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淺谈建立机场跑道摩擦系数实时自动化检测系统可行性

       机场跑道是指飞机起飞或降落的特定场所。现代机场跑道多为沥青或混凝土道面。机场跑道道面状况与飞机起降安全息息相关。为确保飞机起降安全,中国民用航空总局于2008年2月1日颁布施行的《民用航空运行安全管理规定》对机场跑道道面状况有严格要求。机场跑道道面状况安全性指标主要是跑道摩擦系数,《民用航空运行安全管理规定》第四章第四节就是《跑道摩擦系数测试及维护》。该节规定要点有三:1。跑道日航空器着陆15架次以上的机场,应当配备跑道摩擦系数测试设备进行测试(现多为跑道摩擦系数测试车);2。跑道摩擦系数低于0.30时必须关闭机场跑道;3。跑道日航空器着陆架次大于210架次的,测试跑道摩擦系数的频率应当不少于每周一次;出现下列情况后,机场管理机构应当立即测试跑道摩擦系数:
       (一)遇大雨或者跑道结冰、积雪;
       (二)在跑道上施洒除冰液或颗粒;
       (三)航空器偏出、冲出跑道。
       另外,还规定了跑道摩擦系数的测试方法等有关内容。
       在实际掌握时,我国各机场一般都把标准提高些。通常要求新跑道的摩擦系数应为>0.70-0.75(如鄂尓多斯机场达到0.78)。日常维护应达到>0.47-0.55,最低安全标准应为>0.31-0.41(如上海浦东机场为0.34)。这些都满足《民用航空运行安全管理规定》的低于0.30时必须关闭机场跑道的要求。
       对于机场管理机构而言,第四章第四节规定的《跑道摩擦系数测试及维护》是很繁重的日常性和应急性工作。目前全国机场使用跑道摩擦系数测试车是主要手段和工具(多为瑞典产SAAB-9000型测试车),在遇大雨或者跑道结冰、积雪的经常发生的现象时,必须按规定立即测试跑道摩擦系数。其工作繁忙程度和劳动强度都较大。车测的测试数据需经过数据釆集,记录校准,整理分析和发送上报的整个作业流程。因为在大雨或者跑道结冰、积雪时,常会发生跑道摩擦系数低于安全标准值並危及飞机起降安全的飞机滑水现象。飞机在湿跑道和积水跑道上着陆时,经常会发生滑水事故。从1983年至1992年的十年间,美国各种飞机共发生滑水事故32起。
       为了改善这种情况,我们提出一种用新的技术装备来实现跑道摩擦系数实时自动化检测的设想,即建立机场道面状况传感器(埋入式或遥感式)自动化监测系统。
       该系统建设要点如下:
    一、选用高性能道面状况传感器:
       1.埋入式道面状况传感器
       A.    实物图片:


B    技术指标

         注1:可増选两个地基温度传感器,深度为5厘米和30厘米。
         注2:电缆最大长度可达1150米。
         注3:现德国已有上述产品。
 
       2.遥感式道面状况传感器
       A,实物图片:


       B,技术指标

         注1:遥感距离6--15米。
         注2:现德国已有上述产品。
        二.建立机场道面状况传感器自动化监测系统,
      将上述机场道面状况传感器合理地佈及在机场跑道的适当位置组成监测网络:实现跑道摩擦系数检测数据的釆集,校准,发送的全过程实时自动化。其终端可作为航管系统的一部份,直接为航管服务。这样可减轻劳动强度,提高工作效益和有利保障安全。它和测试车配套使用可完善高效地实现跑道摩擦系数检测任务。
        三.系统测量精度比较:
       上述系统建成后,需经一段时间的对比标定试验才可正式投入使用。尤其是与测试车的测量结果对比。对比内容主要是跑道摩擦系数的测量精度:可用测试车作为比对,将同条件下的跑道摩擦系数的上述系统测量值和测试车测量值进行大数据统计比较。只要在允许公差范围内即可通过认证投入使用。
        总之,我认为有了高性能道面状况传感器,建立实时跑道摩擦系数自动化监测系统是可行的。特别是在跑道积水,结冰条件下可大大提高效率,减轻劳动强度和有利保障安全。

(上海德慕电子科技有限公司的王学永先生供稿,在此表示感谢。)
 

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