技术交流 | 考虑绕行滑行道的进近灯光设计方案分析

引言

大型枢纽机场在规划设计时，为减少穿越跑道次数、提高运行安全度和灵活性、降低管制压力及穿越风险，有时会建设绕行滑行道。根据《民用机场飞行区技术标准》规定，“绕行滑行道上运行的飞机不应干扰起飞和降落飞机驾驶员的判断，应根据运行需要，设置目视遮蔽物”，伴随绕滑建设的目视遮蔽物通常会对进近灯光造成影响。本文将以某机场基于绕滑及目视遮蔽物的进近灯光设计方案为例，分析在不同类型绕滑情况下进近灯设计方案，并验证进近灯设计方案可行性。以期为其他有绕滑机场的进近灯设计提供借鉴和参考。

机场现状及规划

某机场三期扩建工程完成后，南北飞行区各有1组近距跑道，N1、N2跑道为一组近距跑道，S1、S2跑道为一组近距跑道。N1、S1跑道主要作为起飞跑道，N2、S2跑道主要作为降落跑道。N1、N2、S1跑道长度均为3800m，S2跑道长3000m。同时相应建设滑行道系统及机坪，飞行区总平面如图2.1所示。

为便于N2跑道降落飞机进入航站楼机坪、减少穿越N1跑道次数，本期在N1跑道东、西两端外375m处分别建设1条E类绕行滑行道（R3、R7），起飞飞机身后绕行。为便于S2跑道降落飞机进入东航站楼机坪、减少穿越S1跑道次数，本期在S1跑道东端外375m处建设1条F类绕行滑行道（R11），起飞飞机身后绕行。

另外，本次在N1跑道东端外800m、876m处各规划1条E类大绕滑（R2、R1）；在S1跑道东端外675m处规划1条C类大绕滑（R10）。R10大绕滑主要满足飞机在起飞爬升面下绕行需求；R2、R1同时满足飞机在起飞爬升面和进近面下绕行需求，作为连接远期飞行区联络道的一部分，预留向北延伸的条件。

考虑绕滑及目视遮蔽物的

进近灯设计方案

影响进近灯光设计的因素主包括机场平面布置、地势、超障要求、坡度限制、避免遮挡等。本节在综合考虑上述因素的前提下，从进近灯光设计方案角度分析如何避免绕滑及目视遮蔽物对进近灯光的影响。

N1跑道西端375m处设有R7绕滑，R7道面宽度23m，R7绕滑两侧进近灯位于其道肩上，考虑采用不大于0.4m易折件立式安装。

N1跑道西端为Ⅲ类进近灯光系统，根据地势设计及《民用机场飞行区技术标准》关于进近灯坡度要求，本端进近灯1-13排灯（0-390m）光芯高程保持水平，13-30排灯（390-900m）光芯高程采用1:66的坡度升坡。由于R7绕滑道面标高与跑道端标高相同，R7绕滑两侧12、13排灯光芯距离地面0.37m，满足安装高度要求。

当N1西端作为降落跑道时，根据运行规则R7绕滑关闭，无飞机滑行，因此本端绕滑设置不会影响从N1西端进近的飞机驾驶员观察进近灯。

由于本端只有R7一条绕滑穿过进近灯光带，且在起飞飞机身后绕行，故本端进近灯设计只需控制绕滑两侧道肩上安装的进近灯高度不大于0.4m即可。

本次在距离N1跑道东端375m设置R3绕滑、800m设置R2绕滑、876m设置R1绕滑，道面宽度均为23m。由于文物保护需要，本端入口内移210m，故只有R3绕滑从进近灯光带第19、20排灯之间穿过，R2绕滑距离最后一排进近灯110m，R1绕滑距离最后一排进近灯186m。R2、R1绕滑采用下沉式地势设计，可以利用跑道端地形遮挡R2、R1绕滑飞机，故本端绕滑无需设置目视遮蔽物。

本端进近灯1-21排灯（0-630m）根据规范要求进行坡度设计，由于R3绕滑两侧第19、20排进近灯位于R3绕滑道肩上，考虑采用不大于0.4m易折件立式安装。当N1东端作为降落跑道时，R2、R1绕滑供飞机在进近面下绕行，为避免R2、R1绕滑上有飞机滑行时遮挡进近灯，本端进近灯第21-30排灯（630-900m）光芯高程采用1:66的坡度升坡。

通过坡度设计，R3绕滑两侧第19、20排进近灯可以满足贴近地面安装要求。根据运行规则，飞机从N1跑道东端进近时，R3绕滑上无飞机滑行，故R3绕滑设置不会影响从N1跑道东端进近的飞机驾驶员观察进近灯。

本端最后一排进近灯设计高程480.16m，R2绕滑道面设计标高471.1m，最后一排进近灯距离R2绕滑110m，E类飞机尾翼高度为20.1m。由图2.2可知，当飞机从N1东端进近时，假定飞机在距离入口1350m，以2°下滑角下滑，飞机驾驶员观察最后一排进近灯视线高于R2绕滑上滑行的E类飞机尾翼，同时最后一排进近灯灯具仰角为8°，8°角主光芯也没有被飞机尾翼遮挡。所以R2绕滑的设置不影响从N1东端进近的飞机驾驶员观察进近灯。由于R1绕滑距离最后一排进近灯更远，复核条件较R2绕滑更为有利，因此R1绕滑的设置也不会影响从N1东端进近的飞机驾驶员观察进近灯。

本端进近灯坡度设计时，不仅要控制绕滑两侧道肩上安装的进近灯高度，还需要考虑大绕滑上滑行的飞机不应遮挡进近灯。

距离S1跑道东端375m设置R11绕滑、675m设置R10绕滑，道面宽度均为23m。本端无法利用跑道端地形遮挡R10绕滑飞机，故需设置绕滑目视遮蔽物。参考FAA咨询通告AC150-5300-13A，遮蔽物初步选择为遮蔽屏，如图2.3所示。遮蔽屏平面位置跟地势设计、进近灯光标高及坡度、绕滑所在位置、驾驶员视线高度、遮挡绕滑上飞机的部位等密切相关，需要对各种因素综合考量，经过各专业反复试算最终确定了遮蔽屏的平面位置及尺寸。绕滑遮蔽屏设置在距离S1跑道东端456m处，在进近灯附近遮蔽屏顶标高为471.612m。本端2条绕滑以及遮蔽屏都横穿进近灯光带，进近灯高程设计时要同时满足以下要求：

（1）R11、R10绕滑两侧进近灯位于其道肩上，R11、R10绕滑限制了其两侧4排进近灯的光芯高度，考虑采用不大于0.4m易折件立式安装。

（2）在距进近灯中线60m范围内除仪表着陆系统或微波着陆系统的方位天线外，必须没有物体突出于进近灯的平面之上。进近灯光芯面必须高于绕滑遮蔽屏顶标高。

（3）绕滑遮蔽屏不影响驾驶员在距离跑道入口1350m处观察进近灯。

（4）进近灯坡度设计应符合规范要求。

图2.3  遮蔽屏实景

根据地势设计，考虑上述要求，S1东端进近灯光芯高程设计方案如图2.4：

（1）1-9排灯（0-270m），光芯高程维持现状高度，（469.123m），平坡。

（2）9-15排灯（270-450m），光芯高程采用1:66.99的坡度升坡，第12、13排灯在R11道肩上，光芯距离地面高分别为0.347m、0.344m，均小于0.4m，满足要求。

（3）15-22排灯（450-660m），光芯高程采用1:40的坡度降坡，22-24排灯（660-720m），平坡。第22、23排灯在R10道肩上，利用16-22排灯的降坡，22、23排灯光芯降至距离地面高分别为0.34m、0.38m，均不大于0.4m，满足要求。

（4）24-30排灯（720-900m），光芯高程随地势采用1:66的坡度升坡。

（5）由于R11绕滑弯道处增补面较大，第12排进近灯落在绕滑道面上，本次将第12排进近灯向西移动2m，使其落在滑行道道肩上。

图2.4  S1东端进近灯基于遮蔽屏高程设计图

根据上述进近灯高程设计方案可知：

（1）R11、R10绕滑两侧进近灯光芯均贴近地面，满足高度限制要求。

（2）遮蔽屏在距离S1跑道东端456m处，位于15、16排灯之间，距离15排灯6m。15排灯光芯高471.81m，大于遮蔽屏顶标高471.612m。同时15、16排灯光芯连线在456m处高度为471.66m，也大于遮蔽屏顶标高471.612m。遮蔽屏低于光芯面，满足限制要求。

（3）按照2°下滑角复核，遮蔽屏对驾驶员在距离跑道入口1350m处观察1-15排灯无影响。

此外根据运行规则，当飞机从S1东端进近时，则S2关闭，R11、R10绕滑没有使用需求，故此时R11、R10绕滑上无飞机滑行。故绕滑设置不会影响从S1东端进近的飞机驾驶员观察进近灯。

综上，S1东端进近灯高程设计方案实现了进近灯与绕滑及遮蔽屏的配合，避免了绕滑及遮蔽屏对进近灯的影响。

由于遮蔽屏在S1跑道东航向台敏感区内，相关规范并未对敏感区内能否设置金属遮蔽屏有明确规定，经相关专业多次论证，并与有关单位沟通，为保障航向台运行安全，最终决定利用地势设计，通过提高遮蔽屏设置处地面标高替代遮蔽屏，从而实现遮蔽效果。经复核，利用地势遮蔽的方案对S1东端进近灯光芯高程设计方案无影响，进近灯光芯高程设计与设置遮蔽屏的方案相同，具体方案如图2.5。

图2.5  S1东端进近灯基于地势遮蔽高程设计图

结语