РУКОВОДСТВО ПО АЭРОПОРТОВЫМ СЛУЖБАМ

ЧАСТЬ 2

СОСТОЯНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ПОКРЫТИЯ

ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ - 1994

Утверждено Генеральным секретарем и опубликовано с его санкции

МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Опубликовано Международной организацией гражданской авиации отдельными изданиями на русском, английском, испанском и французском языках. Всю корреспонденцию следует направлять в адрес Генерального секретаря ИКАО.

Заказы на данное издание направлять по одному из следующих нижеприведенных адресов, вместе с соответствующим денежным переводом (тратта, чек или банковское поручение) в долл. США или в валюте страны, в которой размещается заказ.

Document Sales Unit

International Civil Aviation Organization

1000 Sherbrooke Street West, Suite 400

Montreal, Quebec

Canada H3A 2R2

Tel.: (514)285-8022

Telex: 05-24513

Fax: (514)285-6769

Sitatex: YULCAYA

Заказы с оплатой кредитными карточками (только "Виза" или "Америкой экспресс”) направлять по вышеуказанному адресу.

Egypt. ICAO Representative, Middle East Office, 9 Shagaret El Dorr Street, Zamalek 11211, Cairo.

France. Reprdsentant de ГОАС1, Bureau Europe et Atlantique Nord, 3 bis, villa Emile-Bergerat, 92522 Neuilly-sur-Seine (Cedex).

India. Oxford Book and Stationery Co., Scindia House, New Delhi or 17 Park Street, Calcutta.

The English Book Store, 17-L Connaught Circus, New Delhi-110001.

Japan. Japan Civil Aviation Promotion Foundation, 15-12, 1-chome, Toranomon, Minato-Ku, Tokyo.

Kenya. ICAO Representative, Eastern and Southern African Office, United Nations Accommodation, P.O.Box 46294, Nairobi.

Mexico. Representante de la OACI, Ofidna Norteamirica, Centroamdrica у Canbe, Apanado postal 5-377, C.P. 06500, Mdxico, D.F.

Peru. Representante de la OACI, OQcina Sudamfrica, Apanado 4127, Lima 100.

Senegal. Represent ant de Г OACI, Bureau Afrique ocadentale et centrale, Boite postale 2356, Dakar.

Spain. A.E.N.A. • Aeropuenos Espafioles у Navegaddn Аёгеа, Calle Juan Ignacio Luca de Tena, 14, Planta Tercera. Despacho 3.11, 28027 Madrid.

Thailand. ICAO Representative, Asia and Pacific Office, P.O. Box 11, Samyaek Ladprao, Bangkok 10901.

United Kingdom. Gvil Aviation Authority, Printing and Publicauons Services, Greville House,

37 Granon Road, Cheltenham, Glos., GL50 2BN.

7/94

Каталог изданий и аудиовизуальных учебных средств ИКАО

Ежегодное издание с перечнем всех имеющихся в настоящее время публикаций и аудиовизуальных учебных средств.

В ежемесячных дополнениях сообщается о новых публикациях, аудиовизуальных учебных средствах, поправках, дополнениях, повторных изданиях и т. п.

Рассылаются бесплатно по запросу, который следует направлять в Сектор продажи документов ИКАО.

Руководство по аэропортовым службам

Примечание. Может потребоваться оценка условий на поверхности там, где сугробы около ВПП или рулежных дорожек достигают такой высоты, при которой они могут представлять опасность для воздушных судов, обслуживание которых предполагается в данном аэропорту. Следует также производить оценку новых ВПП или ВПП с обновленным покрытием для определения характеристик сцепления на поверхности мокрой ВПП.

1.3.2 В вышеуказанных ситуациях со стороны администрации аэропорта могут потребоваться следующие действия:

a)    на сухой или мокрой ВПП следует предусмотреть корректирующие действия по обслуживанию в случае, если характеристики сцепления на поверхности ВПП ниже уровня, необходимого для планирования ремонта. Если характеристики сцепления на поверхности ВПП ниже минимального допустимого уровня сцепления, необходимо провести корректирующие действия по обслуживанию и, кроме того, предоставить информацию о потенциально возможной скользкости на ВПП, когда она становится мокрой;

b)    на заснеженных и обледенелых ВПП действия могут зависеть от объема перевозок через аэропорт, частоты ухудшения условий сцепления и наличия оборудования для очистки и производства измерений. Например:

1)    в очень загруженном аэропорту или в аэропорту с часто возникающими условиями ухудшения сцепления-обеспечение соответствующим оборудованием для очистки ВПП и устройствами измерения сцепления для проверки результатов;

2)    в относительно загруженном аэропорту с редко возникающими условиями ухудшения сцепления, но в котором полеты должны продолжаться, несмотря на нехватку оборудования для очистки ВПП - измерение сцепления на ВПП, оценки потенциально возможного сопротивления, вызываемого загрязнением в виде слякоти, а также положения и высоты значительных сугробов; и

3)    в аэропорту, в котором полеты могут быть приостановлены из-за неблагоприятных условий на ВПП, но в котором требуется предупреждение о начале таких условий -измерение сцепления на ВПП, оценка потенциально возможного сопротивления, вызываемого загрязнителем, а также положения и высоты значительных сугробов.

1.4 ВЫЗВАННОЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛЯМИ СОПРОТИВЛЕНИЕ

1.4.1    Требуется сообщать о наличии снега, слякоти, льда или воды на ВПП, а также оценивать толщину и расположение слоя снега, слякоти или воды. Сообщения об оценке толщины загрязняющего слоя на ВПП учитываются диспетчером по-разному в отношении взлета и посадки. В части взлета диспетчеры должны учитывать влияние вызванного загрязнителями сопротивления и, если необходимо, глиссирования на требования к дистанции прерванного взлета, основываясь на предоставленной им информации. Что касается посадки, то основная опасность возникает в результате потери сцепления из-за глиссирования или наличия уплотненного снега или льда, в то время как вызванное загрязнителем сопротивление будет способствовать замедлению движения воздушного судна.

1.4.2    Однако помимо любых отрицательных воздействий со стороны вызываемого загрязнителями сопротивления, что может проявиться при взлете, или помимо потери эффективности торможения при посадке, слякоть и вода, поднятые колесами воздушного судна, могут вызвать срыв пламени двигателей, а также причинить существенное повреждение планеру и двигателям. С этим связан еще один довод в пользу удаления осадков с ВПП, а не в пользу, например, приложения особых усилий для улучшений точности измерений и сообщений о характеристиках сцепления на загрязненной ВПП.

1.5 ОБЪЯСНЕНИЕ ТЕРМИНОВ

1.5.1    Невозможно обсуждать методы измерения сцепления и оценки толщины слоя загрязнителей без предварительного рассмотрения некоторых основных явлений, происходящих под пневматиком и вокруг него в процессе качения. Для упрощения оно может быть выполнено в качественном виде.

Процент скольжения

1.5.2    На старых типах авиационных тормозов, не имеющих противогазовой системы, чем сильнее тормозил пилот, тем больший тормозной момент он мог вызвать. Создавая давление в тормозной системе, он замедлял вращение колес и при условии наличия достаточного тормозного момента мог их заблокировать. Если принять скорость воздушного судна равной 185 км/ч (100 узлов), а скорость пневматика в точке касания с землей равной 148 км/ч (80 узлов), то пневматик будет скользить по земле со скоростью 37 kmAi (20 узлов). Это называется 20-процентным скольжением. Точно так же при 100-процентном скольжении колесо заблокировано. Важность этого термина объясняется тем, что по мере изменения процента скольжения изменяется создаваемая колесом сила сцепления, что показано в виде графика на рис. 1.1 для случая мокрой ВПП. Поэтому максимальная сила сцепления появляется в интервале от 10 до 20-процентного скольжения; этот факт используется в современных системах торможения для увеличения эффективности торможения. Это достигается путем допуска скольжения колес в этих процентных пределах.

1.5.3    Важность этой кривой с точки зрения измерения коэффициента сцепления на ВПП заключается в том, что величина, соответствующая вершине кривой (называется максимумом), при сопоставлении со скоростью может представлять характеристику поверхности ВПП, ее загрязнения или устройства измерения сцепления и поэтому является стандартной универсальной величиной. Следовательно, такой тип устройства можно использовать для измерения коэфсрициента сцепления на ВПП. Значение, измеренное на заснеженных или обледенелых ВПП, можно сообщать пилоту в качестве репрезентативной характеристики сцепления. На мокрых ВПП измеренное значение может использоваться в качестве оценки характеристик сцепления, обеспечиваемых намокшей ВПП.

Блокированное колесо

1.5.4    Этот термин означает именно блокированное колесо, и коэффициент сцепления д, получаемый в таком состоянии, будет соответствовать 100-процентному скольжению, как показано на рис 1-1. Необходимо отметить, что эта величина будет меньше максимума д, достигнутого при оптимальном скольжении. Проверки показали, что д скольжения для пневматика воздушного судна составляет от 40 до 90 процентов максимума д в зависимости от условий на ВПП. Тем не менее для измерения коэффициента сцепления на ВПП применяются также машины, которые используют режим блокированного колеса. В этом случае измеренная величина будет указывать на потенциальные возможности раскрутки колес при касании.

Коэффициент бокового сцепления

1.5.5    Когда вращающееся колесо рыскает, как, например, при изменении направления движения транспортного средства, действующую на колесо силу можно разложить по двум направлениям, одно из которых находится в плоскости колеса, а другое совпадает с направлением его оси. Коэффициентом бокового сцепления является отношение величины силы, действующей по оси, к вертикальной нагрузке. Если это отношение нанести на график в зависимости от угла рыскания на различных поверхностях, получается зависимость, аналогичная изображенной на рис. 1-2.

1.5.6 Из рисунка видно, что если угол рыскания колеса превышает 20 градусов, то коэффициент бокового сцепления не может быть использован для получения численного значения коэффициента сцепления на ВПП. С учетом некоторых других соображений можно на практике обеспечить работу колеса при максимальном д. В зависимости от давления в пневматике, его жесткости (конструкции), и скорости отношение между боковой силой и углом рыскания будет меняться.

"Нормальное * сцепление с мокрой поверхностью и глиссирование

1.5.7    При рассмотрении мокрой или залитой водой ВПП существует ряд отдельных, но связанных аспектов проблемы торможения. Во-первых, "нормальное" сцепление на мокрой поверхности является состоянием, при котором вследствие наличия воды на ВПП располагаемый коэффициент сцепления снижается по сравнению с располагаемым коэффициентом на той же сухой ВПП. Это объясняется тем, что невозможно полностью вытеснить воду между пневматиком и ВПП, в результате чего имеет место только частичный контакт пневматика с ВПП. Это, в свою очередь, приводит к заметному уменьшению силы, противодействующей относительному движению пневматика и ВПП, так как остальная часть контакта находится между пневматиком и водой. Поэтому для получения высокого коэффициента сцепления на мокрой или залитой водой ВПП необходимо, чтобы промежуточная водяная пленка была удалена или нарушена в течение времени соприкосновения каждого элемента пневматика с ВПП. По мере увеличения скорости уменьшается время контакта и соответственно сокращается время для осуществления этого процесса; таким образом, коэффициент сцепления на мокрых поверхностях имеет тенденцию к снижению по мере увеличения скорости, то есть фактически площадки становятся более скользкими. Во- вторых, одним из наиболее серьезных факторов в этих условиях является глиссирование, когда пневматики воздушного судна в значительной мере отделены от ВПП тонкой пленкой жидкости. В этих условиях коэффициент сцепления становится почти незначительным, и поэтому колесные тормоза и выдерживание направления воздушного судна с помощью колес фактически становятся неэффективными. Описание трех основных известных типов глиссирования приводится ниже. Дополнительные указания, касающиеся толщины слоя воды и его влияния на глиссирование, содержатся в разделе 2.1.

1.5.8    Типичное уменьшение сцепления на мокрой поверхности, а также уменьшение сцепления при увеличении скорости воздушного судна объясняются совместным действием вязкого динамического давления воды, которому подвергаются пневматик и поверхность. Это давление вызывает частичную потерю "сухого" контакта, причем эта потеря имеет тенденцию к росту с увеличением скорости. Существуют условия, в которых потеря бывает практически полной и сцепление падает до незначительных величин. Это явление отождествляется или с вязким динамическим глиссированием или с глиссированием за счет обращения резины. Каким образом эти явления проявляются в различных зонах взаимодействия пневматика с поверхностью и как размеры зон изменяются с изменением скорости, показано на рис. 1-3, который основывается на предложенной Гофом концепции трех зон. В зоне 1, где наблюдается динамическое давление, и в зоне 2, где имеет место вязкое давление, сцепление фактически равно нулю, в то время как в зоне 3 можно предположить наличие сухого сцепления. Размеры зоны 3 постепенно уменьшаются с увеличением скорости, и коэффициент сцепления будет уменьшаться пропорционально уменьшению размеров зоны 3. Можно предположить, что пропорция между зонами будет той же самой, если два колеса движутся точно на их скорости глиссирования.

1.5.9    В случае вязкого глиссирования может происходить потеря сцепления при сравнительно небольших скоростях из-за влияния вязкости, которая препятствует вытеснению воды из-под пневматика. Однако для этого нужна очень гладкая поверхность ВПП, и таковая может быть найдена втех местах, которые покрыты значительным слоем резины, оставленной пневматиками при раскрутке колес при приземлении, или которые подверглись шлифованию в процессе движения. Вязкое глиссирование ассоциируется с влажными/мокрыми ВПП или с ВПП, покрытыми мокрым льдом, и когда оно существует, то сохраняется до очень низких скоростей. Вязкое глиссирование может возникать при торможении во время прерванного взлета или пробега при посадке.

1.5.10    Динамическое глиссирование возникает за критической скоростью, которая является функцией давления в пневматике. Такое положение является результатом влияния инерции воды, при котором давление пневматика, направленное вниз (давление воздуха в пневматике), недостаточно для вытеснения воды за пределы следа за короткое время контакта. Динамическое глиссирование может возникнуть на ВПП с недостаточной макротекстурой на скоростях вне диапазона, определяемого критической скоростью глиссирования, при условии, что толщина слоя жидкости достаточно велика. Динамическое глиссирование ассоциируется с ВПП, залитыми жидкостью не особенно большой глубины, и появляется на критической скорости, которая является прямой функцией давления в пневматике. Чем выше давление в пневматике, тем выше скорость, при которой появляется (динамическое) глиссирование. Однако "обмен" заключается в

том, что с увеличением давления в пневматике достигаемое сцепление на мокрой поверхности обычно уменьшается на более низких скоростях, чем скорости глиссирования. Динамическое глиссирование встречается при более высоких скоростях пробега по земле при посадке и взлете. Наличие всего лишь 0,5 миллиметра стоячей воды считается достаточным для поддержания динамического глиссирования. Такая относительно небольшая толщина слоя воды может появиться при сильных ливневых дождях или из-за луж, возникающих вследствие неровностей поверхности.

1.5.11    До сих пор многое неизвестно об обращении резины, но существующее мнение свидетельствует о том, что между пневматиками и поверхностью ВПП образуется перегретый пар при температуре, равной примерно 200°С, что приводит к плавлению подвергающейся воздействию зоны пневматика. Одно предположение заключается в том, что расплавленная резина является перемычкой, препятствующей выходу находящегося под высоким давлением пара. После инцидентов, при которых возникало вышеуказанное обращение резины, на поверхности ВПП обнаруживались белые следы, характерные для "очистки паром”. Глиссирование при обращении резины может произойти при любой ситуации и любой скорости, когда пневматик не вращается (заторможенный или незаторможенный) в течение продолжительного периода времени. Соответственно, избежание блокирования колеса представляется важной превентивной мерой в такой ситуации. Дополнительный материал по теории вяэкого/динамического глиссирования содержится в добавлении 1.

Коэффициент сцепления

1.5.12    Коэффициент сцепления определяется как отношение касательной составляющей силы, требующейся для сохранения равномерного относительного движения между соприкасающимися поверхностями (поверхностями пневматиков самолета и искусственного покрытия), к перпендикулярной составляющей силы, удерживающей эти поверхности в контакте друг с другом (приложение силы распределенного веса самолета к проектору пневматиков воздушного судна). Коэффициент сцепления часто обозначается греческой буквой д (мю). Это простой способ количественного определения относительной скользкости поверхностей искусственных покрытий.

Эффективность системы тормозов

1.5.13    Как уже отмечалось, современные противоюзовые тормозные системы конструируются с учетом их работы в условиях, по возможности приближенных к величине

максимального сцепления (и™,). Однако действие тормозной системы воздушных судов обычно обеспечивает только некоторый процент от этой максимальной величины. Эффективность повышается с увеличением скорости, при этом результаты проверок с более старыми системами на мокрой поверхности продемонстрировали величины в 70 процентов при 56 км/ч (30 узлов) с увеличением почти до 80 процентов при скорости 222 км/ч (120 узлов). Для современных систем потребовались более высокие величины. Для противоюэовых систем, используемых на многих транспортных самолетах, установленный эмпирическим путем эффективный коэффициент торможения д ^ составляет:

Р*и - 0.2 и™, + 0.7 д²т„, для М™. менее 0,7 И Деи ~ 0,7 Итш> для Щвд ⁼ 0,7 или более

Сопротивление качению

1.5.14    Сопротивление качению - это лобовое сопротивление, вызываемое эластичной деформацией пневматика и нежесткой соприкасаемой поверхностью. Для обычного двухслойного пневматика воздушного судна оно приблизительно равно 0,02 от вертикальной нагрузки на пневматик. Для того чтобы пневматик вращался, коэффициент трения при качении должен быть меньше, чем коэффициент сцепления между пневматиком и ВПП.

Кривые сцепление/скорость

1.5.15    Водя является одной из лучших смазок для резины и, как указывается в п. 1.5.7, удаление воды и прорыв тонкой пленки воды в зоне контакта с пневматиком требует времени. Существует ряд характеризующих поверхность ВПП параметров, которые влияют на дренажную способность в зоне контакта с пневматиком. Если ВПП имеет хорошую макротекстуру, позволяющую воде уходить из-под пневматика, то скорость будет оказывать меньшее влияние на коэффициент сцепления. Также справедливо и обратное: на поверхности с плохой макротекстурой сцепление уменьшается в большей мере при увеличении скорости. Другим параметром является остроконечность текстуры (микротекстура), которая в основном определяет уровень сцепления на поверхности, как показано на рисунке 1-4.

1.5.16    При увеличении скорости коэффициенты сцепления на двух поверхностях А и О с открытой текстурой несколько уменьшаются, тогда как коэффициенты сцепления для поверхностей В и С снижаются более значительно. Это говорит о том, что наклон кривой сцепления/скорость прежде всего зависит от имеющейся макротекстуры. На величину коэффициента сцепления в преобладающей степени влияет шероховатость неровностей, причем поверхности А и В имеют шероховатую микротекстуру, а поверхности С и D - гладкую. Поэтому с точки зрения сцепления поверхности ВПП должны всегда представлять собой комбинацию шероховатых и открытых текстур. Таким образом, кривая сцепление/скорость свидетельствует о влиянии скорости на коэффициент сцепления на мокрой поверхности, особенно на более высоких скоростях (например приблизительно 130 км/ч (70 узлов) и более].

Текстура поверхности

1.5.17    Коэффициент сцепления между пневматиком и ВПП зависит от ряда факторов, таких как скорость, текстура поверхности, типа загрязнения ВПП, толщина слоя загрязнения, состав резины пневматика, конструкция пневматика, рисунок протектора пневматика, температура поверхности протектора, износ пневматика, давление пневматика, эффективность системы торможения, тормозной момент, коэффициент проскальзывания колеса и время года. Некоторые из этих факторов оказывают влияние друг на друга, и каждый фактор в отдельности оказывает различное влияние на величину коэффициента сцепления. Но параметром, который в наиболее значительной степени определяет величину достигаемого сцепления с мокрой поверхностью и соотношения сцепление/скорость, является микро/макротекстура поверхности. Дополнительная инструкция о влиянии характеристик микро/макротекстуры на характеристику сцепления пневматика приведена в добавлении 2.

Коэффициент сцепления (ц)
Рис. 1-4. Связь между коэффициентами сцепления при торможении, достигаемого при антиюзовом торможении на поверхностях различной текстуры при определенных условиях эксплуатации

Глава 2

Оценка основных факторов, влияющих на сцепление

2.1 ТОЛЩИНА СЛОЯ ВОДЫ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ДИНАМИЧЕСКОЕ ГЛИССИРОВАНИЕ

2.1.1    Критическая скорость, на которой начинается глиссирование (см. пп. 1.5.7.-1.5.11), зависит от ее определения, что иллюстрируется на рис. 2-1. Если скорость глиссирования определяется как точка, в которой кривая зависимости сопротивления, вызываемого наличием жидкости, от скорости достигает максимума, это не будет соответствовать скорости, на которой колесо прекращает вращаться. Эго не представляет большого интереса для пилота, однако он хочет знать, когда имеет место недостаточное сцепление между пневматиком и землей, чтобы вращать колесо для преодоления сопротивления качению, поскольку с этого момента он не может осуществлять эффективное торможение. Вероятно, что при такой скорости все еще имеется некоторый контакт с землей, однако недостаточный для того, чтобы заставить колесо вращаться. Скорость, при которой ни одна из частей пневматика не находится в соприкосновении с землей, по-видимому, в большей мере приближается к точке, в которой вызванное наличием жидкости сопротивление прекращает увеличиваться (то есть к вершине сплошной линии на рис. 2-1).

2.1.2    Динамическое глиссирование начинается при скорости в км/час (узлах), которая приблизительно равна произведению 624 (356) на квадратный корень давления в пневматике в кПа. Этот процесс не понят полностью. Он был неожиданно обнаружен во время испытаний сцепления на оборудованном регистрирующими приборами воздушном судне, когда при торможении была получена величина коэффициента сцепления д = 0,85. Запись скорости колеса показала, что сопротивление при пробеге было недостаточным для прокручивания колеса каждый раз, когда автоматический тормоз его замедлял.

2.1.3    Другим важным вопросом является то, что после начала глиссирования путевая скорость должна быть значительно уменьшена по сравнению со скоростью глиссирования, перед тем как колесо снова начнет прокручиваться. Как показано на рис. 2-2, это явление было ясно продемонстрировано во время испытаний с колесом размером 23 см, проведенных Бристольским университетом.

2.1.4    Следует отметить, что при давлении 206,8 кПа и нагрузке в 90 кг пневматик глиссирует при скорости приблизительно 23 м/с, но не восстанавливает путевой скорости, пока вектор скорости не уменьшится до 9 м/с. Изменение нагрузки на пневматик также изменяет его скорость глиссирования, если ее принимать за вектор скорости, при которой вращение начинает замедляться. Практическим аспектом, проиллюстрированным этим экспериментом, является то, что пневматик воздушного судна не восстанавливает контакта с землей в достаточной мере для сколь-либо эффективного торможения до тех пор, пока не будет достигнута скорость, значительно меньшая той, которая необходима для начала глиссирования.

2.1.5    Очевидно, что динамическое и вязкое глиссирование возникает только тогда, когда имеется достаточный слой воды на ВПП, препятствующий довольно быстрому ее удалению из зоны контакта пневматика с ВПП для обеспечения некоторого сухого контакта. Таким образом, это становится проблемой дренажа и в основном микро/макротекстуры ВПП, а рисунок протектора пневматика имеет сравнительно небольшое значение в отношении дренажа зоны контакта пневматика. Пневматик с приемлемым бороздчатым рисунком протектора обеспечивает дополнительные дренажные каналы, однако их эффективность уменьшается по мере износа протектора до допустимых пределов. Общепризнанно, что опасность глиссирования может быть значительно снижена путем создания должной микро/макротекстуры поверхности ВПП. Этот вопрос рассматривается в части 3 Руководства по проектированию аэродромов - Аэродромные покрытия.

13

2.1.6 Для того, чтобы определить, как меняется глубина слоя воды, необходимого для поддержания глиссирования, в зависимости от текстуры поверхности, Колледж аэронавтики Соединенного Королевства провел проверки характеристик глиссирования на бетоне, обработанном щетками (не проволочными), и на рифленом бетоне. На предполагаемом пути колеса на каждой поверхности были созданы покрытые водой участки, и с помощью встроенного в ВПП измерительного устройства оказалось возможным определить высоту глиссирующего пневматика над ВПП. График на рис. 2-3 был построен путем нанесения толщины слоя воды над прибором-отметчиком в зависимости от высоты пневматика над ВПП.

Толщина слоя воды (мм)

2.1.7    Видно, что после начала глиссирования (которое может возникнуть над лужей) пневматик не восстанавливает контакта с ВПП в слое воды, превышающем 0,6 мм, если поверхность представляет собой обработанный щетками бетон и давление в пневматике составляет827 кПа. Чем больше давление в пневматике, тем большая толщина слоя воды необходима для поддерживания глиссирования. Кроме того, чем грубее макротекстура поверхности, тем большей толщины должен быть слой воды. Эти испытания также показали, что глиссирование может начаться в течение миллисекунд при вхождении в слой воды критической толщины. Создание хорошего дренажа поверхности и подходящей текстуры является основным требованием в целях сведения к минимуму риска глиссирования и повышения в целом характеристик сцепления на мокрой поверхности.

2.1.8    Поскольку начальная толщина слоя воды изменяется в зависимости от текстуры поверхности, чрезвычайно важно выразить эту информацию в удобной форме. Для определения текстуры необходимо использовать какой-либо метод или устройство, что само по себе представляет сложную проблему, так как размер, форма и угловатость заполнителя имеют важное значение. В настоящее время применяются различные методы и измерительная техника. Информация об этих методах и технике содержится в п. 2.3.

2.1.9    Известно, что очень немногие государства (если вообще имеются таковые) в настоящее время передают информацию о толщине слоя воды на ВПП, хотя в некоторых государствах, которые используют систему выбора предпочтительной ВПП в отношении посадки, существует практика замены мокрой ВПП на более длинную ВПП и/или на ВПП, менее подверженную влиянию бокового ветра.

2.1.10    По вопоосу о возможной замене измерения сцепления на ВПП измерением толщины слоя воды на ВПП высказывались некоторые соображения. Для этого проводилось исследование с целью составления списка требований, которым должны отвечать устройства для измерения толщины слоя воды. Исследование показало, что данные устройства, помимо прочего,

Руководство по аэропортовым службам

(Doc 9137-AN/898)

Часть 2

Состояние поверхности покрытия

Издание третье - 1994

Руководство по аэропортовым службам

должны быть точными, удобными при использовании, быстродействующими и способными измерять толщину слоя воды до 10 мм. Кроме того, их время нахождения на ВПП должно быть минимальным, и на их показания не должна влиять концентрация соли на поверхности водного слоя. Ни одно из известных устройств, используемых государствами, по-видимому, не отвечает этим требованиям, хотя по крайней мере одно из них считается отвечающим требованиям проведения исследовательской работы. Разработка устройства, которое могло бы отвечать всем вышеуказанным требованиям, представляется возможной, но нецелесообразной. Основная причина заключается в том, что представляется предпочтительным разрабатывать программы, направленные на улучшение текстуры и дренажа поверхности ВПП, а не на усовершенствование измерений толщины слоя воды. Измерительные устройства могли бы иметь какое-то значение в редких случаях при исключительно обильных дождевых осадках. Даже если предположить, что будет разработано устройство, отвечающее указанным требованиям, другая серьезная трудность будет, по-видимому, заключаться в определении числа и размещении устройств, требующихся для ВПП. В свете вышеизложенного был сделан вывод, что стандартизацией устройств для измерения толщины слоя воды в целях измерения сцепления на ВПП, очевидно, заниматься нецелесообразно.

2.1.11 Прочив соображения. Толщина слоя жидкости, конечно, является только одним из факторов. Плотность и вязкость при заданной толщине слоя являются наиболее важными. В отношении любой данной измеримой толщины слоя необходимо учитывать плотность и вязкость жидкости, текстуру ВПП, конструкцию и износ протектора пневматика и степень загрязнения ВПП при оценке возможности любого эксплуатационного применения.

2.2 ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ПОВЕРХНОСТИ

2.2.1    Наличие загрязнителей в жидком состоянии (мокрого снега, слякоти или стоячей воды) на ВПП может иметь чрезвычайные последствия для эксплуатации воздушных судов. Многообразие природы загрязнителей и критическое воздействие толщины их слоя затрудняют проведение удовлетворительной оценки воздействия вызванного осадками сопротивления. Описание эксплуатационных мер, предназначенных для решения проблемы взлета с ВПП, покрытых слякотью или водой, содержится в Техническом руководстве по летной годности.

2.2.2    Во время эксплуатации ВПП с измеримой толщиной слоя жидкости помимо наличия крайне низких уровней сцепления и нежелательных последствий глиссирования отмечается влияние замедления на свободное качение, которое называют "вызванным осадками сопротивлением". Более конкретно вызванное осадками сопротивление можно подразделить на: а) сопротивление от смещения жидкости; Ь) характеристики замедления вращения колеса; с) площади рассеяния брызг колесом и сопротивление (удар) от брызг жидкости. На основании проверок во время полетов самолетов, а также проверок при пробегах по земле получены уровни вызванного осадками сопротивления, которые находятся в прямой зависимости от следующих переменных величин и их комбинаций: от квадрата путевой скорости, вертикальной нагрузки, давления в пневматике, плотности жидкости, толщины слоя жидкости и расположения колес.

2.2.3    Когда непритормаживаемый пневматик катится по ВПП, покрытый жидкостью, он соприкасается с неподвижной жидкостью на ВПП и перемещает ее. Происходящее в результате изменение кинетической энергии жидкости создает гидродинамическое давление, которое влияет на пневматик и на поверхность ВПП. Горизонтальный компонент результирующей силы гидродинамического давления называется "сопротивлением от смещения жидкости", или силой, препятствующей поступательному движению. Вертикальный компонент такой реакции называется "подъемной силой от смещения жидкости" или силой реакции, несущей с собой потенциальные возможности динамического глиссирования и замедления прокручивания колеса. Дополнительными силами жидкости, воздействующими на поступательное движение, являются "сопротивление от разбрызгивания жидкости" и "подъемная сила от разбрызгивания жидкости", которые возникают на воздушном судне, когда часть этой поднятой с ВПП жидкости в форме брызг попадает на другие части воздушного судна, такие как пневматики, шасси и устройства для увеличения подъемной силы и лобового сопротивления, а также расположенные в хвостовой части двигатели.

2.2.4    Сопротивление от смещения жидкости в первую очередь имеет важное значение для характеристик разгона воздушного судна на взлете. Сопротивление от смещения жидкости

ПОПРАВКИ

Об издании поправок регулярно сообщается в Журнале ИКАО и в ежемесячном дополнении к Каталогу изданий и аудиовизуальных учебных средств ИКАО, которыми рекомендуется пользоваться для справок. Тексты этих поправок можно получить бесплатно по запросу.

№	Дата	Кем внесено

(Н)

Предисловие

В положениях тома I Приложения 14 требуют от государств принятия необходимых мер для возможно быстрого и полного удаления загрязнителей с площади маневрирования, для того чтобы свести к минимуму их накопление и, таким образом, обеспечить хорошие характеристики сцепления и малое сопротивление качению. Кроме того, Приложение рекомендует удалять с поверхности искусственных покрытий камни или другой мусор, которые могут вызвать повреждение планеров и двигателей воздушных судов или нарушить работу бортовых систем. В том случае, когда невозможно полностью удалить загрязнители, требуется производить оценку состояния искусственного покрытия и информировать об этом соответствующие органы аэропорта. Также рекомендуется периодически производить измерения характеристик сцепления на ВПП и принимать соответствующие меры, когда эти характеристики ниже определенного уровня, указанного данным государством. Целью настоящего руководства является оказание помощи государствам в принятии ими соответствующих мер для преодоления трудностей, возникающих вследствие наличия загрязнителей или мусора на площади маневрирования или ее разрушения под влиянием атмосферных воздействий.

Следует особо подчеркнуть, что целью администрации аэропорта должно быть удаление с площади маневрирования всех загрязнителей и мусора, которые неблагоприятно влияют на летнотехнические характеристики воздушных судов. В связи с этим непрерывные исследования были направлены на повышение экономичности и эффективности механических и химических способов удаления загрязнителей с площади маневрирования. Однако существуют обстоятельства, оправдывающие требования об измерениях величин сцепления и, следовательно, разработке приемлемых методов таких измерений.

В течение некоторого времени предметом испытаний и обсуждений являлась возможность определения коррелпции между величинами сцепления, выдаваемыми различными типами устройств измерения. В 1972 году ИКАО утвердила программу по определению корреляции различного наземною оборудования, используемого для измерения характеристики сцепления на ВПП.

В результате была составлена таблица, показывающая корреляцию между определенными устройствами по измерению сцепления при их использовании на заснеженных и обледенелых поверхностях. Корреляция между устройствами измерения сцепления при проведении измерений на мокрых поверхностях была неприемлемой. Испытания, проведенные позднее в Соединенных Штатах, указали на несколько иную корреляцию между устройствами измерения сцепления на покрытых уплотненным снегом или льдом поверхностях искусственных покрытий, что объясняется изменениями в параметрах испытательных пневматиков. Широкое проведение испытаний с применением новых пневматиков в условиях искусственного смачивания поверхности покрытий позволило в результате получить статистическое подтверждение приемлемой корреляции между различными устройствами измерения сцепления непрерывного действия.

В настоящем руководстве, в частности, содержится материал, имеющий отношение к основным факторам, влияющим на сцепление, корреляцию между устройствами измерения сцепления на поверхностях с искусственным покрытием, описанию этих устройств, практике измерения и сообщения о величинах сцепления на заснеженных, обледенелых и залитых водой поверхностях, сбору и распространению информации о состоянии поверхностей с искусственным покрытием, а также очистке и удалению загрязнителей и мусора с площади маневрирования.

Имеется в виду, что руководство должно постоянно находиться на уровне современных требований. Наиболее вероятно, что последующие издания будут улучшены благодаря накопленному опыту, замечаниям и предложениям, полученным от тех. кто будет пользоваться настоящим руководством. В связи с этим читателям руководства предлагается высказывать свои мнения, замечания и предложения по настоящему изданию. Их следует направлять в адрес Генерального секретаря ИКАО.

т

Содержание

Стр.

Глава 1.    Общие положения.............................................. 1

1.1    Введение...................................................... 1

1.2    Важность характеристик сцепления на поверхности ВПП/горможения воздушных

судов........................................................ 2

1.3    Необходимость оценки условий на поверхности ВПП..................... 3

1.4    Вызванное загрязнителями сопротивление............................ 4

1.5    Объяснение терминов............................................ 5

Глава 2.    Оценка основных факторов, влияющих на сцепление .................. 11

2.1    Толщина слоя воды и его влияние на динамическое глиссирование......... и

2.2    Загрязнители поверхности......................................... 14

2.3    Текстура поверхности ............................................ 15

2.4    Неровность.................................................... 18

Глава 3. Определение и выражение характеристик сцепления на мокрых поверхностях и искусственных покрытий............................................. 19

3.1    Общие положения............................................... 19

3.2    Измерение .................................................... 20

3.3    Сообщение.................................................... 23

3.4    Учет низких характеристик сцепления................................ 23

Глава 4. Измерение характеристик сцепления на покрытых уплотненным снегом или льдом поверхностях с искусственным покрытием............................ 25

4.1    Общие положения............................................... 25

4.2    Задачи аэропорта, обусловленные изменениями условий ................. 25

4.3    Требования к точности информации о характеристиках сцепления .......... 27

4.4    Измерение .................................................... 27

4.5    Сообщение.................................................... 28

Глава 5.    Устройства измерения сцепления на ВПП............................ 31

5.1    Возможность стандартизации...................................... 31

5.2    Критерии для новых устройств измерения сцепления .................... 31

5.3    Корреляция между устройствами измерения сцепления.................. 33

5.4    Корреляция с характеристикой торможения воздушного судна ............. 38

5.5    Общее рассмотрение устройств измерения сцепления ................... 38

5.6    Мю-метр...................................................... 39

5.7    Измеритель сцепления на ВПП.................................... 40

5.8    Скидометр..................................................... 42

5.9    Измеритель сцепления на поверхности.............................. 42

5.Ю    Измеритель сцепления ........................................... 46

5.11    Деселерометры................................................. 46

М

Руководство по аэропортовым службам

Стр.

Глава 6. Сбор и распространение информации о состоянии поверхности искусственного покрытия............................................... 51

6.1    Общие положения............................................... 51

6.2    Информация о состоянии мокрой поверхности ......................... 53

6.3    Информация о состоянии поверхности, покрытой снегом, слякотью или льдом .    53

6.4    Формат SNOWTAM .............................................. 54

Глава 7. Удаление снега и меры по предотвращению обледенения ............... 63

7.1    Общие положения............................................... 63

7.2    Комиссия по удалению снега ...................................... 64

7.3    Планирование мероприятий по удалению снега......................... 65

7.4    Механические методы............................................ 66

7.5    Оборудование для удаления снега и меры по предотвращению обледенения ..    68

7.6    Тепловые методы ............................................... 91

7.7    Химические методы ............................................. 92

7.8    Материалы для очистки от льда зон, помимо площади маневрирования......    96

7.9    Очистка поверхностей от слякоти ................................... 96

Глава 8. Удаление резины ............................................... 97

8.1    Общие положения............................................... 97

8.2    Химическое удаление ............................................ 98

8.3    Механическое удаление........................................... 98

Глава 9. Удаление жидкой и/или густой смазки .............................. 101

9.1    Общие положения............................................... 101

Глава 10. Удаление мусора.............................................. 103

10.1    Общие положения .............................................. ЮЗ

10.2    Оборудование для удаления мусора ................................. 105

10.3    Испытания очистительных машин ................................... 105

Добавление 1. Метод определения минимального уровня сцепления ............. 107

Добавление 2. Порядок проведения осмотра ВПП при осуществлении обследований поддержания их в эксплуатационном состоянии в аэропортах, обслуживающих полеты турбореактивных воздушных судов, в условиях отсутствия оборудования для измерения сцепления на поверхностях искусственных покрытий ............ 113

с постоянным коэффициентом скольжения вместе с системой искусственного смачивания ......................................................... 121

Добавление 4. Инструкции по определению аэропортов-участников программы по поддержанию пригодного для эксплуатации уровня сцепления на поверхности искусственных покрытий............................................... 127

Добавление 5. Методы измерения или оценки эффективности торможения при отсутствии устройств проверки сцепления ................................. 133

Добавление 6. Типы плугов и вспомогательное оборудование................... 137

Добавление?. Соответствующие рекомендуемые материалы................... 141

Глава 1

Общие положения

Примечание. Термины "загрязнитель¹'и "мусор" в настоящем руководстве имеют следующие значения. Загрязнителем считается наслоение (такое как снег, слякоть, лед, стоячая вода, грязь, пыль, песок, нефтепродукты и резина) на искусственном покрытии аэропорта, которое оказывает вредное влияние на характеристики сцепления на поверхности с искусственным покрытием. Мусором являются куски незакрепленного материала (такого как песок, камень, бумага, дерево, металл, обломки искусственных покрытий), которые могут вызвать повреждение планеров и двигателей воздушных судов или нарушить работу бортовых систем, если они наносят удары по планерам или захватываются двигателями. Повреждения, вызванные мусором, также известны как FOD- foreign object damage (повреждения посторонними предметами).

1.1 ВВЕДЕНИЕ

М.1    Некоторое беспокойство вызывает достаточность сцепления между пневматиками

воздушного судна и поверхностью ВПП в определенных эксплуатационных условиях, таких как наличие на ВПП снега, слякоти, льда или воды, особенно при высоких скоростях воздушного судна на взлете или посадке. Это беспокойство усиливается в отношении транспортных реактивных воздушных судов, поскольку характеристика торможения таких воздушных судов в значительной степени зависит от сцепления между пневматиками воздушного судна и поверхностью ВПП; они обладают высокими скоростями посадки и взлета, и в некоторых случаях длина ВПП, требуемая для посадки или взлета, приближается к критической по отношению к располагаемой длине ВПП. Кроме того, при наличии бокового ветра в таких эксплуатационных условиях может быть ухудшена путевая управляемость воздушного судна.

1.1.2    О степени серьезности ситуации свидетельствуют действия национальных полномочных органов летной годности, в рекомендациях которых содержатся требования об увеличении посадочной дистанции для мокрой ВПП по сравнению с сухой ВПП. Дополнительные проблемы, связанные со взлетом реактивных воздушных судов с покрытой слякотью или водой ВПП, включают как ухудшение характеристик вследствие влияния вызванного загрязнителями сопротивления, так и повреждение планера и засасывание загрязнителей в двигатель. Информация о подходе к решению проблемы взлета с покрытых слякотью или водой ВПП содержится в Техническом руководстве по летной годности (Doc. 9051).

1.1.3    Кроме того, необходимо, чтобы в распоряжении пилота и связанного с выполнением полета персонала была достаточная информация о характеристиках сцепления на поверхности ВПП/горможения воздушных судов, чтобы они могли скорректировать технику пилотирования и применить поправки к характеристикам. Если загрязнителем ВПП является снег или лед, следует произвести оценку состояния ВПП, замерить коэффициент сцепления и результаты предоставить пилоту. Если загрязнителем ВПП является вода и ВПП при намокании становится скользкой, пилот должен быть осведомлен о потенциально опасных условиях.

1.1.4    Перед подробным рассмотрением необходимости и методов оценки сцепления на поверхности ВПП или сопротивления, вызванного наличием метеорологических загрязнителей, таких как снег, слякоть, лед и вода, следует особо подчеркнуть, что цель администрации аэропорта должна заключаться в по возможности быстром и полном удалении всех загрязнителей и исключении любых других условий на поверхности ВПП, которые оказывают неблагоприятное влияние на летнотехнические характеристики воздушных судов.

Руководство по аэропортовым службам

1.2 ВАЖНОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК СЦЕПЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ВПП/ТОРМОЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ

1.2.1    Инциденты и авиационные происшествия, связанные с выкатыванием за пределы ВПП воздушного судна или с его боковым выкатыванием с ВПП, показывают, что во многих случаях основной причиной или по крайней мере сопутствующим фактором являются недостаточные характеристики сцепления на ВПП/торможения воздушного судна. Кроме этого аспекта, относящегося к безопасности, результатом плохих характеристик сцепления может быть значительное снижение регулярности и эффективности полетов. Необходимо, чтобы поверхность ВПП с искусственным покрытием была построена так, чтобы на мокрой ВПП обеспечивались хорошие характеристики сцепления. В этих целях желательно, чтобы на новой поверхности средняя глубина поверхностной текстуры была не менее 1,0 мм. Обычно это требует применения некоторых видов специальной обработки поверхности.

1.2.2    Соответствующие характеристики сцепления на ВПП необходимы для трех определенных целей:

a)    замедления движения воздушного судна после посадки или в случае прерванного взлета;

b)    поддержания путевой управляемости во время пробега по земле при взлете или посадке,

особенно в случае бокового ветра, и несимметричной тяги двигателей или технических

неисправностей; и

c)    раскрутки колес при приземлении.

1.2.3    В отношении возможностей как в части торможения, так и путевой управляемости необходимо отметить, что хотя воздушное судно и управляется на земле, тем не менее оно подвержено воздействию значительных аэродинамических или иных сил, которые могут влиять на характеристики торможения или создавать моменты относительно оси рыскания. Такие моменты могут быть также вызваны несимметричной тягой двигателей (например отказ двигателя на взлете), несимметричным действием колесных тормозов или боковым ветром. Эго может оказать критическое воздействие на путевую устойчивость. Во всех случаях сцепление на поверхности ВПП играет важную роль в нейтрализации этих сил или моментов. В отношении путевой управляемости все воздушные суда имеют специфические пределы по допустимым боковым составляющим ветра. Эти пределы снижаются по мере снижения сцепления на поверхности ВПП.

1.2.4    Иная значимость пониженного сцепления на поверхности ВПП для случая посадки по сравнению с прерванным взлетом обусловлена другими принципами работы.

1.2.5    В случае посадки сцепление на поверхности ВПП особенно важно при касании для раскрутки колес до полной скорости вращения. Это наиболее важное условие для оптимальной работы оборудованной электронным управлением противоюзоеой тормозной системы (установлена на большинстве современных воздушных судов) и для получения наилучших возможностей по выдерживанию направления. Кроме того, оборудованные автоспойлеры, которые ликвидируют остаточную подъемную силу и увеличивают аэродинамическое сопротивление, а также оборудованные системы автоторможения срабатывают только тогда, когда достигается достаточная раскрутка колес. В практике полетов часты случаи задержки раскрутки колес из-за недостаточного сцепления на поверхности ВПП, обычно вызванного чрезмерными наслоениями резины. В чрезвычайных случаях отдельные колеса могут совсем не поддаться раскрутке, в результате чего создается потенциально опасная ситуация и возможен разрыв пневматика.

1.2.6    Обычно сертификационные характеристики и эксплуатационные требования современных воздушных судов основываются на характеристиках сцепления, обеспечиваемых чистой сухой поверхностью ВПП, то есть когда достигается максимальное торможение воздушного судна для данной поверхности. Для мокрой ВПП обычно требуется увеличение посадочной дистанции.

1.2.7    Чтобы компенсировать уменьшение способности к торможению при неблагоприятных условиях на ВПП (таких как влага или скользкое состояние), применяются поправки к характеристикам в виде увеличения длины потребной ВПП или уменьшения допустимой взлетной

Часть 2. Состояние поверхности покрытия Глава 1. Общие положения

или посадочной массы. Для компенсации пониженной путевой управляемости применяется снижение допустимой составляющей бокового ветра.

1.2.8    Для решения потенциальных проблем, создаваемых недостаточным сцеплением на поверхности ВПП, имеется в основном два возможных подхода:

a)    обеспечение надежных данных о взлетно-посадочных характеристиках воздушных судов, связанных с имеющимся сцеплением на поверхности ВПП/характеристиками торможения воздушных судов; и

b)    обеспечение достаточного сцепления на поверхности ВПП в любое время и при любых окружающих условиях.

1.2.9    Первая концепция, которая лишь повышает безопасность, но не эффективность и регулярность, оказалась трудно реализируемой в основном из-за:

a)    проблемы определения характеристик сцепления на поверхности ВПП для имеющих смысл условий эксплуатации; и

b)    проблемы корреляции между используемыми на земле устройствами измерения сцепления и характеристиками торможения воздушных судов. Это относится, в частности, к мокрым ВПП.

1.2.10    Вторая концепция представляет собой идеальный подход и прежде всего относится к мокрым ВПП. Она, в основном, предусматривает минимальные уровни характеристик сцепления при проектировании искусственных покрытий и их содержании. Существуют свидетельства того, что построенные согласно соответствующим стандартам и содержащиеся в должном состоянии взлетно-посадочные полосы обеспечивают оптимальные эксплуатационные условия и отвечают этой цели. Соответственно, усилия должны быть сконцентрированы на разработке и применении соответствующих стандартов при проектировании и содержании ВПП.

1.3 НЕОБХОДИМОСТЬ ОЦЕНКИ УСЛОВИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ВПП

1.3.1 Характеристики сцепления на поверхности ВПП/скорости требуется определять в

следующих условиях:

a)    сухие ВПП, на которых могут быть необходимы только редкие измерения для оценки текстуры ее поверхности, износа и потребностей восстановления;

b)    мокрые ВПП, где необходимы лишь периодические измерения характеристик сцепления на поверхности ВПП, чтобы определить, что они выше уровня, учитываемого при планировании ремонта, и/или минимально допустимого уровня. Здесь следует отметить, что серьезное уменьшение коэффициента сцепления в условиях вязкого глиссирования может произойти в результате намокания загрязненной наслоениями резины ВПП;

c)    наличие загряэнительного слоя воды на ВПП, в случае которого необходимо определить тенденцию к глиссированию;

d)    скользкая ВПП при необычных условиях, при появлении которых следует проводить дополнительные измерения;

e)    покрытая снегом, слякотью или льдом ВПП, на которой необходима постоянная и точная оценка условий сцепления на поверхности ВПП; и

f)    наличие на ВПП слоя слякоти значительной толщины и большой протяженности, мокрого снега (и даже сухого снега), при котором следует признать необходимость учета вызванного загрязнителями сопротивления.

1