Влияние особенностей эксплуатации современных и перспективных самолетов большой грузоподъемности на планировочные размеры элементов аэродромов гражданской авиации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.14, кандидат технических наук Черников, Виктор Владимирович

• Черников, Виктор Владимирович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Черников, Виктор Владимирович

Введение.

Глава 1. Современное состояние проблемы.

1.1 Тенденции изменения характеристик отечественных и зарубежных самолетов большой грузоподъемности.

1.2 Современное состояние аэродромов ГА и нормативных требований к размерам их элементов.

1.3 Зарубежный опыт нормирования требований к аэропортам.

1.4 Анализ отечественных и зарубежных исследований по взаимосвязи характеристик ВС и аэродромов.

1.5 Цели, задачи и метод проведения исследования.

Глава 2. Теоретические предпосылки решения проблемы.

2.1 Целесообразность применения системного подхода к исследованию взаимосвязи ВС и аэропорта.

2.2 Характеристики ВС и планировочные размеры элементов аэродрома как система исследований.

2.2.1 Определение состава элементов системы исследований и связей внутри системы.

2.2.2 Законы взаимосвязи элементов системы.

2.2.3 Правила логической оптимизации результатов.

2.2.4 Математическая модель системы.

2.3 Система прогнозирования.

2.3.1 Характеристика методов прогнозирования.

2.3.2 Опыт предыдущих исследований.

2.3.3 Формат анализируемых данных.

2.3.4 Оценивание точности прогнозов.

2.3.5 Обработка результатов прогнозов.

2.4 Общий алгоритм решения задачи.

Глава 3. Разработка обликовых характеристик самолетов большой грузоподъемности на перспективу.

3.1 Совокупность исходных данных и её анализ.

3.2 Прогнозирование характеристик ВС.

3.2.1 Прогнозирование методами анализа временных рядов.

3.2.2 Корреляционный анализ.

3.2.3 Регрессионный анализ.

3.3 Анализ результатов прогнозирования.

Глава 4. Обоснование планировочных размеров элементов аэродромов для самолетов большой грузоподъемности.

4.1 Результаты расчета планировочных размеров.

4.2 Анализ пригодности аэродромов для эксплуатации самолетов большой грузоподъемности.

4.3 Рекомендации по использованию результатов исследования.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние особенностей эксплуатации современных и перспективных самолетов большой грузоподъемности на планировочные размеры элементов аэродромов гражданской авиации»

Постоянное увеличение спроса на услуги воздушного транспорта привело к устойчивому росту количества авиапассажиров и грузов. Так, в США объем пассажирских перевозок увеличивается каждые 10 лет в 2 раза, а объем грузовых перевозок за 20 лет с 1970 по 1990 годы вырос в 6 раз [25]. Несмотря на спад в настоящее время объема перевозок в России, ожидается их рост на перспективу. Планируется, что пассажирооборот возрастет в 2005 году до 100 млрд. пасс/км против 64 млрд. пасс/км в 1996 году, в том числе на международных авиалиниях с 31 до 49 млрд. пасс/км. Объем перевозок пассажиров за этот же период возрастет в 1,5 раза и составит 40 млн. человек, в т.ч. 20 млн. человек международных перевозок [20].

В целях устранения неблагоприятного влияния роста перевозок на воздушную обстановку, относительного сокращения интенсивности полетов разрабатываются самолетостроительными компаниями и поэтапно вводятся в эксплуатацию воздушные суда (ВС) все большей пассажировместимости и грузоподъемности. Кроме того, резкое повышение мощности промышленного оборудования, увеличение его массы и габаритов, чрезвычайные трудности доставки в удаленные районы на большие расстояния наземными и водными средствами потребовали создания специальной авиационной техники. Уже сейчас эксплуатируются сверхтяжелые ВС массой до 600 т, разрабатываются самолеты с взлетной массой до 900 т. По прогнозам, приведенным в маркетинговом отчете фирмы «Боинг» за первое полугодие 1998 года, ВС сверхбольшой вместимости будут составлять к 2017 году 6,5% всего парка самолетов, что составляет 1712 самолетов [53]. Сверхтяжелые самолеты с многоколесными шасси, повышенным давлением в пневматиках предъявляют новые, более высокие требования к аэродромам. Ввод таких самолетов требует длительной подготовки, существенного совершенствования наземного обеспечения полетов, включая строительство новых и реконструкцию существующих аэродромов.

Практика ввода в эксплуатацию новых типов ВС в последние десятилетия показала, что аэродромы, как правило, не полностью готовы к приему новых самолетов и требуются большие объемы строительно-монтажных работ по их модернизации и реконструкции. В свою очередь ВС проектируются без надлежащего учета состояния аэродромов, большинство из которых имеет сложившуюся схему генерального плана и их реконструкция, расширение и модернизация затруднительны. Международная ассоциация аэропортов предполагает, что затраты на реконструкцию аэропортов при внедрении новых типов ВС могут достигать 361 миллионов долларов [48]. В связи с этим при разработке планов и нормативных документов развития аэродромов необходим заблаговременный учет характеристик проектируемых ВС повышенной пассажировместимости. Эффективность этого была доказана практикой ввода самолета Боинг-707 [30], разработки и внедрения в Международной Организации Гражданской авиации (ИКАО) нового кодового обозначения аэродромов, всесторонне учитывающего летно-технические и геометрические характеристики ВС [12].

Ближайшее десятилетие (1996-2006 года) будет характеризоваться проектированием и вводом в эксплуатацию новых, более крупногабаритных и пассажировместимых модификаций зарубежных самолетов Боинг-747, А-340. Ведется конструирование новых многоместных самолетов типа Геракл, Летающее крыло. Поэтому неслучайно в ИКАО создана рабочая исследовательская группа по изучению влияния новых ВС на стандарты и рекомендации по аэродромам. Все это указывает на актуальность темы диссертации и необходимость выработки практических предложений по учету параметров новой техники специалистами в области планирования, развития и проектирования гражданских аэродромов.

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация воздушного транспорта», Черников, Виктор Владимирович

Все выводы о ходе поиска решения проблемы, приведенные в главе 2, можно обобщить в один алгоритм решения задачи. Этот алгоритм приведен на рис. 2.11.

Данный алгоритм включает в себя все этапы нахождения прогноза, который характеризует развитие системы ВС - аэродром. В следующей главе детально описано выполнение всех этапов, приведены результаты прогнозирования. ч

Требования к исходным данным

Совокупность исходных данных

Исследование на возможность анализа временных рядов

Исследование на возможность корреляционного анализа 1

Выбор /-го количества методов анализа 1

Составление выборки исходных данных I

Прогнозирование I

Выбор к методов регрессионного анализа

Составление выборки исходных данных

Прогнозирование поу-му количеству признаков к методами

Матрица результатов

ТЛ* прогноза л лализ на наличие рубых ошибок

Матрица без грубых ошибок X

Оценивание прогноза

Матрица итогового вектора прогноза X"

Исследование на удовлетворение логическому правилу 2

Анализ результатов

Рисунок 2.11. Схема алгоритма

Глава 3. Разработка обликовых характеристик самолетов большой грузоподъемности на перспективу.

На основе данных гл. 1 характеристики самолетов большой грузоподъемности сведены в табл. 3.1 и использованы для оценки правильности выбора ИКАО параметров кода Б аэродрома. Сравнение величин размаха крыльев и колеи шасси по внешним колесам эксплуатируемых и планируемых к вводу до 2003 года самолетов с аналогичными нормативными значениями кода Б показало, что для всех самолетов нормативные значения являются приемлемыми. Исключение составляет размах крыла самолета Ан-225, который на 8.4 м превышает нормативное значение. Однако, учитывая эпизодичность эксплуатации этого самолета на гражданских аэродромах, можно согласиться с тем, что параметры кодовой буквы Б для аэродромов выбраны правильно, сделав соответствующее примечание, касающееся самолета Ан-225. Вместе с тем, введение новой кодовой буквы Б не решает всех проблем учета характеристик летательных аппаратов при планировании и проектировании аэропортов, которые должны охватывать перспективу 15-20 лет (2013 -2018 годы), а не 5 лет, как это принято для кода Б (2003 год). Как видно из табл. 3.1, уже сейчас имеются проекты создания самолетов типа "летающее крыло", которые по своим характеристикам превосходят ВС ближайшего будущего. Кроме того, не исключено появление более крупных модификаций поступающих на эксплуатацию ВС. Все это указывает на необходимость выявления "обликовых" характеристик самолетов на перспективу примерно 2015 год и определения для них параметров элементов аэродрома, особенно системы РД.

Для решения данного вопроса будем использовать алгоритм, разработанный в главе 2 (Рисунок 2.11).