Kraków 2012-12-12
Podstawowe elementy lotniska.
Pole manewrowe.
Pole manewrowe (ang.: maneuvering area lub manoeuvring area lub movement area) to część obszaru lotniska przeznaczona do startów, lądowań i kołowania statków powietrznych, z wyłączeniem płyt postojowych samolotów. W praktyce pole manewrowe obejmuje pole wzlotów, z wyszczególnieniem dróg startowych i dróg kołowania. Drogi startowe i drogi kołowania są najbardziej charakterystycznymi obiektami pola manewrowego, choć nie jedynymi.
Niektóre drogi kołowania nie należą do pola manewrowego, a samolot (śmigłowiec) nie porusza się po nich samodzielnie, tylko jest holowany. Tak jest na przykład w firmach budujących i remontujących samoloty.
Pole wzlotów.
Częścią Pola manewrowego jest Pole wzlotów. Pole wzlotów to ten fragment lotniska gdzie samoloty, śmigłowce i sterowce startują i lądują. Zasadniczą jego częścią jest pas startowy, ale także; przyległe drogi kołowania, strefy oczekiwania, systemy oświetlenia i radionawigacji. Pole wzlotów pozbawione jest przeszkód terenowych, a te które istnieją są odpowiednio oznaczone. Dotyczy to oświetlenia na słupach, czy pobliskich urządzeń radiolokacyjnych. Zasadniczą częścią Pola wzlotów jest pas startowy. Dane odnośnie pola wzlotów możemy znaleźć w dokumentach danego lotniska np. AIP Polska.
Na bardzo małych lotniskach (na przykład prywatnych) bez utwardzonej drogi startowej, starty odbywają się z pola wzlotów. Pole to musi być jednak odpowiednio oznaczone. Powinno mieć wyłożoną dużą literę T wskazującą kierunek startu i lądowania. Koniec pola wzlotów powinien być oznaczony przestrzennym znakiem w postaci pięcio-ścian, postać klina. Szeroki na minimum 3 m, wysoki na 0,5 m, w podstawie 1 m. Pomalowany w biało-czerwone pasy.
Pas startowy często jest błędnie utożsamiany z Drogą startową. Droga startowa jest składnikiem pasa startowego. Pas startowy sięga często daleko poza granice wyznaczone przez ogrodzenie lotniska.
W pierwszych dekadach lotnictwa było tak; Samolot rozpoczynał rozbieg, a pilot starał się jak najszybciej oderwać maszynę od ziemi. Rozbieg odbywał się po trawie, samolot był lekki, więc bardzo trzęsło. Ale po oderwaniu samolot miał jeszcze bardzo małą prędkość i manewrowanie nim było niebezpieczne. Dlatego należało jak najszybciej nabrać prędkości (lecąc tuż nad ziemią) i dopiero potem rozpocząć wznoszenie. Ta procedura startu spowodowała, iż piloci zaczęli z sobą rywalizować – Kto szybciej wystartuje? Uznano więc, że jeśli samolot osiągnie pułap 15 metrów, to znaczy wystartował. Ale jak to zmierzyć? W tym celu ustawiano bramkę o wysokości 15 m. Pilot sam decydował jak blisko bramki ma ustawić samolot, aby rozpocząć start. Jeśli wystartował i przeleciał nad bramką to można było obliczyć jaki długi był start i jego prędkość.
Dlatego długość rozbiegu samolotu i długość jego startu (podawane w metrach lub stopach) nie są jednakowe do dnia dzisiejszego. Choć praktycznie współczesne samoloty bojowe tuż po oderwaniu od ziemi wykonują pionową świecę. Także komercyjne samoloty pasażerskie tuż po oderwaniu są w pełni sterowne. Jak winda ciągną w górę, aby jak najszybciej osiągnąć zamierzony pułap. Wynika to z nadmiaru posiadanej mocy zespołu napędowego. Samolotom w pierwszych dekadach lotnictwa zawsze brakowało tej mocy.
Opis do zdjęcia: Polski samolot RWD-6. Za sterami pilot Tadeusz Karpiński. Konkurencja krótkiego startu z przelotem nad bramką. Trzecie Zawody Challenge (Challenge International de Tourisme) w Berlinie. Sierpień 1932 rok.
Wskaźnik wiatru.
Już w XIX wieku, pierwsi amatorzy awiacji zorientowali się, iż korzystny jest start pod wiatr i lądowanie pod wiatr. Dlatego pierwsze pola wzlotów były nieregularnymi wielobokami, o największej długości około 1 200 m i największej szerokości około 800 m. Pilot wykołowywał samolotem na przeciwny kraniec pola wzlotu w stosunku do wiejącego wiatru.
Ale jak prawidłowo ocenić kierunek wiatru? Początkowo wykorzystywano metody stosowane w żeglarstwie, czyli wstążki mocowane na wantach. Ale szybko okazało się, iż ze sporej odległości trudno było je dostrzec. Opracowano więc wskaźnik wiatru (windsock), zwany popularnie rękawem. Wskaźnik wiatru to materiał tekstylny uszyty w kształcie tuby i przypomina rękaw koszuli. Złożony jest z naprzemiennych pasów czerwono-białych, szerokich zwykle na 30 cm, począwszy od pasa czerwonego. Wiatr wpadając w rękaw stopniowo wytraca prędkość i w pewnym miejscu rękaw się załamuje. Dodatkowo koniec rękawa zachowuje się jak flaga na wietrze, czyli jest na stronie zawietrznej. Dzięki temu prostemu przyrządowi można bez trudu określić kierunek wiatru i nawet jego prędkość. Taki wskaźnik zaczęto umieszczać w dobrze widocznym miejscu. Na przykład na szczycie dachu hangaru. Jest widoczny zarówno dla ludzi będących na ziemi jak i przelatujących nad lotniskiem. Mimo upływu wielu lat, ten prosty przyrząd jest nadal używany. Zwykle jest mocowany na maszcie na polu wzlotów i dodatkowo na gruncie oznaczony białym kołem, dla lepszej (szybszej) orientacji. Co ciekawe stosowany jest także w zakładach przemysłowych, na przykład chemicznych oraz przy autostradach, gdzie występują częste poprzeczne, a niespodziewane dla kierowcy wiatry. Taki rękaw poprzedzony jest drogowym znakiem ostrzegawczym.
Zalecane wymiary wskaźnika wiatru; umieszczony na maszcie o wysokości 6 m, średnica koła wlotowego rękawa 0,9 m, średnica wylotu 0,3 m, długość rękawa 3,6 m.
Pas startowy.
Pas startowy ( Runway strip ) jest odpowiednio przygotowaną powierzchnią zawierająca DS ( Runway ) przeznaczoną do startów i lądowań statków powietrznych. Dodatkowo DS musi zabezpieczyć dobieg i zatrzymanie po nieudanym starcie. Pas startowy większych lotnisk powinien sięgać do 60 m w każdą stronę od progu (brzegu) drogi startowej (30 m – dla drogi startowej nieprzyrządowej o cyfrze kodu 1). Natomiast jego szerokość od linii centralnej powinna wynosić: 1) dla przyrządowej drogi startowej: a) 150 m – dla cyfry kodu 3 lub 4. b) 75 m – dla cyfry kodu 1 lub 2. 2) dla nieprzyrządowej drogi startowej: a) 75 m – dla cyfry kodu 3 lub 4. b) 40 m – dla cyfry kodu 2. c) 30 m – dla cyfry kodu 1.
Oprócz DS pas startowy zawiera utwardzone pobocza, strefy dla montażu świateł krawędziowych i zjazdy przy wylotach DK (dróg kołowania). Lepsze pasy startowe mają specjalne obszary wysunięte w kierunku startu ( stopway ) przewidziane dla zredukowania ryzyka uszkodzenia statku powietrznego wypadającego poza DS. Dalej rozciąga się tzw. clearway, zostawiony dla zabezpieczenia wydłużonego startu, gdzie samolot może wykonać część swego początkowego wznoszenia do określonej wysokości. Clearway powinien mieć, co najmniej 75 m w lewo i w prawo od przedłużenia linii centralnej drogi startowej. Konstrukcje naziemne w tym obszarze, na przykład wsporniki świateł podejścia, powinny być łatwo łamliwe. W 20-latach XX wieku przyjęto, że start kończy się po osiągnięciu 15 m wysokości przez statek powietrzny.
Droga startowa. RWY.
Po wielkiej wojnie światowej konstruowanie nowych samolotów nie ustawało. Zaczynano eksploatować pierwsze samoloty pasażerskie i towarowe oparte na przebudowanych bombowcach. Samoloty zaczynały być coraz większe i cięższe. Startowe drogi gruntowe nie zawsze wytrzymywały ich ciężar. Szczególnie po ulewnych deszczach.
Dlatego coraz częściej myślano o drogach utwardzonych. Pierwsze próby z nawierzchnią szutrową (z drobnego kamienia) zakończyły się fiaskiem. Poderwane w powietrze kamienie potrafiły przedziurawić płótno i sklejkę. Pierwsze utwardzone, udane drogi startowe, pojawiły się w 20-latach XX wieku. Były to drogi brukowane. Jednak brukowanie było bardzo kosztowne i nie sposób było wybrukować powierzchni 100 hektarów. Przełomem było zastosowanie nawierzchni betonowych. Przyczynił się do tego postęp w otrzymywaniu wysoko wytrzymałego spoiwa, jakim jest cement oparty na bazie kamienia wapiennego.
Ponieważ i tak koszt nawierzchni betonowej był wysoki, dlatego nie betonowano całego pola wzlotów. Zaczęto, więc na polu wzlotów wytyczać standardowo trzy drogi startowe. Tworzyły one figurę zbliżona do trójkąta i przecinały się pod kątem zbliżonym do 60 stopni. Poszczególnie drogi miały zwykle długości od 800 m do 1 200 m. Najdłuższa droga startowa była umieszczana na linii najczęstszych wiatrów. Tak właśnie zostało zmodernizowane Lotnisko Okęcie. Betonowe nawierzchnie są do chwili obecnej standardem, choć wypiera je asfalt-beton.
W Polsce od 1950 roku, zaczęto budować wiele lotnisk wojskowych. Lotniska były budowane według wzoru przywiezionego z Moskwy. Każde z tych lotnisk było wyposażone w jedną drogę startową i równoległą do niej główną drogę kołowania. Niemal standardowo każda droga startowa miała wymiary 1 900 m x 60 m. Tak szeroka droga pozwalała na jednoczesny start (obok siebie) nawet czterech samolotów myśliwsko-bombowych. Starty prowadzono także z awaryjnej drogi startowej, o nawierzchni gruntowej (trawiastej) jak i z głównej drogi kołowania.
Droga startowa nie miała wyznaczonej linii centralnej tylko aż cztery linie. Strefa przyziemienia była oznaczona białymi prostokątami namalowanymi przy krawędzi drogi startowej.
Droga startowa to jest ta część pasa startowego, na której samolot wykonuje rozbieg i dobieg. DS może być gruntowa lub utwardzona. W Polsce standartowo, z uwagi na klimat, DS gruntowa jest trawiasta. Istnieją na świecie także DS żwirowe, kamieniste oraz lodowo-śnieżne. Musimy pamiętać, że istnieje także DS wodna, na morzu, jeziorze lub rzece. DS utwardzona posiada nawierzchnię betonową, asfaltową lub betonowo-asfaltową. Eksperymentalnie stosowano pokrycia z tworzyw sztucznych. Obecnie takie nawierzchnie stosuje się na lądowiskach dla śmigłowców. Hitem w ostatnim czasie są nawierzchnie asfaltowo-gumowe, o doskonałej przyczepności, ale o nośności tylko dla średnich i lekkich samolotów. Na nawierzchniach stosuje się także rowkowanie dla skutecznego odprowadzenia wody. W historii lotnictwa znane są także DS podgrzewane systemem rur centralnego ogrzewania, dla usuwania śniegu i lodu. Z uwagi na koszty nie jest to obecnie standard.
Rozwinięcie oznaczeń zastosowanych na rysunku: ASDA – rozporządzalna długość przerwanego lądowania (accelerate-stop distance available). CWY – zabezpieczenie wydłużonego startu (clearway). Nie powinna być węższa niż 150 m. SWY – zabezpieczenie przerwanego startu (stopway). TODA – rozporządzalna długość startu (take-off distance available). TORA – rozporządzalna długość rozbiegu (take-off run available). LDA – rozporządzalna długość lądowania (landing distance available).
Droga startowa to po angielsku runway lub airstrip. Dlatego często stosujemy oznaczenia RWY.
Oznakowanie drogi startowej.
Opis do zdjęcia: Aktualnie oznaczenie dróg startowych obowiązujące niemal na całym świecie. Droga startowa ma przesunięty próg startowy. Strefa z sierżantami to strefa wyłączona z kołowania. Strefa ze strzałkami to strefa gdzie można kołować. Ilość psów w klawiaturze oznacza szerokość RWY. Litera "R" oznacza prawy RWY w stosunku do równoległego RWY. "09" oznacza kierunek geograficzny 90 stopni. Dwa duże białe prostokąty to tak zwany celownik – idealne miejsce przyziemiania.
Trzeba pamiętać o pewnych podstawowych zasadach. Wszystkie znaki na drodze startowej malowane są białą farbą. Jeśli nawierzchnia drogi startowej jest jasna to krawędzie znaków powinny być obwiedzione czarną linią. Wszystko dla zwiększenia kontrastu. (Dlatego także na lotniskach na dalekiej północy możemy spotkać linie malowane kolorem pomarańczowym, dla kontrastu z białym śniegiem). Jeśli na drodze startowej znajdują się linie koloru żółtego to należą one do linii centralnych bocznych dróg kołowania i mają wskazać załodze samolotu miejsca zjazdu (wyjazdu) na drogę kołowania. Także powierzchnia, która na pierwszy rzut oka wydaje się, że należy do drogi startowej, a zaznaczona jest żółtymi „sierżantami” to obszar, na który nie wolno wjeżdżać.
Obszar zaznaczony sierżantami – RESA.
Obszar zaznaczony sierżantami to nie jest nic innego jak zabezpieczenie końca drogi startowej, czyli RESA. W okresie PRL zwykle był to zaorany pas ziemi zwany przez pilotów „Migołapka”. Sposób prosty i skuteczny do ostatecznego zatrzymania samolotu. Ale także stosowano specjalne siatki łapiące samoloty. Na Zachodzie, w lotnictwie komercyjnym pracowano nad różnymi powierzchniami w formie basenów wypełnionych żelami, o głębokości do 30 cm. Po takim żelu człowiek mógł chodzić, ale samolot się zapadał. Był to bardzo skuteczny sposób. Lecz żel dostawał się do komór podwozia i do silników, skutecznie je niszcząc. Firmy ubezpieczeniowe nie chciały ubezpieczać samolotów, które wpadłyby w ten żel. Rozwiązaniem okazał się specjalny beton z dużą ilością pumeksu. Taka powierzchnia utrzymuje człowieka, a nawet osobowy samochód. Ale pasażerski samolot zapad się w nim. Dlatego na obszar zaznaczony sierżantami samolot nie może wjeżdżać.
Obszar oznaczony strzałkami – SWY.
Obszar oznaczony strzałkami to obszar wyłączony z RWY. Po tym obszarze samoloty mogą kołować i rozpoczynać rozbieg. Nie wolno na nich dokonywać lądowania. Ten obszar to nic innego jak strefa SWY, czyli zabezpieczenie przerwanego startu.
W czasach PRL strefa ta była już poza utwardzoną nawierzchnią drogi startowej. Służyła do bezpiecznego wyhamowania samolotu po nieudanym (przerwanym) rozbiegu.
Strefa ta często wiąże się z przesunięciem progu DS (RWY). Przesunięcie to ma różne przyczyny. Na przykład; przeszkody na podejściu, osłabiona nośność nawierzchni, lokalne ograniczenia hałasu i inne.
Numer drogi startowej.
W czasach PRL wszystko było tajne. Nawet numer drogi był tajny. Dlatego na Lotnisku Okęcie obie używane drogi startowe miały numery niewiele mówiące. Były to numery 1 i 3. Na innych lotniskach Polskich nie trzeba było numerować, bo każde lotnisko miało jedną drogę startową. Plus awaryjny gruntowy pas startowy.Podstawowym oznaczeniem drogi startowej jest jej numer, zawsze dwucyfrowym. (W USA możemy spotkać oznaczenia złożone z jednej cyfry, co oznacza, że azymut jest poniżej 100 stopni). Numer ten jest zgodny z azymutem geograficznym (dokładnie magnetycznym), zaokrąglonym do dziesiątek stopni i podzielonym przez 10. Na przykład azymut magnetyczny wynosi 92 stopnie. Po zaokrągleniu jest to liczba 90. Dzielimy ją przez 10 i otrzymujemy liczbę 9. Aby były dwie cyfry z przodu dodajemy 0 i otrzymamy 09, tak jak na rysunku powyżej. (W USA będzie to liczba 9). Ponieważ niemal na każdej drodze startowej możemy lądować z obu jej końców, dlatego droga startowa ma dwie liczby. Na drugim końcu będzie liczba dokładnie różna o 18 (180 stopni), czyli jak na rysunku 27.
Jeżeli na lotnisku są dwie równoległe drogi startowe to do liczby dodaje się oznaczenie literowe; R – right-prawa oraz L – left-lewa. Na rysunku mamy 09R, czyli prawa, a to oznacza, że po lewej stronie będzie jeszcze jedna droga startowa. Niemal automatycznie, na drugiej stronie nasza droga startowa będzie miała oznaczenie 27L. Jeśli na lotnisku będą trzy równoległe drogi startowe to środkowa otrzyma literę C – centr-centralna (środkowa).
Większy problem jest, gdy będą cztery równoległe drogi startowe. Taki przypadek jest w USA na dwóch lotniskach; Los Angeles International Airport w Los Angeles i Hartsfield International Airport w Atlancie. Wówczas drogi są grupowane po dwie kolejne i zróżnicowane o 10 stopni. W konkretnym przypadku wszystkie drogi mają azymut 69 stopni. Zostały oznaczone kolejno; 6L, 6R, 7L, 7R. Z drugiego końca, patrząc od prawej strony, oznaczono; 24R, 24L, 25R, 25L. W korespondencji radiowej, prowadzonej w języku angielskim, każda cyfra i litera podawana jest osobno.
Progi drogi startowej.
Każda droga startowa, na obu końcach ma zaznaczony wyraźny próg. To między tymi progami mieści się obszar rozbiegu i dobiegu samolotu, czyli runway. Początek progu jest zaznaczony białą poprzeczna linią. Próg początkowy oznaczany jest w nocy zielonymi światłami. Próg końcowy posiada czerwone światła.
Klawiatura.
Tuż za progiem pasa startowego znajdują się białe pasy, które przypominają klawiaturę fortepianu. Te pasy informują załogę o szerokości drogi startowej.
Kiedyś szerokość drogi startowej była niezwykle istotna. Dzisiaj już trochę mniej. Dobrze o tym pamiętają byli Polscy piloci wojskowi, którzy lądowali bojowymi samolotami na drogowych odcinkach lotniskowych (DOL). Podczas lądowania widzieli drogę, która wraz ze zmniejszaniem wysokości niemal się nie powiększała. To było trafianie w sznurowadło z prędkością 300 km/h. A droga miała zaledwie 20 m szerokości.
Klawiatura składa się z równoległych białych pasów o długości 30 m. Każdy pas jest szeroki na 1,8 m i odsunięty od kolejnego także o 1,8 m. Tylko środek jest szerszy i może tutaj być umieszczony numer drogi startowej. Liczba pasów zależy od szerokości drogi startowej: 18 m – 4 pasy, 23 m – 6 pasów, 30 m – 8 pasów, 45 m – 12 pasów, 60 m – 16 pasów.
Linia centralna i boczna drogi startowej.
Przez cała długość RWY (DS) biegnie biała przerywana linia centralna. Odcinki są długie na 30 m, a przerwy między nimi wynoszą 20 m. Dodatkowo boczna krawędź RWY jest oznaczona białymi ciągłymi liniami. Pobocze może być gruntowe lub utwardzone. Poprzednio obowiązek malowania bocznych krawędziowych białych linii był tylko na lotniskach z nawierzchnią mało kontrastującą z tłem.
Znaki przyziemienia.
Na powierzchni RWY są namalowane dwa duże białe prostokąty (para). Ich wymiary to długość 45-60 m, a szerokość 10 m. (Jeżeli długość RWY przekracza 1 800 m są one obowiązkowe). Jest to punk celowania. W tym miejscu podwozie główne samolotu powinno dotknąć nawierzchni. Te prostokąty są w odległości 300 m lub 1 000 ft, od progu. Poprzednio było 400 m. Od tych prostokątów w odległości 150 m lub 500 ft, przed i za, są mniejsze pary prostokątów. Dalsze prostokąty namalowane po kolejnych 150 m lub 500 ft, mają za zadnie pomóc załodze w określeniu przebytej drogi i ewentualnym przerwaniu lądowania i odejściu na drugi krąg. Ilość par tych prostokątów zależy od LDA (landing distance available), czyli dostępnego dystansu lądowania, wynoszącego zwykle tyle, co długość RWY. W niektórych krajach, bywa tak, że w tych prostokątach jest namalowana liczba, co oznacza ilość pozostałej drogi. Na przykład 7 to 700 ft. Jest także system, gdzie zamiast prostokątów są wzdłużne linie.
| LDA | Ilość par oznaczeń równoległych prostokątów |
|---|---|
| mniej niż 900 m | 1 znak, para |
| 900 m – 1 200 m | 2 znaki |
| 1 200 m – 1 500 m | 3 znaki |
| 1 500 m – 2 400 m | 4 znaki |
| 2 400 m i więcej | 5 znaków |
Warto jeszcze wspomnieć o oznaczeniach dróg startowych remontowanych lub stale wyłączonych z eksploatacji. Na ich powierzchni ma być namalowany możliwie największy znak X w kolorze białym lub żółtym. Ma on być dobrze widoczny z powietrza. Z kolei przed wjazdem ma być linia obowiązkowego zatrzymania i napis NO ENTRY, NOT ENTER. W kolorze czerwonym lub na czerwonym tle kontrastowy.
Opracował Karol Placha Hetman