Проектирование генерального плана аэропорта

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование генерального плана аэропорта

ангар взлетный аэропорт Регулярность и безопасность воздушных перевозок обеспечивает множество факторов, главнейшие из которых — наличие развитой сети воздушных трасс, современного парка воздушных судов и наземных средств, обеспечивающих требуемую пропускную способность в аэропорту. Без аэропортов, соответствующих международным нормам ИКАО, невозможно развитие гражданской авиации. Эти нормы выражаются в обеспечении навигационной информацией по управлению воздушным движением, оснащении воздушных судов электронной техникой сегодняшнего дня, использовании единой во всём мире системы метеорологической информации, стандартизации полётов во избежание недоразумений или непонимания между участниками воздушного движения.

Аэропорт — стратегический и социально-значимый объект, основной элемент авиатранспортной системы, в значительной степени определяющий качество, эффективность и безопасность воздушных перевозок, отвечая за наземное обслуживание. Современный аэропорт располагает комплексом зданий и сооружений, средствами автоматизации и механизации производственных процессов, сетью инженерных коммуникаций, оборудованием для управления воздушным движением. Аэропорт — юридическое лицо, самостоятельное предприятие, предоставляющее авиакомпаниям за плату услуги:

— обеспечение взлёта и посадки воздушного судна;

— техническое обслуживание воздушного судна;

— коммерческое обслуживание воздушного судна;

— обслуживание пассажиров и клиентов;

— обработка багажа, груза, почты;

— диверсификационная деятельность.

Объём инвестиционных вложений зависит от прогнозируемого дохода аэропорта. При строительстве в первую очередь проводят соответствующие технико-изыскательные работы, составляю технико-экономическое обоснование строительства, составляют генеральный план аэропорта, который представляет собой комплексное решение вопросов обеспечения безопасной и эффективной работы авиации.

Цель курсового проекта — в создании пояснительной записки и генерального плана аэропорта по исходным данным. В результате выполнения будут получены и закреплены знания о решении общих вопросов проектирования генерального плана аэропорта и функционирования аэропорта как авиапредприятия наземного обеспечения авиаперевозок.

Исходные данные

Класс аэропорта — II

Количество взлёт-посадок в час «пик» по типам самолётов:

Ту-204 — 3

Ил-62 — 2

Ту-154 — 5

Як-42 — 6

Ту-134-7

Местные условия:

Температура самого жаркого месяца в 13⁰⁰ — t₁₃ — 23^c

Высота относительно Балтийского моря — H — 330 м Средний продольный уклон — i_cр — 0,13

Основное направление ветровой загрузки (КВЗ) — ЮВ

1. Подтверждение заданного класса аэропорта

Аэропорты в России классифицируются в зависимости от годового объёма обслуженных пассажиров, обработки груза и почты, суммарного количества взлётно-посадочных операций воздушных судов.

Подтверждение заданного класса аэропорта определяемся исходя из данных варианта по формулам (1, 2).

где П_пик — пассажирооборот в час «пик», чел.;

Ui — часовая интенсивность взлёт-посадок ВС i-го типа (по варианту задания) в час «пик»;

Zi — количество кресел на ВС i-го типа (данные в приложении 4 методического пособия);

0,75 — коэффициент занятости пассажирских кресел.

П_пик=(3*214+2*186+5*156+6*120+7*76)*0.75=2284.5*0.75=1713 (пасс) Где П_год — годовой объём обслуженных пассажиров чел.;

3760 — количество часов в году;

Кс — коэффициент суточной неравномерности взлётно-посадочных операций в аэропортах;

К_Ч — коэффициент часовой неравномерности взлётно-посадочных операций в аэропортах.

t₁₃=16°, климат — холодный П_год=

По данным таблицы 1 класс аэропорта — II. Заданный и определенный классы не совпадают, в дальнейшем будем использовать II класс аэропорта.

2. Определение класса аэродрома

Аэродром — основной элемент аэропорта. Класс аэродрома устанавливается во классу ИВПП, который определяется по требуемой длине ИВПП в стандартных условиях.

Расчетный тип ВС для данного аэропорта — Ил-62, 2700 м-максимально необходимая длина ИВПП из посадочных характеристик в стандартных условиях.

Класс аэродрома — A, минимальная длина ИВПП в стандартных условиях -3200 м, длина ГВПП в стандартных условиях — 3500 м.

3. Ситуационный план аэропорта

Масштаб ситуационного плана — 1:200 000, он определяет расположение всех составляющих элементов аэропорта относительно существующей местности и воздушных подходов.

1 — проектируемая ЛЭП, 2 — ДПРМ, 3 — участок ЛЭП с прокладкой кабеля, 4 — подъездная автодорога, 5 — БПРМ, 6 — подъездной жд путь, 7 — аэродром, 8 — СТТ, 9 — препятствие (заводская труба), 10 — план воздушных подходов, 11 — горизонталь и высота местности, 12 — лесной массив, 13 — кустарник, 14 — жилая застройка.

4. Обоснование количества искусственных взлётно-посадочных полос

Требуемое количество ИВПП зависит от интенсивности взлётно-посадочных операций ВС в час «пик» и пропускной способности одной ИВПП.

П_ивпп?U_ч

П_впп=30 ВПО/ч

U_ч=5+4+3+5+2+3=22 (<30)

Одной ИВПП будет достаточно для обеспечения безопасности и регулярности взлётно-посадочных операций в аэропорту.

5. Ориентирование взлётно-посадочных полос на местности

Коэффициент ветровой нагрузки ИВПП (КВЗ) — значение повторяемости ветров, при котором нормальная боковая составляющая скорости ветра (в%) не превышает допустимой нормативной величины скорости для конкретного типа ВС. Для аэродрома класса Б КВЗ=98% при максимально допустимой нормальной боковой составляющей скорости ветра — 12 м/с. (В).

6. Обоснование планировочных параметров элементов аэродрома

Территория аэропорта состоит из СТТ и аэродрома. В состав аэродрома входят: летные полосы (ИВПП), рулёжные дорожки (МРД, РД, вспомогательные), перрон, места стоянки (МС), места хранения ВС (МХ), площадки специального назначения, аэронавигационное оборудование.

Обоснование потребной длины и ширины ИВПП и размеров элементов лётной полосы с учетом местных условий

При расчёте длины ИВПП в стандартных условиях рассматривают две схемы: «взлёт» ВС при отказе одного из двигателей в процессе разбега (согласно рекомендациям ИКАО) и «посадка», при которой заход на посадку обеспечивается глиссадой планирования с подходом к торцу ИВПП на высоте 15 м.

Потребная длина ИВПП для схемы «взлёт»:

где L_взл — потребная длина ИВПП в расчётных условиях,

— потребная длина ИВПП в стандартных условиях,

— расчётный коэффициент, учитывающий средний продольный уклон ИВПП, для ВС I группы, для ВС II и III групп, (Ил-62 I группа)

— расчетные коэффициенты местных условий, учитывающие температуру воздуха и высоту аэродрома. = 1+0,01*(1,07*t₁₃-18+0,0065*Н), где t₁₃ — среднемесячная температура в 13 часов в июле, Н — высота аэродрома над уровнем Балтийского моря, i_ср — средний продольный уклон ИВПП.

Потребная длина ИВПП для схемы «посадка»:

где L_пос — потребная длина ИВПП для посадки в расчётных условиях,

— потребная длина ИВПП для посадки в стандартных условиях,

— поправочный коэффициент, учитывающий одновременно влияние расчётной температуры воздуха и высоты расположения аэродрома, K_pt=2,64, где Р — давление воздуха (мм), для H=330 P=733 мм.

7367 м — расчётная длина главной ИВПП.

7367*1.1=8104 м — длина ГВПП.

7367*0.75=5525 м — длина вспомогательной ИВПП, но для данного аэропорта достаточно одной ВПП.

Так как класс аэродрома A, то нормативная ширина ИВПП — 60 м, ширина ГВПП — 100 м. Нормативные значения элементов лётной полосы:

— ширина лётной полосы — 300 м,

— минимальная длина КПТ — 75 м,

— длина СЗ — до 7367/2=3,683.5

— ширина СЗ — 150 м,

— длина концевых участков безопасности за КПТ — 150 м.

Определение количества и общей площади рулёжных дорожек

Соединительные РД (обычные и скоростные) обычно располагают симметрично по отношению к середине ИВПП. Их количество определяется классом аэродрома и зависит от числа групп эксплуатируемых ВС, в данном аэропорту эксплуатируются ВС II и III классов.

Движение ВС по аэродрому обеспечивается системой РД. Пути руления ВС по этой системе: ВПП-РД-МРД-ВРД-перрон-ВРД-МРД-РД-ВПП представляет собой единую систему с односторонним движением, где РД — соединительные РД, МРД — магистральная РД, ВРД — вспомогательные РД.

Расстояние от торца ИВПП до точки приземления ВС — 800 м, Угол примыкания скоростной РД к ИВПП — 30° и 45°,

Ширина магистральной и соединительных РД — 22,5 м, Ширина вспомогательной РД-40 м, длина — 60 м, Расстояние между кромками покрытий магистральной РД и ИВПП — 150 м, Длина обычной РД — 190 м, Длина МРД=длинаРДsin30°=190*2=380.

МРД — 2 шт.,

СРД — 4 шт.

Общая площадь РД S_рд=S_МРД+S_РД=(2*22,5*150)+(4*22,5*150 sin30°)=13500м²

Определение потребного количества мест стоянок (МС) воздушных судов на перроне, выбор схемы расстановки ВС на перроне и расчёт площади перрона

Количество мест стоянок ВС определяется исходя из заданной интенсивности движения самолётов в час «пик» и K^пр коэффициента пропускной способности одного места стоянки по группам ВС Где — количество мест стоянок i-й группы ВС;

максимальная часовая интенсивность i-й группы ВС,

— коэффициент пропускной способности i-й группы ВС,

Минимальное необходимое количество мест стоянок ВС — 26

Расчётный тип ВС — Ил-62, его длина — 52,8 м, размах крыла — 42,9 м.

Габариты одного МС:

— длина Д=l_p+b, где l_p — размах крыла расчётного типа ВС, Д=50,4 м

— ширина L=l_д+b, где l_д — длина расчётного типа ВС. L=60,3 м

b — габарит безопасности, для I, II и III групп ВС 7,5 м до зданий и сооружений, 4 м до кромки покрытия, 2 м — расстояние от носа и хвоста ВС до границы места стоянки.

Ширина перронных путей руления (РД) для захода и выхода с места стоянки:

B_пер=l_p+2b+2d-4,

где d — запас на возможный увод ВС от оси движения, для ВС I группы d=2,5 м, для II — 2,0 м, для III — 1,5 м.

В_пер=42,9+2*7,5+2*2,5 -4=58,9 м Площадь перрона:

Схема перрона

Определение количества МС хранения для базовых ВС

Количество мест хранения определяется в зависимости от класса аэропорта и группы ВС; для каждой группы ВС количество МС определяется отдельно по формуле:

где — количество мест хранения,

— количество базовых ВС, определяемых в зависимости от класса аэропорта и группы ВС,

=3 — количество МС на площадке для мойки ВС,

=4 — количество МС на площадке для доводочных работ,

=4 — количество МС в ангаре (все значения по таблицам),

— количество стоянок на перроне.

Для самолётов II группы: С_хр=5 — (3+4+4+0,8_*26)= - 30,8 (<0, значит С_хр=0,1Б_II=0,1_*5=0,5 Минимально необходимо 1 место),

Схема расположения мест хранения:

Итого — необходимо 1+1=2 места хранения для базовых ВС.

Подобно расчетам площади перрона рассчитаем площадь мест хранения базовых ВС:

S=(B_пер/2+2_*L+4)+(B_пер/2+Д+В_пер/2)=263.4 м²

Определение площади площадок специального назначения

Площади площадок спецназначения определяются по таблице в зависимости от класса аэропорта.

Площадь предангарной площадки — 32000 м²,

Площадь для подводочных работ — 18 000 м²,

Площадь для мойки ВС — 12 000 м²,

Площадь для машин и перронной механизации — 3500 м²,

Площадь предстартовых площадок — 24000 м².

Общая площадь спецплощадок — 89 500 м².

7. Определение планировочных параметров зданий и сооружений служебно-технической территории аэропорта

СТТ располагают непосредственно у границы аэродрома со стороны главной подъездной дороги с учетом использования существующих инженерных сетей, ресурсоснабжения, системы культурно-социального обслуживания ближайших населённых пунктов. СТТ состоит из пассажирского и грузового комплексов, комплекса технического обслуживания и авиатопливообеспечения аэропорта, базы аэродромной службы, вспомогательных зданий.

Расчёт площади аэровокзала

Аэровокзал — основное здание пассажирского комплекса аэропорта. Его располагают в центральной зоне относительно ИВПП. Суммарная площадь:

S_аэр=П_«пик"*S_уд*К_пр,

Где П_{«пик» —} пропускная способность аэровокзала в час «пик»,

S_уд — удельная площадь на 1 пассажира (=20м²/пасс),

К_пр — коэффициент, учитывающий площади служебных помещений, для аэропорта IV класса К_пр=1.

S_аэр=1713_*20_*2.5=85 650 м²

Расчет площади грузового склада

Грузовой склад размещают на расстоянии не менее 100 м от аэровокзала в центральной зоне относительно ИВПП и примыкающей к аэродрому со стороны подъездной дороги из города. Его потребная ёмкость определяется по формуле:

Где Е — потребная ёмкость склада, Г_г — годовой объем перевозок грузов, для аэропорта II класса Г_г=60+5=65 т, Т — нормативный срок хранения грузов, равный 2 суткам.

т, Площадь грузового склада:

S_гр=2,5 _* E= 2,5_*0,605=1,5125 м²

Площадь грузового двора для стоянки и маневрирования автотранспорта и средств механизации для аэропорта II класса составляет 5 000 м².

Расчет площади ангара

В авиационно-технической базе осуществляется техническое обслуживание и ремонт ВС приписного парка, а также оперативное техническое обслуживание транзитных ВС. Ангарный корпус состоит из ангара для размещения ВС, проходящих периодическое техобслуживание и текущий ремонт; пристроек для размещения мастерских, лабораторий, административно-бытовых помещений. Ангар располагают вблизи МС хранения и на расстоянии не менее 300 м от здания КПЗ. Как правило, ангар имеет 2 или 3 места для обслуживания ВС. Для расчетов берут ВС с наибольшими габаритами. На схеме: 1 — ангар, 2 — производственная пристройка, 3 — предангарная площадка.

Площадь ангара: 58*93,2=5405,6 м².

Расчет общей ёмкости расходного склада горюче-смазочных материалов (ГСМ)

Склад ГСМ — комплекс зданий и сооружений, предназначенных для приёма, хранения, технологической переработки, контроля качества топлива, масла и спецжидкостей, а также подачи их на заправку ВС, спецавтотранспорта, топливных установок и машин.

Ёмкость резервуаров склада ГСМ:

где Е_гсм — ёмкость склада,

Q_c — среднесуточный расход топлива, К — нормативный суточный запас ёмкости топлива, К=10,

0,95 — коэффициент использования ёмкости.

где n_i — количество вылетов в сутки,

V_cpi — объём заправки топливом i-го типа ВС,

m — количество типов ВС,

7*

Определим ёмкости и количество резервуаров на расходном складе ГСМ. Требования: однотипность, максимальный объём, не менее двух резервуаров.

Возможная ёмкость: 700,1000,2000,3000,5000 м³. Если брать наибольшие по объёму резервуары, то для топлива их понадобится 7 шт. (Е_гсм5000=11,8).

Расход авиамасел составляет 5% от расхода авиатоплива, Е_масла=Е_гсм*0,05=2940 т. Если брать резервуары по 1000 т, то их понадобится 2 шт.

Склады ГСМ располагаются все полосы воздушных потоков, с подветренной стороны, в пониженных местах, у подъездного ж/д пути на следующем удалении от других сооружений аэропорта II класса:

100 м от перрона, 80 м от РД, 200 м от ИППП и аэровокзала.

База аэродромной службы (БАСА), определение площади БАСА

База аэродромной службы обеспечивает процесс эксплуатационного содержания аэропорта, состоит из административно-бытовых сооружений, производственных мастерских, закрытые склады с химическими средствами, открытые склады-площадки с навесами для стройматериалов, утиля и мусора, стоянок для аэродромных средств механизации. Располагается вблизи лётного поля. Её площадь — 10 000 м².

Здания и сооружения вспомогательного назначения (перечень)

Здания и сооружения вспомогательного характера:

· здания и управления

· гостиница аэровокзала

· цехи бортового питания

· производственно-техническая база

· база аэродромной службы

· ремонтно-эксплуатационнная мастерская

· учебно-технический блок

· служебные столовые

· склады материально-технического имущества

· здания и сооружения службы по поисковому и аварийно-спасательному обеспечению полётов

· сооружения электроснабжения аэропорта

· сооружения водоснабжения аэропорта

· сооружения теплоснабжения аэропорта

· сооружения газоснабжения аэропорта

8. Объекты управления воздушным движениемм (УВД), радионавигации и посадки ВС на аэродроме

Объекты управления воздушным движением (УВД), радионавигации и посадки:

· командно-диспетчерский пункт — КДП

· стартовый диспетчерский и метеонаблюдательный пункт — СДП

· дальнюю и ближнюю приводные радиостанции с радиомаркерами — ДПРМ и БПРМ

· курсовой радиомаяк — КРМ

· глиссадный радиомаяк — ГРМ

· антенное поле

· обзорные радиолокаторы (ОРЛ — трассовый и ОРЛ-А — аэродромный)

· посадочный радиолокатор — ПРЛ

· метеорологический радиолокатор — МРЛ

· радиомаячная система ближней навигации — РСБН

9. Светотехническое оборудование аэродрома

Светосигнальное оборудование аэродрома обеспечивает посадку ВС ночью и в сложных метеорологических условиях днём. Схема размещения основных элементов светосигнального оборудования:

1 — дальний приводной радиомаркерный пункт,

2 — огни приближения импульсного излучения,

3 — ближний приводной радиомаркерный путь,

4 — огни приближения постоянного излучения,

5 — огни световых горизонтов (1−6 — номера горизонта),

6 — рулёжные огни,

7 — огни быстрого ухода с ИВПП,

8 — посадочные огни,

9 — осевые огни,

10 — огни зоны приземления,

11 — входные и ограничительные огни.

10. Искусственные покрытия аэродрома

Аэродромные искусственные покрытия сооружаются на участках аэродрома, подвергаемых систематическому воздействию колёсной самолётной нагрузки (на ИВПП, перронах, площадках спецназначения), иначе прочность покрытий будет недостаточной для обеспечения нормальной работы авиации.

Вывод

В ходе выполнения курсовой работы были рассчитаны основные параметры аэропорта — классы аэродрома и аэропорта, обоснованы планировочные параметры аэропорта и СТТ, рассчитаны капитальные затраты на строительство.

Данная работа позволила ознакомиться со структурой аэропорта, узнать методы расчета площадей и необходимых параметров элементов аэропорта.

Сравнивая полученные значения требуемых затрат на строительство со средними для аэропорта данного II класса, можно сделать вывод о том, что строительство будет рентабельно, так как расчетная стоимость работ близка к стоимости строительства аэропорта данного класса.