【民航實務】高永志 課程精講班教案 43-第5章-民航機場目視助航工程技術（一）

第5章民航機場目視助航工程技術本章內容5.1民航機場目視助航工程內容及要求5.2民航機場主要目視助航設施及系統(tǒng)5.3民航機場目視助航工程施工5.4民航機場目視助航工程新技術5.1民航機場目視助航工程內容及要求5.1.1目視助航工程的分類與功能目視助航系統(tǒng)一般由助航燈光、道面標志、標記牌、標志物等組成，其組成和布置形式則根據機場的平面布置、飛行業(yè)務量、機場接收飛機規(guī)格、氣象條件、配合使用的無線導航設施的功能和精密程度等因素決定。助航燈光設施是指在飛機進近及夜航或跑道能見度低時通過燈光向飛行員提供目視引導信號的地面工程設施。從功能角度看，助航燈光由進近燈光系統(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。從系統(tǒng)組成看，目視助航燈光系統(tǒng)由供電系統(tǒng)、調光系統(tǒng)、燈光回路、燈具及監(jiān)控系統(tǒng)組成。以跑道燈光系統(tǒng)為例，其主要包括：跑道邊燈、跑道入口燈、跑道入口翼排燈跑道末端燈、跑道中線燈、跑道接地帶燈、簡易接地帶燈及跑道入口識別燈。國際民航組織根據不同氣象條件下的機場能見度/跑道視程（RVR）和決斷高（DH）規(guī)定了非儀表著陸及四類儀表著陸標準，機場運行機構據其確定包括儀表著陸及目視助航燈光等系統(tǒng)在內的配套設施。如目視助航進近燈光系統(tǒng)分為簡易、Ⅰ類Ⅱ類、Ⅲ類，其中I類運行狀態(tài)下跑道及進近目視助航燈光系統(tǒng)如圖5.1-1所示，其他目視助航燈光系統(tǒng)詳見《民用機場飛行區(qū)技術標準》MH5001-2021。道面標志指在跑道、滑行道和機坪等道面上噴繪的鮮明的線條、字碼和符號等目視助航標志。標記牌是為了向飛行員提供前方遠處清晰的定位和引導信息。為了更容易被飛行員看見，標記牌應在其結構容許的范圍內盡可能地靠近道面邊緣位置。標志物是地面上用以標明障礙物或用于勾劃某個邊界的物體。在機場工程建設時，目視助航工程常分為目視助航燈光系統(tǒng)工程、目視助航標志工程、目視助航設施工程中的燈光變電站工程及機坪照明工程。5.1.2目視助航工程的技術要求1.機場助航燈光和燈具技術要求1）對機場目視助航燈光的一般規(guī)定（1）對可能引起混淆的燈光的處理應符合下列要求：凡由于其光強、構形或顏色有可能危及飛行安全、妨礙或混淆對地面航空燈識別的，機場附近的非航空地面燈均應熄滅、遮蔽或改裝。能從空中看到的非航空地面燈應特別注意下列區(qū)域：①.飛行區(qū)指標Ⅰ為4的儀表跑道：從跑道入口或從跑道末端向外延伸到至少4500m范圍以內，跑道中線延長線兩側各750m寬的區(qū)域內。②.飛行區(qū)指標Ⅰ為2或3的儀表跑道：從跑道入口或從跑道末端向外延伸到至少3000m范圍以內，跑道中線延長線兩側各750m寬的區(qū)域內。③.飛行區(qū)指標Ⅰ為1的儀表跑道和非儀表跑道：進近區(qū)域內。（2）燈具和隔離變壓器箱應符合下列要求：①.跑道、停止道、滑行道以及機坪表面的嵌入式燈具和隔離變壓器箱的強度，應能保證在受到航空器輪胎的壓力時，航空器、嵌入式燈具和隔離變壓器箱均不損壞。②.跑道、停止道和滑行道邊上的立式燈具均應易折。燈具高度應與螺旋槳和噴氣飛機的發(fā)動機吊艙保持必要的凈距。③.立式進近燈及其支柱均應易折。④.當進近燈具或其支柱本身不夠明顯時，應涂刷黃色或橙色油漆⑤.隔離變壓器箱宜設置在道肩外。（3）光強和控制應符合下列要求：①.跑道燈光的光強應與準備使用跑道時的最低能見度和跑道周圍燈光的情況相適應。當設有進近燈光系統(tǒng)時，跑道燈光的光強應與最近一段的進近燈光的光強匹配適當。②.在設有高光強燈光系統(tǒng)時，應設置適當的光強控制設備以便能夠調節(jié)光強以適應現場環(huán)境情況。應采用分設的光強控制設備或其他適當方法，用以保證下列各項燈光系統(tǒng)能以相互協(xié)調的光強運行：進近燈光系統(tǒng)、跑道邊燈、跑道入口燈、跑道末端燈跑道中線燈、跑道接地帶燈、滑行道中線燈。2）對機場目視助航燈光的要求機場目視助航燈光是機場目視助航工程的主要設施。燈光和燈具的布置應滿足四方面要求，同時還要保障飛機安全。對助航燈光和燈具的布置有構形（configuration）、顏色（color）、光強（candelas）、有效范圍（coverage）四方面要求，簡稱四個“C”【2007/15】【2018Ⅱ28】構形和顏色能提供動態(tài)三維定位的重要信息。構形提供引導信息，而顏色提示飛行員在此系統(tǒng)中的位置。光強和有效范圍對構形和顏色的體現起到重要作用。飛行員應對系統(tǒng)的構形和顏色非常熟悉，并且應能視覺感知光強的變化。這四方面要求適用于所有機場的目視助航燈光系統(tǒng)。特性要求含義傳達信息要素構形助航燈光系統(tǒng)的各部分的位置和燈的間距引導燈具數量，位置，

間距顏色由規(guī)定的有色燈光組成位置各種有色光光強（坎德拉）【2023/18】表征光源在一定方向范圍內發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量坎德拉和有效范圍是指對構形和顏色的作用的正常發(fā)揮非常重要的光的特性。調光等級光束越窄，光束的光強越高光的有效范圍反射鏡、透鏡或棱鏡改變光的范圍發(fā)光方式，發(fā)光方向【2023/18】關于光強的說法，正確的是（）。A.光強是表征光源任何范圍內發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量B.光強的量度單位為坎德拉（單位為cd）C.燈光的光束越寬，光強越高D.跑道邊燈兩側亮度可以不一致答案：B【2018Ⅱ28】機場目視助航燈光和燈具的布置應滿足的要求有（）。A.構形B.顏色C.光強D.發(fā)光方式E.有效范圍答案：ABCE【2007/15】機場目視助航燈光系統(tǒng)和組成該系統(tǒng)的燈具應滿足（）等方面要求。A.構形、顏色、光強和光的有效范圍B.構形、顏色、照度和燈的安裝位置C.照度、顏色、光強和光的有效范圍D.照度、構形、光強和燈的安裝位置答案：A（3）光強（計量單位為坎德拉）：發(fā)光強度是表征光源在一定方向范圍內發(fā)出的可見光輻射強弱的物理量，簡稱光強。光強是光學的基本物理量，量度單位為坎德拉（符號為cd）。光能不能被看到是由光在觀看者眼里產生的照度確定的。同一光源發(fā)出的光，可以以不同的程度照明物體。照度與物體到光源的距離D的平方成反比，照度的單位是勒克斯（Ix）。光強為I（cd）的光源，通過透射系數為1的大氣后，在距離D

（km）處產生的照度E，見公式5.1-1：E=I/D2（5.1-1）當照度E等于最小可感照度（用E表示）時，表示該光剛剛能被看到，稱此時離光源的距離D為該光的視程。在不同的能見度時，應該設置什么燈以及燈的光強都應該按《民用機場飛行區(qū)技術標準》MH5001-2021執(zhí)行。跑道兩側燈光光強應該一致。如果跑道一邊的燈亮而另一邊暗，飛行員就會離開亮的一邊而接近暗的一邊，力圖使光強平衡，這就可能使飛行員對跑道的中線所在位置產生錯覺。3）燈具的技術條件通用要求民用機場使用的各類助航燈具（以下簡稱“燈具”），為飛機滑行、起飛或進近著陸提供燈光引導信號的助航燈具。（1）燈具的技術要求分為以下方面：①.環(huán)境要求：除另有規(guī)定外，燈具應至少能在海拔2500m條件下正常工作，應能在-40~+55℃溫度條件下正常工作。嵌入式燈具進行低溫試驗后，不應出現任何損壞跡象。立式燈具進行高溫試驗后，測得的光強應不低于光強規(guī)定值的80%，且無任何材料損壞或性能下降。燈具應能承受溫度驟變而不致?lián)p壞。嵌入式燈具進行循環(huán)和熱沖擊試驗、立式燈具進行熱沖擊試驗后，不應有任何透鏡或玻璃破裂，且不應有水滲入光學系統(tǒng)或任何零件損壞。燈具的外露金屬部件應能承受鹽霧腐蝕環(huán)境。有可能經受飛機尾流吹襲的進近燈具、A型高光強跑道警戒燈及立式跑道燈具應能經受480km/h風力而不損壞，其他立式燈具應能經受240km/h的風力而不損壞。經風壓試驗后燈體的偏移應不超過25mm（A型跑道警戒燈的燈體偏移應不超過51mm），且應不產生塑性變形，易折裝置應不折斷。燈具應能暴露在太陽輻射下正常工作。②.光度要求：按照燈具的水平基準面和結構進行安裝，在規(guī)定的光源及額定電流或額定電壓條件下，燈具的光輸出、光分布應滿足要求。主光束范圍內測得的平均光強不應大于平均光強規(guī)定值的3倍，對于規(guī)定發(fā)光強度最小值的燈具，主光束范圍內測得最小光強不應大于規(guī)定光強最小值的3倍（兩種光色共用一個光源的雙向燈具除外），主光束范圍內測得的最大光強值不應大于測得的最小光強值的3倍。同型號不同燈具之間的平均光強差異應不大于1.5：1。③.色度要求：燈具的燈光顏色在《顏色的表示方法》GB/T3977-2008的CIE1931標準色度系統(tǒng)中的色品坐標應在規(guī)定的界限之內，LED燈具的光強變化比率應滿足要求。④.尺寸要求：嵌入式燈具的頂面最大離地高度（H）分為：6.3mm＜H＜12.5mm和H＜6.3mm兩種規(guī)格。除非另有規(guī)定，跑道或滑行道安全區(qū)使用的立式燈具離開地面的總高度應≤350mm，立式跑道警戒燈的高度應≤650mm。電源電纜伸出燈體的長度應至少為152mm，且應有應力消除措施。⑤.結構要求：嵌入式燈具應有耐振動性能。在正常工作狀態(tài)下，應能承受大型航空器輪胎的壓力和沖撞而不損壞。嵌入式燈具應能承受1380kPa的瞬時液力沖擊。燈具光學部件的組件應能防止水的滲透。在最大工作強度下，且被重型卡車或航空器輪胎覆壓10min以上時，燈具的表面溫度應≤160℃。用于安裝在跑道上的嵌入式燈具整體應能經受加在燈具頂部平行于安裝面任何方向上的1361kg的剪力，應能承受40J能量的反復沖擊。立式燈具當受到飛機的意外撞擊時，應迅速從根部折斷，以盡量減小航空器損壞的可能性。⑥.電氣要求；燈具應能承受500Vd.c.絕緣電阻試驗（帶電部件與外殼）。LED燈具在額定狀態(tài)下測得的實際功率與燈具標稱功率的偏差應不超過10%。對于帶有非陽性負載的燈具，其實際功率因數應不低于0.7。爬電距離和電氣間隙、防觸電保護、電氣強度應符合《燈具第1部分：一般要求與試驗》GB7000.1-2015中相關要求。燈具的技術要求還包括：燈具的電磁兼容性、表面質量、表面顏色、可選項、維護、標記和使用說明書。（2）運輸和保管：經妥善包裝的燈具可用任何正常的運輸工具運輸。燈具應存放在干燥、通風良好遠離熱源且無腐蝕性氣體存在的場所，并應定期檢查保管情況。（3）燈具的類型：①.燈具按供電方式可分為兩類：恒流供電和恒壓供電。②.燈具按安裝方式可分為兩類：立式燈具和嵌入式燈具。③.按頂面最大離地高度可將嵌入式燈具分為兩類：6.3mm＜H＜12.5mm和H＜6.3mm。2.飛行區(qū)內助航燈具及設備易折性的技術要求1）飛行區(qū)內助航燈具及設備的易折性易折性是指一種物體的特性，即物體保持結構的整體性和剛度直至一個要求的最大荷載，而在受到更大荷載的沖擊時就會破損、扭曲、彎曲，使對飛機危害減至最小的特性。物體的這種能力稱為易折性。如：當立式燈具受到飛機意外撞擊，應迅速從根部折斷以盡量減小飛機損壞的可能性，易折裝置在折斷后應易于更換。因此，所有應具備易折特性助航燈具及設備的選用應按民航主管部門相關規(guī)定及公布執(zhí)行。2）飛行區(qū)內具有易折性的設備和裝置為保證飛行安全所必需的或出于飛機安全目的，需要安放在機動區(qū)的設備設施應符合易折性要求，此類機場目視助航燈光和設施主要包括：風向標、立式跑道邊燈、立式跑道入口燈、立式跑道末端燈、立式停止道燈、立式滑行道邊燈、進近燈、目視進近坡度指示器、標記牌（在停機坪上的機位標記牌除外）及標志物等。【2023/20】在距跑道入口300m以外的部分，立式進近燈及其支柱必須是易折的，如支柱高度超過12m，則其頂端12m部分應易折，支柱低于四周非易折物體的情況除外；支柱四周存在非易折物體，則高出非易折物體的部分應易折?！?007/27】

【2012/26】【2013/10】【2017/29】【2022Ⅱ29】易折性總結：飛行區(qū)內應具有易折性的設備和裝置系統(tǒng)類別設備或裝置目視助航燈光和設施立式的跑道邊燈、跑道入口燈、跑道末端燈、停止道燈、滑行道邊燈；目視進近坡度指示器（PAPI/APAPI）進近燈，風向指示器；標記牌（在停機坪上的機位標記牌除外），標志物。導航系統(tǒng)的天線部分下滑臺、內指點信標、航向臺、位于機場里的全向信標臺或全向信標臺/測距儀、精密進近雷達系統(tǒng)等氣象系統(tǒng)風向風速儀；大氣透射儀、前向散射儀、天氣現象傳感器。弱電系統(tǒng)（飛行區(qū)內）視頻監(jiān)控攝像機立桿、廣播揚聲器立桿、泊位引導裝置立桿等【2023/20】以下燈具中，具有易折性的是（）。A.機坪高桿燈B.近機位標記牌C.風向指示器D.機務配電箱答案：C【2017/29】飛行區(qū)內下列裝置具有易折性的有（）。A.風向指示器B.進近燈C.標記牌D.PAPI燈E.中間等待位置燈答案：ABCD【2022Ⅱ29】下列設備中具有易折性的有（）。A.滑行道邊反光棒B.風向指示器（風向標）C.機坪高桿燈D.近機位標記牌E.立式跑道末端燈答案：ABE【2013/10】下列燈具中，具有易折性的是（）。A.滑行道中線燈B.PAPIC.中間等待位置燈D.接地帶燈答案：B【2012/26】飛行區(qū)內具有易折性的設備和裝置包括（）A.目視進近坡度指示系統(tǒng)B.停止排燈C.下滑臺天線D.跑道中線燈E.進近燈答案：ACE【2007/27】下列位于飛行區(qū)內的