Министерство образования и науки Украины

Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет

Расчетная работа

с дисциплины:

Основы проектирования аэродромов

Выполнил:

ст.гр. Д-42

Буденный Александр

Викторович

Проверила:

ас. Тимченко О.Н.

Харьков

2015

ВВЕДЕНИЕ

В данной расчетной работе необходимо осветить значение аэропортов и аэродромов в транспортной системе пассажирских и грузовых перевозок.

Цель расчетной работы – закрепление теоретических и практических знаний в области проектирования аэродромов, приобретение навыков самостоятельно и технически грамотно решать инженерные задачи.

Задача расчетной работы – овладение инженерными методами расчетов длины ИВПП и определение основных характеристик элементов аэродрома в соответствии с требованиями нормативных документов.

Значение аэропортов и аэродромов в транспортной системе пассажирских и грузовых перевозок очень велико. После многих лет пользования авиационным транспортом человек уже настолько привык к его удобствам и преимуществам что обойтись без него, на данном этапе развития человечества, будет очень сложно, или даже, практически невозможно. Авиатранспортная система – это очень большой и прибыльный бизнес. Из всех видов транспорта способных перевозить пассажиров, авиатранспорт является наиболее безопасным что так же увеличивает количество его пользователей.

1. Исходные данные

Исходные данные для выполнения расчетной работы:

- место размещения проектируемого аэродрома (страна, город);

- типы воздушных судов;

- средний уклон проектируемой ИВПП.

Исходные данные берутся из таблицы 1.1 в соответствии с вариантом (вариант 14). Вариант места расположения проектируемого аэродрома и типы воздушных судов принимается в соответствии с порядковым номером фамилии студента по списку группы, определенного деканатом.

Таблица 1.1 – Исходные данные для расчетной работы

Номер варианта	Местонахождения объекта проектирования		Типы воздушных судов, предполагаемые к использованию на аэродроме				Средний продольный уклон ИВПП (іср)
	Страна	Город	1	2	3
19	Швеция	Гетерборг	Boeing B777-300	ТУ-204-200	Airbas A400M	0,006

2. Описание и технические характеристики воздушных судов, принятых для расчета

Boeing 777-300

Boeing 777 (Triple Seven или T7 — «три семёрки») — семейство широкофюзеляжных пассажирских самолётов для авиалиний большой протяжённости. Самолёт разработан в начале 1990-х, совершил первый полёт в 1994 году, в эксплуатации с 1995 года.

Самолёты этого типа способны вместить от 305 до 550 пассажиров, в зависимости от конфигурации салонов, и имеют дальность полёта от 9,1 до 17,5 тыс. километров. На Boeing 777 установлен абсолютный рекорд дальности для пассажирских самолётов: 21 601 км.

Boeing 777 — самый крупный в мире двухмоторный реактивный пассажирский самолёт. Двигатели General Electric GE90, устанавливаемые на нём, являются самыми крупными и самыми мощными в истории авиации реактивными двигателями. Отличительной особенностью являются также шестиколёсные стойки шасси.

Конструкция планёра самолета включает в себя использование композитных материалов, которые составляют 9 % от веса конструкции.^[8] Из таких материалов сделаны в том числе пол салона и штурвалы. Главная часть фюзеляжа имеет круглое сечение^[9] и сзади переходит в лезвиеподобный хвостовой конус, в котором расположена вспомогательная силовая установка^[10].

Крыло Boeing 777 имеет сверхкритический профиль, оптимизированный для крейсерской скорости, соответствующей M=0,83 (после испытаний показатель был пересмотрен в сторону повышения до M=0,84).^[11] Конструкция крыла имеет бо́льшую толщину и размах, чем у предыдущих авиалайнеров, что позволило увеличить дальность и полезную нагрузку, повысить лётные характеристики и увеличить крейсерскую высоту полета.^[12] При запуске проекта самолета было предложено разработать складное крыло (англ. Folding wingtips), чтобы авиакомпании могли использовать ангары для небольших самолетов, но ни одна авиакомпания не согласилась на этот вариант.^[13]

Авиалайнер также имеет самые крупные стойки шасси и самые большие шины, которые когда-либо использовались в коммерческих реактивных авиалайнерах.^[14]Каждая шина из основной шестиколесной стойки шасси 777-300ER может выдержать нагрузку в 27 тонн, что больше, чем нагрузка на шину у самолета Boeing 747-400.

ТУ-204-200

Ту-204 — советский/российский среднемагистральный пассажирский самолёт, разработанный в конце 1980-х — начале1990-х в ОКБ Туполева для замены на авиалиниях пассажирского самолёта Ту-154. Производится с 1990 года на заводе «Авиастар-СП» в Ульяновске, а также с 1996 года на КАПО имени С. П. Горбунова в Казани (модификация Ту-214).

На Ту-204 применены электродистанционная система управления, электронно-цифровая система управления двигателями с полной ответственностью (FADEC), суперкритические профили крыла, блоки оборудования с цифровыми вычислителями и другие новшества, не использовавшиеся на самолётах предыдущих поколений.

На основе базового варианта Ту-204 создано около 20 модификаций, отличающихся назначением, лётно-техническими характеристиками, типом двигателей и составом бортового оборудования. В семейство самолётов Ту-204/ 214 входят пассажирские, грузовые, специальные и VIP-модификации.

На различные варианты Ту-204 получено более 50 российских и международных сертификатов и дополнений к ним^[3]. Самолёты семейства Ту-204/214 отвечают всем современным требованиям по безопасности, шуму на местности и эмиссии вредных веществ^[4]. Находящиеся в эксплуатации модификации Ту-204 соответствуют требованиям ИКАО и Евроконтроля по вертикальному эшелонированию и точности навигации, без ограничений допущены к полётам в страны ЕС, а также выполняют регулярные рейсы по всему миру, включая страны Северной и Южной Америки.

Airbas A400M

По замыслу разработчиков, самолёт А400М будет обеспечивать переброску войск и грузов, их десантирование парашютным или посадочным способом в любых метеоусловиях и ночью с использованием неподготовленных ВПП, в том числе грунтовых и иметь относительно низкую стоимость жизненного цикла. Кроме того, этот ВТС должен выполнять полёты на высокой дозвуковой скорости на малых высотах в составе группы, иметь бронированные кабину экипажа и жизненно важные системы, а также четыре подкрыльевых пилона для установки на них подвесных агрегатов заправки или контейнеров системы РЭБ. По оценке его создателей, срок службы новой машины составит не менее 30 лет, а диапазон эксплуатационных температур ± 50 °C. Комплексы и системы бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) планируется объединить мультиплексной шиной распределения данных стандарта 1553 В.

Новый самолёт будет представлять собой широкофюзеляжный моноплан с высокорасположенным крылом, Т-образным хвостовым оперением и грузовой рампой в задней части фюзеляжа. В конструкции предполагается широко использовать композиционные материалы, а также узлы и агрегаты модульного типа.

В состав силовой установки машины намечается включить четыре турбовинтовых двигателя мощностью не менее 13 000 л. с. каждый. В качестве основного варианта рассматривается перспективный двигатель Ml 38 совместной разработки фирм SNECMA (Франция), MTU (ФРГ), «Фиат авиа» (Италия) и ITP (Испания), выполненный на базе газогенератора двухконтурного турбореактивного двигателя М88, которым оснащён тактический истребитель «Рафаль». В начале 2000 года данные компании приняли решение о создании нового предприятия — TIP (Turboprop International), основной задачей которого будет разработка и производство двигателей Ml 38 для самолёта А-400М. Считается, что это позволит достигнуть заданных ТТХ самолёта.

Предполагаемый состав БРЭО самолёта будет включать современные радиолокационную станцию, высокоточную навигационную систему, перспективные средства отображения информации в кабине, в том числе цветные многофункциональные индикаторы и аппаратуру отображения информации на лобовом стекле, а также систему встроенного контроля, что, по мнению разработчиков, может существенно снизить нагрузку на экипаж и сократить его до двух человек.

Таблица 2.1 – Сводные данные технических характеристик воздушных судов.

Наименование технических характеристик и показателей	Воздушные суда (обозначения)
	Boeing B777-300	ТУ-204-200	Airbas A400M
Общие сведения о ВС
Назначение	Перевозка грузов и пассажиров	Перевозка грузов и пассажиров	Перевозка грузов и пассажиров
Начало эксплуатации
Единиц произведено
Геометрические характеристики
Длина самолета, м	63	46,2	76,25
Высота самолета, м	18,5	13,9	14,7
Ширина фюзеляжа, м		3,8
Размах крыла, м	60.9	46	42.4
Площадь крыла, м^2	306,30	182,4	221
Колея шасси, м		7,8
База шасси, м
Технические характеристики силовой установки
Тип, модель двигателя
Диаметр несущего винта (для ТВД), м	___	___	___
Количество двигателей, шт
Максимальная взлетная тяга (МСА, Н=0), кгс (кН)	204120
Массовые характеристики ВС
Максимальная взлетная масса, кг	263080	103000	442000
Масса пустого (снаряженного), кг
Полезная нагрузка, тонн груза
Максимальная емкость топливных баков, л
Летно-технические характеристики ВС
Крейсерская скорость, км/ч	850	810	917
Максимальная скорость, км/ч	910		988
Практическая дальность полета, км		6900	14800
Высота полета (потолок), м		12500	13100
Требуемая длина ВПП при взлете (разбеге), м	2530	1760	980
Требуемая длина ВПП при посадке (пробеге), м	1800	2160	770
Число мест
Летный экипаж	2	3	2
Максимальное количество кресел для пас-сажиров в эконом классе (для пассажирских ВС)