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2023-06-18
机场跑道的目标特性分析
【摘要】：机场跑道是供飞机起降和滑行使用的主要设施，通常由一条主跑道和若干条辅助跑道组成。图5.1机场跑道平面结构示意机场跑道是由硬质材料铺筑在土基上供飞机起降滑行使用的场地，经历了草皮跑道、碎石跑道、沥青混凝土跑道、水泥混凝土跑道等几个发展阶段。
机场跑道是供飞机起降和滑行使用的主要设施，通常由一条主跑道和若干条辅助跑道组成。主跑道通常位于机场飞行场坪中部，其几何尺寸必须能保证飞机起飞和着陆的安全要求。主跑道长度取决于飞机在起降过程中在跑道上的滑行距离，与起降飞机种类、重量及机场所在地理环境条件等有关。主跑道的宽度除要求大于飞机主轮距外，还应能保证飞机安全起降滑行。辅助跑道的几何尺寸较主跑道小，除平时供飞机滑行使用外，辅助跑道的另一个重要作用是，一旦主跑道遭到破坏，立即可投入应急使用，供飞机继续起飞和降落。
机场跑道平面布局随机场类型的不同而有所变化，大致可分为平行跑道和交叉跑道两类。跑道是机场上最大的建筑物，长度一般在2 000～4 000 m范围，宽度一般在40～90 m范围，这也决定了机场跑道只能暴露于地面，既无法隐蔽，也无法修筑防御工事，除周围配备防空导弹与高炮群组成防御火力外，机场跑道本身缺乏切实可行的防护措施，是最容易遭到攻击和破坏的地面建筑物。
另外，为了便于施工、维修和保养，机场跑道的整个长方形道面被划分为尺寸5 m×5 m的方形板块结构，板块之间留有一定间隙，填以密实细碎的沙石或软木，确保在温度、压力等变化时可自由伸缩。机场跑道平面结构示意如图5.1所示。
图5.1 机场跑道平面结构示意
机场跑道是由硬质材料铺筑在土基上供飞机起降滑行使用的场地，经历了草皮跑道、碎石跑道、沥青混凝土跑道、水泥混凝土跑道等几个发展阶段。目前，世界各国军用和民用机场都普遍采用水泥混凝土跑道，道面结构一般由混凝土面层、辅助层、碎石层、垫层和土基层等组成，如图5.2所示。
图5.2 机场跑道道面结构示意
混凝土面层除了受飞机起降过程的冲击作用外，还受温度、气候等自然因素的影响，抗压强度一般要求在35 MPa以上，同时还要有较高的结构刚度、抗腐蚀和稳定性。碎石层是重要的承载结构层，一般由砂石材料经严格碾压互相嵌挤，紧密铺设而成，强度低于混凝土面层，但具有良好的水稳定性和抗冻性能，这使混凝土面层承受的机轮载荷能均匀分布给土基层。土基层承受全部上层结构的自重和机轮载荷，平整和压实质量在很大程度上决定着整个跑道的结构稳定性。
辅助层是铺设在混凝土面层和碎石层之间的一层3～5 cm厚的砂子，除了确保混凝土面层厚度和标高准确性外，还可以减少混凝土面层与碎石层之间的摩擦力，提高混凝土面层的自由伸缩性。垫层的主要作用是改善土基层的温度和湿度状况，确保混凝土面层和碎石层的强度稳定性、水稳定性和结构稳定性，同时吸收部分传入载荷，减少土基层变形。垫层一般只在土基层水、温等不良情况下才设置，常用垫层包括由砂、砾石和炉渣等组成的透水性垫层和由石灰石、水泥土或炉渣土等组成的稳定性垫层。
空军基地机场跑道按承载能力的不同，一般分为特级、一级、二级和三级4个结构强度等级，特级跑道主要负载重型轰炸机，一级跑道主要负载中型轰炸机和歼击轰炸机，二级跑道主要负载歼击机，三级跑道主要负载教练机。按北大西洋公约组织和华沙条约组织军用机场设计标准，特级、一级、二级和三级机场跑道混凝土面层厚度范围分别为350～420 mm、300～350 mm、200～250 mm、150～200 mm。
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