力。对飞机而言,如果它的轮胎接地面积大或机轮数目多,飞机对地面的压强就小,也就可以在强度比较低的跑道上起降;此外起降速度小的飞机对地面的冲击和摩擦都较小,因此对跑道强度的要求也低。影响飞机使用跑道的其他因素还有飞机轮胎内压、飞机装载量等等。为了使问题变得简单一些,国际民航组织综合考虑了各种因素后对跑道和飞机分别制定了一套它们相互适应能力的计算公式,由这些公式可计算出相互适应的具体数值。用于跑道的叫跑道道面等级序号, 简写为PCN数;用于飞机的被称之为飞机等级序号, 简写为ACN数。飞机制造厂在将飞机交付使用时必须给出该飞机满载时的最大ACN数。如果飞机的ACN数小于或等于跑道的PCN数,飞机就可以无限制地使用这条跑道,当ACN大于PCN时,飞机使用该跑道时就会对跑道造成损害, 如果ACN比PCN大得太多,那么飞机在起降时不仅会压坏跑道,甚至会危及飞机的安全。有了这种评估方法,飞机在使用跑道时就有了灵活性。例如飞机如果必须在PCN数低的跑道上做起降时,它可以通过减载使ACN下降,达到安全飞行的目的。波音747飞机最大的起飞重量将近400吨,它的起落架装有l6个大型机轮,ACN只有55;而仅为波音747总重量7/10的MD.11客机ACN数却高达68,这就意味着能供MD.1 1飞机起降的机场比波音747还少。是不是ACN数越低就越好呢?这还要具体分析,ACN数的降低主要是通过增加飞机机轮的数量和降低轮胎内压来实现的,但这将会大大增加飞机自身的重量。如果利用这些重量来装运货物或载运乘客,航空公司就能增加收入;如果用来装燃油,飞机就可以增加航程。因此降低ACN数固然可以使跑道的条件降低,增加可以起降的机场数目,使飞机的活动范围扩大,但要付出相应的代价。这个代价就是降低了飞机的使用效率,即使用同量的燃油而能运载的旅客及货物却减少了。多数西欧、北美发达国家大型机场的PCN数都相当高,MD.1 1飞机在这些机场范围内运行,它的效率就比较高;而在一些发展中国家,由于大部分机场的PCN数较低,MD.11这类ACN数较高的飞机就受到了限制,只能在为数不多的机场上起飞和降落,在经济上反而不合算了。

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