Введение

Площадь поверхности, используемая воздушными судами для взлета и посадки.

В соответствии с Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), взлетно-посадочная полоса – это «определенная прямоугольная площадка на наземном аэродроме, подготовленная для посадки и взлета воздушных судов». Взлетно-посадочные полосы могут иметь искусственное покрытие (часто асфальт, бетон или их смесь) или естественное покрытие (трава, грунт, гравий, лед, песок или соль). Взлетно-посадочные полосы, рулежные дорожки и стояночные площадки иногда называют «асфальтом», хотя очень немногие взлетно-посадочные полосы строятся с использованием асфальтового покрытия. Участки для взлета и посадки гидросамолетов на водной поверхности обычно называются водными путями. Длина взлетно-посадочных полос в настоящее время обычно указывается в метрах во всем мире, за исключением Северной Америки, где обычно используются футы.

История

В 1916 году, в контексте военных усилий Первой мировой войны, в Клермон-Ферране во Франции была построена первая бетонная взлетно-посадочная полоса, что позволило местной компании Michelin производить военные самолеты Bréguet Aviation. В январе 1919 года пионер авиации Орвилл Райт подчеркнул необходимость "четко обозначенных и тщательно подготовленных мест для посадки, [однако] подготовка поверхности относительно ровной местности [является] дорогостоящим мероприятием [и] потребует также постоянных расходов на ее поддержание".

Названия

Для воздушных судов с фиксированным крылом выгодно выполнять взлеты и посадки навстречу ветру, чтобы сократить разбег и пробег, а также уменьшить наземную скорость, необходимую для достижения скорости полета. Крупные аэропорты обычно имеют несколько взлетно-посадочных полос, ориентированных в разных направлениях, что позволяет выбрать полосу, наиболее близкую к направлению ветра. Аэропорты с одной взлетно-посадочной полосой часто строятся с учетом преобладающего направления ветра. Составление ветровой розы является одним из предварительных этапов при строительстве взлетно-посадочных полос аэропорта. Направление ветра указывается как направление, откуда он дует: самолет, взлетающий с полосы 09, ориентирован на восток, навстречу "восточному ветру", дующему с 090°. Изначально, в 1920-х и 1930-х годах, аэропорты и авиабазы (особенно в Великобритании) строились в виде треугольника из трех взлетно-посадочных полос, расположенных под углом 60° друг к другу. Это объяснялось тем, что авиация только начинала развиваться, и хотя было известно о влиянии ветра на длину взлетно-посадочной полосы, мало что было известно о закономерностях его поведения. В результате строились три полосы в форме треугольника, и полоса с самым интенсивным движением со временем расширялась, становясь основной взлетно-посадочной полосой аэропорта, а две другие либо закрывались, либо переоборудовались в рулежные дорожки.

Именование

Взлетно-посадочные полосы обозначаются номерами от 01 до 36, которые обычно соответствуют магнитному азимуту направления полосы в десятиградусах. Этот курс отличается от истинного севера местным магнитным склонением. Полоса под номером 09 ориентирована на восток (90°), полоса 18 – на юг (180°), полоса 27 – на запад (270°), а полоса 36 – на север (360° вместо 0°). При взлете или посадке с полосы 09 самолет направляется примерно на 90° (восток). Полоса обычно может использоваться в обоих направлениях, и для каждого направления ей присваивается отдельный номер: например, полоса 15 в одном направлении будет полосой 33 при использовании в другом. Разница между этими двумя номерами составляет 18 (= 180°). Для ясности радиообмена каждая цифра в обозначении полосы произносится отдельно: полоса один пять, полоса три три и так далее (вместо "пятнадцать" или "тридцать три"). Ведущий ноль, например, в обозначениях "полоса ноль шесть" или "полоса ноль один левая", используется во всех аэропортах ИКАО и на некоторых военных аэродромах США (таких как авиабаза Эдвардс). Однако большинство аэропортов гражданской авиации США опускают ведущий ноль, как того требует регламент FAA. Это также относится к некоторым военным аэродромам, например, к аэродрому Кэрнс. Эта американская особенность может приводить к несоответствиям в общении между американскими пилотами и диспетчерами других стран. Например, в такой стране, как Канада, диспетчер может дать указание американскому самолету зайти на полосу 04, а пилот подтвердит заход на полосу 4. В программах авиасимуляции американского производства может применяться американская система обозначений для аэропортов по всему миру. Например, полоса 05 в Галифаксе может отображаться в программе как цифра 5, а не 05. Военные авиабазы могут иметь небольшие асфальтированные полосы, известные как "штурмовые полосы", предназначенные для тренировок рядом с основными полосами. Эти полосы не соответствуют стандартной числовой системе обозначений и используют полный трехзначный курс полосы; например, полоса 110/290 на авиабазе Добинс и полоса 180/360 на аэродроме Дьюк Филд. Полосы с нетвердым покрытием, такие как небольшие травяные аэродромы и водные пути для гидросамолетов, могут использовать стандартную числовую схему или традиционные обозначения по компасным направлениям, например, водный путь E/W на базе гидросамолетов Кечикан-Харбор. Небольшие аэропорты, обслуживающие различные типы воздушных судов, могут использовать дополнительные суффиксы для обозначения специальных типов полос, предназначенных для определенных типов самолетов, включая самолеты STOL (S), планеры (G), вертолеты (H) и сверхлегкие самолеты (U). Полосы, нумерация которых ведется относительно истинного, а не магнитного севера, обозначаются суффиксом T; это особенно полезно для некоторых аэродромов в высоких широтах, таких как авиабаза Туле (08T/26T).

Перенумерация

Обозначения взлетно-посадочных полос могут меняться со временем, поскольку магнитные линии Земли медленно дрейфуют на поверхности, и магнитное направление изменяется. В зависимости от местоположения аэропорта и величины дрейфа может потребоваться изменение обозначения взлетно-посадочной полосы. Так как обозначения взлетно-посадочных полос присваиваются с округлением до ближайших 10°, это затрагивает некоторые полосы раньше других. Например, если магнитный курс взлетно-посадочной полосы составляет 233°, она обозначается как полоса 23. Если магнитный курс изменится в меньшую сторону на 5 градусов до 228°, полоса останется полосой 23. Если же исходный магнитный курс составлял 226° (полоса 23), а курс уменьшился всего на 2° до 224°, полоса становится полосой 22. Поскольку магнитный дрейф происходит медленно, изменения в обозначениях взлетно-посадочных полос случаются нечасто и не приветствуются, так как требуют внесения соответствующих изменений в аэронавигационные карты и сопроводительную документацию. Когда обозначение взлетно-посадочной полосы меняется, особенно в крупных аэропортах, это часто делается ночью, поскольку необходимо заменить знаки рулежных дорожек и перенести маркировку с новыми обозначениями на оба конца взлетно-посадочной полосы. Например, в июле 2009 года аэропорт Лондона Станстед в Соединенном Королевстве ночью изменил обозначения полос с 05/23 на 04/22.

Разделы

Существуют стандарты для маркировки взлетно-посадочных полос. Пороги взлетно-посадочной полосы – это разметка на взлетно-посадочной полосе, обозначающая начало и конец расчетного участка для посадки и взлета в нормальных условиях. Безопасная зона взлетно-посадочной полосы – это очищенная, выровненная и подготовленная площадка вокруг мощеной взлетно-посадочной полосы. Она должна быть свободна от любых препятствий, которые могут помешать полету или движению воздушного судна по земле. Взлетно-посадочная полоса – это поверхность от порога до порога (включая смещенные пороги), которая обычно включает в себя разметку порогов, обозначения номеров и осевую линию, но не включает взлетные площадки и замедлительные дорожки на обоих концах. Взлетные площадки часто строятся непосредственно перед началом взлетно-посадочной полосы, где реактивная струя, создаваемая большими самолетами во время разгона, может в противном случае разрушить грунт и в конечном итоге повредить взлетно-посадочную полосу. Замедлительные дорожки, также известные как зоны перебега, также строятся в конце взлетно-посадочных полос в качестве аварийного пространства для остановки самолетов, которые выкатываются за пределы взлетно-посадочной полосы при посадке или прерванном взлете. Взлетные площадки и замедлительные дорожки выглядят похоже и обе обозначаются желтыми шевронами; замедлительные дорожки могут опционально быть окружены красными огнями взлетно-посадочной полосы. Отличия заключаются в том, что замедлительные дорожки могут выдерживать полный вес самолета и предназначены для использования при прерванном взлете, в то время как взлетные площадки часто не так прочны, как основное мощеное покрытие взлетно-посадочной полосы, и не должны использоваться для руления, посадки или прерванного взлета. Также может присутствовать система инженерного материального торможения (EMAS), которая может перекрывать конец взлетной площадки или замедлительной дорожки и окрашиваться аналогичным образом (хотя EMAS не считается частью замедлительной дорожки). Она обозначается белыми стрелками, ведущими к началу посадочной части взлетно-посадочной полосы. Как и в случае со взлетными площадками, посадки на смещенные пороги не допускаются, за исключением чрезвычайных ситуаций или особых обстоятельств. Перемещенные пороги аналогичны смещенным порогам. Они используются для обозначения части взлетно-посадочной полосы, временно закрытой из-за строительства или технического обслуживания взлетно-посадочной полосы. Эта закрытая часть взлетно-посадочной полосы не доступна для использования самолетами при взлете или посадке, но доступна для руления. Хотя методы определения перемещенного порога различаются, распространенным способом обозначения перемещенного порога является белая полоса шириной 3 метра, проходящая поперек всей ширины взлетно-посадочной полосы. Полоса свободного разбега – это участок за мощеной взлетно-посадочной полосой, выровненный с осевой линией взлетно-посадочной полосы и находящийся под контролем аэропорта. Этот участок имеет длину не менее 150 метров и не содержит выступающих препятствий, за исключением пороговых огней, при условии, что их высота не превышает 64 сантиметра. Предельный уклон полосы свободного разбега составляет 1,25%. Длина полосы свободного разбега может быть включена в расчетную длину дистанции взлета. Например, если мощеная взлетно-посадочная полоса имеет длину, а за ее концом имеется полоса свободного разбега, то доступная дистанция взлета составляет. При использовании взлетно-посадочной полосы для взлета большого самолета максимально допустимый взлетный вес самолета может быть основан на доступной дистанции взлета, включая полосу свободного разбега. Полоса свободного разбега позволяет большим самолетам взлетать с большим весом, чем это было бы возможно, если бы учитывалась только длина мощеной взлетно-посадочной полосы.

Национальные варианты

В Австралии, Канаде, Соединенном Королевстве, а также некоторых других странах и территориях (Гонконг и Макао) все зоны касания с тремя и двумя полосами для точных взлетно-посадочных полос заменяются зонами касания с одной полосой. В некоторых странах Южной Америки, таких как Колумбия, Эквадор и Перу, добавляется одна зона с тремя полосами, а зона с двумя полосами заменяется точкой прицеливания. В некоторых европейских странах точка прицеливания заменяется зоной касания с тремя полосами. В Норвегии взлетно-посадочные полосы имеют желтую разметку вместо обычной белой. То же самое происходит в некоторых аэропортах Японии, Швеции и Финляндии. Желтая разметка используется для обеспечения лучшего контраста со снегом. На каждом конце взлетно-посадочной полосы может быть установлено различное оборудование. Чтобы снизить затраты, многие аэропорты не устанавливают точное навигационное оборудование на обоих концах. Взлетно-посадочные полосы с точным оборудованием на одном конце и любым другим типом оборудования на другом конце могут быть оборудованы полным набором зон касания, даже если некоторые из них расположены за средней точкой. Взлетно-посадочные полосы с точной разметкой на обоих концах не имеют зон касания в пределах 900 футов (274 м) от средней точки, чтобы избежать путаницы относительно того, какому концу соответствует зона.

Освещение

Линия огней на аэродроме или в другом месте, предназначенная для направления самолетов при взлете или посадке, а также освещенная взлетно-посадочная полоса, иногда также называется световой дорожкой приземления.

Управление системой освещения

Обычно управление огнями осуществляется диспетчерской вышкой, службой обеспечения полетов или другим уполномоченным органом. Некоторые аэропорты и аэродромы (особенно неконтролируемые) оснащены системой управления освещением пилотами, позволяющей им временно включать огни, когда ответственный орган недоступен. Это позволяет избежать необходимости использования автоматических систем или персонала для включения освещения ночью или в других условиях плохой видимости. Также это позволяет сэкономить на содержании освещения в течение длительного времени. На небольших аэродромах могут отсутствовать освещенные взлетно-посадочные полосы или маркировка взлетно-посадочных полос. В частности, на частных аэродромах для легких самолетов может быть только ветровой указатель рядом с посадочной полосой.

Поверхность

Выбор материала для строительства взлетно-посадочной полосы зависит от ее назначения и местных грунтовых условий. Для крупных аэропортов, где это позволяют грунтовые условия, наиболее предпочтительным типом покрытия для долгосрочной эксплуатации с минимальным обслуживанием является бетон. Хотя некоторые аэропорты использовали армирование в бетонных покрытиях, как правило, это считается излишним, за исключением деформационных швов, расположенных поперек полосы, где в бетон устанавливается анкерная конструкция, обеспечивающая относительное перемещение бетонных плит. Если ожидается, что в течение многих лет из-за неустойчивых грунтовых условий произойдут значительные просадки полосы, предпочтительнее использовать асфальтобетонное покрытие, поскольку его легче периодически ремонтировать. Взлетно-посадочные полосы с очень низкой интенсивностью движения легких самолетов могут использовать травяное покрытие. Некоторые полосы используют высохшие соленые озера. Для проектирования покрытий выполняются буровые работы для определения состояния основания, и на основе несущей способности основания устанавливаются спецификации. Для тяжелых коммерческих самолетов толщина покрытия, независимо от верхнего слоя, варьируется от , включая основание. Покрытия аэропортов проектируются двумя методами. Первый, метод Вестергарда, основан на предположении, что покрытие представляет собой упругую плиту, опирающуюся на тяжелую жидкостную основу с однородным коэффициентом реакции, известным как значение K. Практика показала, что значения K, использованные при разработке формулы, неприменимы к новым самолетам с очень высоким давлением на поверхность. Второй метод называется коэффициентом несущей способности по Калифорнии и был разработан в конце 1940-х годов. Он представляет собой экстраполяцию результатов исходных испытаний, которые не применимы к современным покрытиям взлетно-посадочных полос или к современным шасси самолетов. Некоторые проекты выполнялись с использованием комбинации этих двух теорий проектирования. Более современный метод – это аналитическая система, основанная на учете реакции воздушного судна как важного параметра проектирования. По сути, она учитывает все факторы, включая условия движения, срок службы, материалы, используемые при строительстве, и, что особенно важно, динамическую реакцию воздушных судов, использующих посадочную площадку. Поскольку строительство покрытий аэропортов очень дорогостоящее, производители стремятся минимизировать нагрузки на покрытие со стороны самолетов. Производители крупных самолетов проектируют шасси таким образом, чтобы вес самолета распределялся на большее количество и более крупные шины. Также уделяется внимание характеристикам самого шасси, чтобы минимизировать негативное воздействие на покрытие. Иногда возможно усилить покрытие для увеличения допустимой нагрузки путем нанесения верхнего слоя из асфальтобетона или цементобетона, сцепленного с исходной плитой. Для поверхности взлетно-посадочной полосы разработан предварительно напряженный бетон. Это позволяет использовать более тонкие покрытия и должно увеличить срок службы бетонного покрытия. Из-за подверженности тонких покрытий морозному пучению, этот процесс обычно применим только в районах, где отсутствует значительное морозное воздействие.

Поверхность тротуара

Поверхность покрытия взлетно-посадочной полосы подготавливается и поддерживается для обеспечения максимального сцепления при торможении колес. Для минимизации аквапланирования после сильного дождя поверхность покрытия обычно оснащается канавками, в которые стекает водяная пленка, а гребни между канавками остаются в контакте с шинами самолета. Для поддержания макротекстуры, созданной канавками на взлетно-посадочной полосе, технический персонал проводит удаление резиновых отложений или гидроочистку аэродрома для соответствия требуемым уровням сцепления, установленным FAA или другими авиационными властями.

Подповерхностные дренажи и подстолы

Подземные дренажи способствуют увеличению срока службы и обеспечению отличных и надежных характеристик дорожного покрытия. В аэропорту Хартсфилд-Джексон Атланта, штат Джорджия, дренажные системы обычно состоят из траншей шириной и глубиной от поверхности дорожного покрытия. На дне траншеи укладывается перфорированная пластиковая труба (диаметром). Траншеи заполняются щебнем крупностью фракции дробленый камень. Избыточная влажность под бетонным покрытием может вызывать эффект выколачивания, образование трещин и разрушение швов.

Длина

Длина взлетно-посадочной полосы обычно достаточна для воздушных судов весом менее приблизительно. Более крупные воздушные суда, включая широкофюзеляжные, обычно требуют по крайней мере на уровне моря. Международные широкофюзеляжные рейсы, которые перевозят значительное количество топлива и, следовательно, имеют больший вес, могут также предъявлять требования к длине посадочной полосы в или более, а к длине полосы для взлета – . Boeing 747 считается самолетом с самой большой дистанцией взлета среди наиболее распространенных типов воздушных судов и установил стандарт для длины взлетно-посадочных полос крупных международных аэропортов. На уровне моря длину в можно считать достаточной для посадки практически любого самолета. Например, в международном аэропорту О’Хара, при одновременной посадке на полосы 4L/22R и 10/28 или параллельные 9R/27L, прибывающие из Восточной Азии рейсы, которым обычно задают курс на 4L/22R или 9R/27L, часто запрашивают полосу 28R. На их запросы всегда реагируют, хотя иногда с небольшой задержкой. Другой пример – расширение аэропорта Лулео в Швеции до , чтобы обеспечить взлет любого полностью загруженного грузового самолета. На эти расстояния также влияет уклон взлетно-посадочной полосы: например, каждый 1 процент уклона вниз увеличивает дистанцию посадки на 10 процентов. Самолет, взлетающий с большей высоты, должен делать это с уменьшенным весом из-за снижения плотности воздуха, что уменьшает тягу двигателя и подъемную силу крыла. Самолет также должен взлетать с уменьшенным весом в более жарких или влажных условиях (см. высоту плотности). Большинство коммерческих самолетов оснащены таблицами от производителя, показывающими необходимые корректировки для заданной температуры. В Индии в настоящее время все чаще следуют рекомендациям Международной организации гражданской авиации (ИКАО). При посадке для определения длины взлетно-посадочной полосы учитывается только поправка на высоту, а при взлете – все виды поправок.