作者nyrnu (Air/Rail/Sea enthusiast)
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標題[新聞] 機場跑道解析/鋸槽藏縫 機場跑道有凍頭
時間Mon Aug 23 00:29:22 2010
機場跑道解析/鋸槽藏縫 機場跑道有凍頭
2010/08/22
【聯合報╱記者鄭朝陽】
一架客機降落桃園機場北跑道。要承載每日起降的衝擊力,跑道舖面機關處處。 本報資
料照片/記者陳嘉寧攝影
日前審計部翻出政府單位預算書,發現桃園機場兩條跑道都超齡使用,跑道舖面等級也不
敷需求,嚴重影響國際競爭力。對於搭飛機的一般乘客說,對機場跑道的良劣不太能感受
,不過這卻是機場的關鍵設施,跑道型式、結構強度,都攸關飛航安全及機場營運效能。
台大土木系教授周家蓓指出,機場跑道的強度該有多高,涉及該座機場未來20年的飛航需
求,在事前評估階段,規畫團隊會綜合預測該城市或國家的經濟發展趨勢、往來航空公司
採用的機隊、會飛到這個機場的可能是哪幾種飛機等,再擇定使用率最高的機型,再依滿
載時全機的最大起飛重量,算出跑道的需要多大抗壓強度。
機場跑道都是剛性舖面,且會加入傳力鋼筋,耐受力比普通道路要高出許多。 本報資料
照片
目前世界各主要國際機場的跑道設計機型多半以波音747-400為主,但隨著飛行科技進步
,客機載客與載貨量不斷挑戰極限,目前最大的民航機首推法國空中巴士A380。不過,
A380的體型雖大,還不足以成為各國主要機場的設計航機,因為它的數量少,機腹裝的
機輪比波音747-400還多,分攤了航機對跑道的壓力,不致損傷舖面。
一般認為航機降落時會對跑道產生強大的衝擊力,但周家蓓說「沒有這個問題」。她解釋
,設計跑道強度只考慮起飛重量,主要是航機起飛前最重,經過一定航程的飛行之後,占
航機載重很大比例的油料和水大量減少,讓航機變輕了,降落時還有機輪緩衝,跑道舖面
承受的壓力比起飛前小。
周家蓓舉例,過去曾有航機在準備降落時,發現機件故障,臨時到外海繞一圈把油料放掉
,再飛回機場重新降落,用意在減輕落地時機頭的鼻輪和其他機輪的負擔,「不放油,鼻
輪會承受不了而爆裂,極可能發生飛安事故」。
跑道舖面通常分為混凝土材質的「剛性」路面,以及瀝青混凝土的「柔性」路面,國內絕
大多數的公路屬柔性路面,機場則是剛性路面,兩者的差異在「伸縮縫」。
周家蓓表示,剛性舖面的建造成本比較貴,缺點是行車噪音較大,舒適性不如柔性舖面,
但堅固耐用,維護成本低;國道3號龍潭往關西路段約9.7公里的剛性舖面,10幾年來養護
頻率遠低於柔性瀝青舖面。不過,剛性舖面會因水泥的材料特性,遇熱脹冷縮產生裂縫,
雨水入滲,久而久之混凝土劣化,強度降低。
一般人很少可直接看到機場跑道要舖多厚,圖中是曼谷機場施工的坑洞,那還只是表層翻
修而已。 圖/法新社
因此剛性舖面的水泥板塊,每隔一段距離要鋸開留設伸縮縫,作為熱脹冷縮緩衝空間,防
止裂縫產生,伸縮縫則填入防水的填縫材料。此外,水泥板塊間放入少量的傳力鋼筋(學
名為『綴縫筋』),當航機的機輪壓在兩塊板塊時,可靠傳力鋼筋分攤重量,同時增加混
凝土的握裹力,防止板塊承重時裂開。
機場的流量愈大,跑道舖面的混凝土厚度也必須跟著增加。為了增加航機落地後機輪和舖
面的磨擦力,舖面必須「鋸槽」,每隔3.8公分鋸出寬0.6公分、深0.6公分的溝紋,這些
舖面溝紋也有導流雨水、維持跑道不積水的功能。
一般認為機場跑道應像高速公路般,每隔五年刨除翻修。周家蓓說,機場跑道有套舖面管
理系統,每年做基本養護,並依照多項指標評估翻修時機,不一定五年就要翻修。而且會
利用「撓度儀」探測舖面殘餘生命,原則上以20年為生命周期,如果養護得當,機場營運
沒有重大變化,跑道都能繼續使用。
為了A380 跑道紛紛拉長
機場跑道長度和航機載重成正比,台大土木研究所博士候選人蔡鎮宇表示,航機載重愈重
,加速的速度愈慢,需要較長的跑道。國際機場大多以波音747為標準,平均跑道長度為
3700公尺以上;配合近兩年才加入營運的空中巴士A380,各大國際機場紛紛打算延長跑道
長度至4000公尺以上。
蔡鎮宇表示,隨著兩岸航空業發展和飛航需求,未來各機場的跑道長度可能不敷使用,以
高雄機場為例,原設計機型為空中巴士A321,未來若提供B747-400起降,將產生跑道長度
不足現象;松山機場也有類似問題。
跑道長度影響機場效能,跑道容量也影響機場容量。而影響跑道容量的另一個關鍵,就是
航機的「機尾亂流」。
機尾亂流是因為飛機動力與主翼構造所產生的「小型渦旋」,它平行地拖曳在飛機機翼的
後方,且有擴散效應,因此對隨後進場降落的飛機來說,可能擾亂飛機降落的穩定性,甚
至有安全危害,特別是對於跑道上要排成一條線的離場與進場航路,機尾亂流就會構成嚴
重的安全威脅。
為了避免機尾亂流危害飛安,航空作業規定把小、中、大型航機與重型航機前後隔離幾分
鐘起飛,通常是大型和重型航機、中小型集中起飛,避免機型混合差距過大。
至於飛機愈重對跑道的損傷愈大,關鍵因素除了飛機的重量,還包括飛機機輪的數目和機
輪的間距。飛機的機輪愈多,每個機輪分攤飛機的重量就愈小,飛機對跑道的損傷就愈小
,這也是許多機場不必補強跑道、就可以開放A380起降的緣故。
http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_ART_ID=266244
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航空/鐵道/都市資料找不到?
Well, the opinion may be on the way!
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◆ From: 114.25.7.92
→ crazybb:圖還特地挑全白的貨機....=,.= 08/23 00:51
→ CORSA:若以AN-225最大重量起降強度為基準其他機型起降就不成問題了 08/23 00:52
→ crazybb:AN225不準 請看他機腹像毛毛蟲似的機輪...... 08/23 00:53
→ CORSA:不過也是因為現在AN-225幾乎不會最大重量完成起降的關係~ 08/23 00:59
→ crazybb:這篇文就有提到了 不是看重量 而是每個機輪給跑道的壓力 08/23 01:04
→ crazybb:所以目前來講仍然是744造成的壓力最大 08/23 01:05
→ CORSA:高雄機場設計為A321? MD-11在KHH也沒聽過啥限制? 08/23 01:07
推 cgy:crazy大,最大壓力是777-300ER 744還算合理範圍之內 08/23 01:13
→ cgy:744 PCN65 777-300ER PCN79 08/23 01:14
→ crazybb:了解 差四顆輪子差真多..... 08/23 01:20
→ cgy:修正上述PCN 為ACN 08/23 12:08