Пропускна спроможність повітряних шляхів сполучення

 

Лабораторна робота № 2

Тема: Пропускна спроможність повітряних шляхів сполучення.

Мета: Згідно з методикою та застосуванням табличного редактора Microsoft Excel визначити пропускну спроможність злітно-посадкова смуги аеродрому та провести аналіз її залежності від технічних параметрів.

Вихідні дані

Визначити теоретичну пропускну спроможність злітно-посадочної смуги аеродрому, що обслуговує однотипні  літаки ТУ–134, для послідовних злетів, послідовних посадок, посадки та наступного злету, злету й наступної  посадки. Аеродром розташований на висоті 150 м над рівнем моря.  Середньомісячна температура о 13 год. найспекотнішого місяця, установлена за багаторічний період спостережень, становить 24⁰С. Злітно-посадкова смуга розташована на ухилі 2 ‰. Довжина шляху руління літака від місця очікування на попередньому старті до виконавчого старту 100 м. Відстань від торця злітно-посадкової смуги до перетинання її осі з віссю доріжки, на яку входять літаки після посадки, становить 200 м. Довжина шляху руління літака від точки початку сходу з осі злітно-посадкової смуги до її бічної межі 30 м. Політ здійснюється під безперервним радіолокаційним контролем руху.

_{Розв’язання}

_{Теоретична  пропускна спроможність злітно-посадкової смуги} 

_{де  ∆Т – мінімальний  інтервал між суміжними злітно-посадковими операціями.}

За схемою послідовних  злетів (рис. 2.1, а) часовий інтервал ∆Т_вв визначається як найбільший із наступних розрахункових умов:

_{де t^′рул – час рулювання літака від попереднього до виконавчого старту; tст – час виконання операцій на виконавчому старті, прийметься за табл. 2.1; tрозб – час розгону літака; tнв – час розгону та набору встановленої висоти.}

Рис. 2.1. Розрахункові схеми займання злітно-посадкової смуги

Час вирулювання  літака на виконавчий старт

де l^′_рул – довжина шляху рулювання літака від місця очікування на попередньому старті до виконавчого старту, складає 100м; υ^′_рул – середня швидкість рулювання літака на цій ділянці, приймається 7 м/с.

Підставивши числові значення, отримаємо

_{Таблиця 2.1}

Тип літака	Tст, с	Тип літака	Tст, с
Ил-86, Ил-76	67	АН-24, АН-26	45
Ил-62	58	АН-12,АН-8	42
Ту-154	55	Як-40	40
Ту134	45	Л-410, АН-2	28

 

Час розгону  літака                      

де l_розб – довжина розгону літака за стандартних умов, складає 1600м; К_р, К_t,К_і – поправочні коефіцієнти відповідно на розрахункові значення тиску, температури повітря разом з розташуванням аеродрому та середнього прокольного уклону злітно посадкової смуги; ∆ – відносна густина повітря у місці розташування аеродрому; υ_відр – швидкість відриву літака у стандартних умовах, складає 78 м/с.

Поправочний коефіцієнт, враховує зміни тиску повітря  в залежності від висоти Н розташування аеродрому над рівнем моря,

К_р=1+0,07Н÷300.

 

При Н=150м   К_р=1+0,07×150÷300=1,035.

Коефіцієнт       К_t=1+0.01(t_розр-t_н),

де t_розр – розрахункова температура повітря:

_{tрозр=1,07t13 −3°=1,07×24°−3°=22,68°;}

t_н – температура, яка відповідає стандартній атмосфері за умови розташування аеродрому на висоті Н над рівнем моря.

Температура стандартної  атмосфери зменшується з висотою  на 0,0065°С на 1м до рівня 1100м, тобто

_{tн=15−0,0065Н=15−0,0065×150=14,02°;}

_{Кt=1+0,01(22,68°−14,02°)=1,09.}

Коефіцієнт К_і визначається виходячи з того, що довжина злітно-посадкової смуги для злету літаків збільшується у порівнянні з її довжиною, визначеною для стандартних умов, на 0,009 на кожен 1‰ середнього уклону для літаків І групи, на 0,008 для літаків ІІ і ІІІ груп та на 0,005 для літаків ІV групи.

Оскільки ТУ-134 відноситься  до ІІ групи, то

_{Кі=1+8іср,}

де і_ср – середній уклон злітно-посадкової смуги (відношення різності відміток початку та кінця злітно-посадкової смуги до її довжини).

За заданих умов

_{Кі=1+8×0,002=1,016.}

Відносна густина  повітря у місці розташування аеродрому визначається за формулою

де Р_розр – розрахунковий тиск атмосфери на висоті розташування аеродрому.

 

Тиск стандартної атмосфери  зменшується з висотою у відповідності  до залежності

де Р₀ – тиск атмосфери на висоті Н=0.

Після підстановки  даних отримаємо

_Тоді

_{Відповідно}

_{Час руху літака на ділянці  початкового набору висоти за умови польоту згідно правил польотів по приборах}

де Н_взл – висота польоту літака, яка відповідає моменту звільнення злітно-посадкової смуги, складає для літаків заданого типу 200м; υ_у – вертикальна складова швидкості польоту літака на траєкторії початкового набору висоти,υ_у =17 м/с.

Тоді

_{Порівнюючи} 

_{та 45 с, робимо висновок, що}

Тоді для  схеми злетів літаків, яку ми розглядаємо

За схемою послідовних посадок літаків (рис. 2.1, б) інтервал між злітно-посадковими операціями

де t_пл – час руху літака від початку планування з висоти прийняття рішення (з моменту прольоту найблищої приводної радіостанції) до моменту приземлення; t_проб – час пробігу по злітно-посадковій смузі від моменту приземлення до моменту початку відмулювання на рульожну доріжку; t^″_рул – час відмулювання літака за бокову границю злітно-посадкової смуги.

_{Час планування літака}

  

 

де l_бпр – відстань від найближчої приводної радіо станції до торця злітно-посадкової смуги, l_бпр=1050±150 м; l_приз – відстань від торця злітно-посадкової смуги до точки приземлення, за умови посадки у несприятливих метеорологічних умовах, приймається 600 м; υ_пл – швидкість руху літака на ділянці l_бпр, приймається 75 м/с; υ_пос – швидкість руху літака на ділянці l_приз, приймається 67 м/с.

_Тоді

_{Час пробігу після  приземлення}

де l_рд – відстань від торця злітно-посадкової смуги до точки перетину осей злітно-посадкової смуги та руліжної доріжки, на яку відрулює літак після пробігу, згідно завдання 200 м; Т – тангенс кривої повороту на руліжну доріжку:

R – радіус  повороту на руліжну доріжку;  α – кут дотику рубіжної  доріжки до злітно-посадкової  смуги.

_{При R=50 м та α=90° Т=50 м, а} 

_{Час відрулювання літака за бокову границю  злітно-посадкової смуги}

де l^″_рул – довжина шляху рулювання літака від точки початку сходу з осі злітно-посадкової смуги до її бокової границі.

Підставивши числові  значення, отримаємо

Час виконання  окремих етапів посадки при неперервному зниженню по глісаді за умови польотів з неперервним радіолокаційним  контролем

Зіставивши 

t_пл+t_проб+t^″_рул=22,73+18,18+4,29=45,2 с з

t_гл=65,22 с

та обмеженням, рівним 45 с,

приймаємо ∆Т_пп(т)=3600÷65,22=56літаків/год.

За схемою посадки  и наступного зльоту (рис. 2.5, в) інтервал визначають з наступного порівняння:

Підставивши дані, отримаємо

t^′_рул+t_ст=14,29+45=59,29 с,

t_проб+t^″_рул=18,18+4,29=22,47 с.

В якості розрахункової  приймаємо ∆Т_пв(т)=59,29 с, відповідно,

П_пв(т)=300÷59,29=61 літ/год.

При зльоті та наступній посадці (рис. 2.1, г)

 

Обчисливши t_розб+t_нв+t_пл=45,86+11,51+22,73=80,1с,

t_гл–Т_пв=65,22-59,29=5,93с

та порівнявши цю величину з іншими параметрами , отримаємо ∆Т_пв(т)= 80,1с. Теоретична пропускна спроможність злітно-посадкової смуги, схеми що розглядається, злету та посадки літаків складає

 

Таблиця 1. Розрахунок пропускної спроможності повітряних шляхів сполучення

Висновок: У результаті виконання даної лабораторної роботи я визначила пропускну спроможність злітно-посадкової смуги аеродрому та провела аналіз її залежності від технічних параметрів користуючись  табличним редактором Microsoft Excel.

40