STAVBA LETIŠŤ. (příprava přednášek)

Transkript

1 STAVBA LETIŠŤ (příprava přednášek)

2 1 LETECKÁ DOPRAVA Je nejmladším dopravním systémem mezi tzv. konvenčními dopravami. Zabezpečuje rychlou přepravu cestujících, zvláštních nákladů a poštovních zásilek na větší vzdálenosti. Pravidelná civilní letecká doprava se začala rozvíjet až po skončení první světové války, nejprve na přepravu pošty a pak i cestujících. Protože používala vojenská letadla s otevřenými kabinami, neposkytovala mnoho pohodlí. Na evropském kontinentě již od roku 1919 spojovala pravidelná mezinárodní letecká doprava Paříž s Londýnem, Bruselem a Casablankou. Francouzsko-rumunská společnost zajišťovala od roku 1920 letecké spojení mezi Prahou a Paříží, když se zapojením kbelského letiště v Praze se zahájila pravidelná zahraniční letecká doprava v Československu. Vlastní československá letecká společnost Československé státní aerolinie zahájily pravidelný letecký provoz na lince Praha - Bratislava, která byla v roce 1925 prodloužena až do Košic. První zahraniční linka ČSA byla provozována od roku 1930 na trati Bratislava - Záhřeb, později prodloužena až do Sušaku. Po druhé světové válce v roce 1945 nastal prudký rozvoj letecké dopravy v celém světě, nevyjímaje naši zemi. V roce 1975 dosáhl v bývalém Československu podíl až 3,7 % z celkové dopravy. Z důvodů úspory pohonných hmot nastal prudký pokles a po rozdělení ČSFR v roce 1992 se ještě snížila přeprava na vnitrostátních linkách na minimum. Objem přepravy nákladů byl v roce ,024 mil. tun a v roce 1996 klesl na 0,013 mil. tun. Naproti tomu u osobní přepravy vzrostl podíl letecké dopravy o 5 %, což je zásluhou zahraničních linek. V současné době se na letecké dopravě osobní a nákladní v ČR podílí 99 letišť, z toho 9 (Praha, Brno, Pardubice, Karlovy Vary, Klatovy, Kunovice, Ostrava-Mošnov, Holešov, Hosin) pro veřejný mezinárodní provoz a 2 neveřejná (Otrokovice, Vodochody), 52 pro veřejný vnitrostátní provoz a 7 letišť pro neveřejný letecký provoz. Leteckou základnu doplňuje 13 heliportů určených především pro leteckou záchrannou službu. Zákon č. 49/1997 Sb. o civilním letectví, který byl přijat v roce 1997, stabilizuje dostatečný regulační rámec pro podnikání v oblasti letectví. Dominantní postavení mezi letišti má letiště Praha-Ruzyně, které zajišťuje cca 94 % celkových výkonů v osobní přepravě a cca 84 % v nákladní dopravě. Vývoj letecké dopravy ve světě a s tím související počty cestujících a množství nákladu odbaveného se projevují i na pražském letišti Ruzyně. Prognózy IATA (International Air Transport Association - Mezinárodní sdružení pro leteckou dopravu), Ministerstva dopravy a spojů ČR a České správy letišť předpokládají, že do roku 2010 vzroste počet cestujících až na milionů ročně. Nezbytností proto bude další rozšiřování odbavovacího areálu, který byl postaven v roce 1997 s max. roční kapacitou 5 milionů cestujících, také další výstavba rozjezdových drah bude muset následovat. K tomu ještě přibude terminál nákladní dopravy, který zvýší současnou kapacitu z až na tun ročně. Samostatnou kapitolou, která s rozvojem letiště také souvisí, je problém dopravy cestujících z hlavního města Prahy do Ruzyně. Zřejmě se bude muset urychlit výstavba rychlodráhy (metra) mezi Prahou a Kladnem ještě před rokem Hlavní význam letecké dopravy u nás spočívá především v osobní přepravě, přeprava nákladů je odůvodněna jen výjimečně. Vzhledem k vysoké energetické náročnosti má letecká doprava opodstatnění při dlouhých přepravních vzdálenostech, a proto se využívá zejména v mezinárodní přepravě. Přednosti letecké dopravy je kromě vysoké přepravní rychlosti, pohodlí a vysoké bezpečnosti také možnost zajištění dopravní obsluhy odlehlých oblastí a jinými druhy dopravy těžce přístupných míst. Nevýhodou je vedle vysokých nákladů a vysoké energetické náročnosti i závislost na klimatických podmínkách. 2

3 V posledních letech jsou snahy zavádět do letecké dopravy ekonomicky výhodné vzducholodě. Nový typ vzducholodě Zeppelin vypustili v roce 1997 v SRN. Bylo to 60 let poté, co v roce 1937 zeppelinovská vzducholoď jménem Hindenburg explodovala a zahynulo přitom 36 lidí. A právě bezpečnost provozu je oblast, v níž letecká doprava dosáhla největšího pokroku, neboť v období po první světové válce vykazovala 23 usmrcených osob na sto milionů osobokilometrů, v roce 1939 to byly 5,4 osoby, v prvních letech po druhé světové válce kolem 2,0 a v současnosti již jen 0,02 osoby. Tento trend je pro leteckou dopravu velmi příznivý a roky, v nichž zahyne více než lidí, jsou výjimkou. Celosvětově se počítá do roku 2020 s trojnásobkem cestujících v letecké dopravě. Slouží k tomu vývoj vysokovýkonných obřích letadel s kapacitou kolem cestujících. Proto se soudí, že velkokapacitní letadla jsou jediným řešením jak zvládat velké množství cestujících. Cestující by na jejich palubách mohli dozajista očekávat více pohodlí a větší rozsah služeb. Tyto klady mají ale i zápornou stránku. Mezi hlavní očekávané problémy bude patřit odbavování cestujících při odletech a příletech obřích letadel. Tyto obavy vycházejí ze současných praktických zkušeností s největšími letadly, tzv. airbusy. Mnohá letiště jen obtížně zvládají odbavení několika plně obsazených letadel současně. V této souvislosti se hovoří o létání bez letenek, o automatickém odbavování prostřednictvím kreditních karet a otisku prstu, o odbavování v hotelích, na nádražích i na parkovištích před letištěm apod. Problémem však zůstávají např. zavazadla, čas potřebný k jejich naložení a vyložení. Dále ve hře jsou i tak obtížně vyčíslitelné faktory, jako je třeba výpadek počítačů rezervačního systému nebo tak prostá věc jako porucha pásu dopravujícího zavazadla. 3

4 2 CHARAKTERISTIKY LETADEL A JEJICH VLIV NA NÁVRH LETIŠTĚ 2.1 Charakteristiky letadel Konstrukce a vlastnosti letadel mají rozhodující vliv na uspořádání a vybavení letišť i letových cest, tak jako silniční dopravní prostředky mají vliv na vybavení a uspořádání pozemních komunikací. V zásadě lze letadla rozdělit na letadla lehčí vzduchu, tj. volný nebo upoutaný balón a vzducholodě, a na letadla těžší vzduchu, s pevnými nosnými plochami nebo točivě pohyblivými plochami. Pohonné letecké jednotky rozdělujeme na: a) tryskové lopatkové (proudové, dvouproudové, turbohřídelové), bezlopatkové (pulsační, náporové), raketové (na tuhé palivo, na kapalné palivo, hybridní), b) vrtulové pístové, turbovrtulové, reaktivní vrtule. V současnosti v členských státech Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) je registrovaných kolem 400 tisíc letadel. V tabulce 2.1 je uveden vývoj počtu provozovaných civilních letadel ve světě od roku Tab. 2.1 Vývoj počtu letadel provozovaných ve světě Civilní letadla registrované v členských státech ICAO Typ letadla/rok Letadla leteckých dopravních společností Proudové Turbovrtulové Pístové Vrtulníky Celkem Letadla ostatních provozovatelů Proudové Turbovrtulové Pístové Vrtulníky Celkem Letadla všech provozovatelů 3-4 motorové motorové motorové Vrtulníky Celkem všechna letadla

5 2.2 Vývoj letadel Vývoj velikosti a rychlosti letadel úzce souvisí s vývojem jejich produktivity. Přitom však nelze zapomínat, že základním činitelem ovlivňujícím hospodárnost letecké dopravy je spotřeba leteckých pohonných hmot, která tvoří asi 30% nákladů leteckých dopravců. Letecká doprava spotřebovává v současné době asi 10% celkové světové spotřeby paliva. Proto existuje specializace v tom, že na svážných linkách se dává přednost letadlům s menší kapacitou a na dálkových a středních linkách letadlům velkokapacitním. Z hlediska konstrukcí letadel jsou to letadla úzkotrupá, používaná na krátké, střední i dlouhé tratě, která v pravidelné letecké dopravě mají asi 30 % podíl na nabídnutých osobokilometrech, zatímco širokotrupá letadla používaná na středních a dlouhých tratích nabízejí kolem 70 % z celkových osobokilometrů. Představitelem širokotrupých letadel je Airbus A-300/B, IL-86 a pochopitelně i letadla pro dlouhé tratě B-747 a DC-10. Základní údaje o některých typech dopravních letadel jsou v tabulce

6 Tab. 2.2 Základní údaje o dopravních letadlech Typ letadla Rozpětí [m] Délka [m] Výška [m] Rozvor podvozku [m] Rozchod podvozku [m] Počet cestujících Maximální rychlost [km/h] Maximální vzletová hmotnost [kg] ATR-42 24,6 22,7 7,6 6,7 5, ATR-72 27,1 27,2 7, Fokker ,1 35,5 8, Fokker 50 29,0 25,3 8, Douglas DC 8 43,4 45,9 12,9 23,6 6, Douglas DC 9 28,5 36,4 8,4 22,1 5, Douglas DC 10 50,4 55,5 17,7 22,1 10, Douglas MD 11 51,7 61,2 17, Douglas MD 80 32,8 45,1 9, Boeing 720B 39,9 41,7 12,9 15,5 6, Boeing ,9 46,7 10,4 19,3 5, Boeing ,4 30,5 11,3 11,4 5, Boeing ,8 33,4 11, Boeing 747B 59,7 69,9 19,3 25,6 11, Boeing ,4 70,6 19, Boeing ,0 47,3 13, Boeing ,6 48,5 15, Boeing ,9 63,7 18, IL ,0 26,9 9, IL-18V Coot 37,4 35,9 10, IL-62M Classic 43,2 53,1 12,3 24,5 6, IL-86 Camber 48,4 59,4 15,8 21,0 10, IL ,7 55,4 17, Lockheed L ,3 54,2 16,8 21,4 11, TU-134 Crusty 29,0 35,0 9,0 13,9 9, TU-154 Careless 37,5 47,9 11,4 18,9 11, TU ,0 45,0 13, Jak-42 Clobber 34,9 36,4 9, Airbus A300 44,8 54,1 16,6 18,6 9, Airbus A310 43,9 47,7 15,8 13,6 9, Airbus A320 33,9 37,6 11, Airbus A330 60,3 63,7 16, Airbus A340 60,3 59,4 16, BAe ,4 28,4 8,6 11,2 4, BAe Concorde 25,6 62,2 11,4 18,2 7, L-410 Turbolet 19,9 14,4 5,8 3,7 3, L ,6 21,7 8, Saab ,8 27,0 7, Jak-40 Codling 25,0 20,4 17, Falcon ,3 17,2 5, Falcon 900 EX 19,3 20,2 7,

7 Rychlost letadel je základní předností letecké dopravy. Maximální.cestovní rychlost dopravních letadel s pístovými motory je do 500 km/h, U turbovrtulových letadel do 700 km/h a u tryskových do 1000 km/h. Nadzvukovými letadly TU-l44 a Concorde se dosáhly rychlosti 2,35 až 2,5 M, rychlost šíření zvuku v atmosféře byla překročena poprvé v roce 1956, a to letounem Fairey Delta 2, kdy bylo dosaženo rychlosti 1,7 M. V současné době činí podíl pístových letadel jen 8 %, proudových cca 76 % a zbytek jsou letadla turbovrtulová z letadlového parku civilní letecké dopravy. 2.3 Charakteristika letadel ovlivňující návrh letiště Pro stanovení vzájemných vztahů velkého množství požadavků na charakteristiky letišť bylo podle předpisu L 14 Letiště zavedeno kódové značení, které je složeno ze dvou prvků vztahujících se na výkonové charakteristiky letadla a na jeho rozměry. Je třeba si uvědomit, že existuje sedmnáct charakteristik letadel, které by měly být vzaty v úvahu pro kódové značení. Jsou to: a) geometrické rozměry letadel: rozpětí křídla vzdálenost motorů od hlavního podvozku vzdálenost mezi vnějšími koly hlavního podvozku vzdálenost mezi nosovým a hlavním podvozkem vzdálenost kabiny pilota od nosového podvozku výška letadla celková délka letadla výška kabiny pilota b) provozní charakteristiky letadel: délka vzletu a přistání rychlost přiblížení na přistání rychlost nadzdvihnutí úhel sklonu trajektorie přiblížení na přistání úhel sklonu trajektorie vzletu rychlost pojíždění poloměr otáčení hmotnost rychlost proudu výtokových plynů a motorů Kódové značení, které bylo stanoveno na základě velkého množství požadavků, a které je uvedené v tabulce 2.3, nemohlo zahrnout všechny uvedené prvky, ale jen ty nejdůležitější. 7

8 Tab. 2.3Kódové označení KÓDOVÝ PRVEK 1 *) KÓDOVÝ PRVEK 2 **) Kódové číslo Jmenovitá délka dráhy vzletu L z [ m ] Kódové písmeno Rozpětí křídla b [m] Vzdálenost mezi vnějšími okraji kol hlavního podvozku b 0 [m] 1 L z < 800 A b < 15 b 0 < 4, L z < B 15 b < 24 4,5 b 0 < L z < C 24 b < 36 6 b 0 < 9 4 L z D 36 b < 52 9 b 0 < 14 E 52 b < 60 9 b 0 < 14 * ) prvek, založený na provozních vlastnostech letadel, který je používán pro technické požadavky týkající se VPD a překážkových ploch ** ) prvek, založený na rozměrech letadel, který je využíván při plánování a projektování ostatních fyzikálních charakteristik letiště Základní charakteristiky, rozměry a hodnoty uspořádání podvozků některých typů letadel, jsou uvedeny v tabulce 2.2 a na obrázku 2.1 je vidět schéma podvozku letadla Boieng. Uvedené geometrické prvky letadla ovlivňují v plné míře zejména šířku vzletové a přistávací dráhy, šířky pojezdových drah, hodnoty bezpečných odstupů mezi osami dvou pojezdových drah apod. Obr. 2.1 Uspořádání podvozku letadla B 747B Geometrické rozměry letadla mají zásadní vliv i na jeho pohyblivost neboli manévrovatelnost při pojíždění a otáčení silou vlastních motorů na zemi. Tato vlastnost se pak uplatňuje zejména při volbě velikosti směrových oblouků pojezdových drah a hlavně při stanovení rozměrů stání letadel na odbavovacích plochách. Vliv geometrických rozměrů letadla na jeho manévrovatelnost je naznačen na obr Konkrétní příklad manévrovatelnosti letadla IL- 62M Classic je na obrázku

9 Obr. 2.2 Vliv geometrických rozměrů letadla na jeho manévrovatelnost 1 - střed otáčení, 2 - osa hlavního podvozku, 3 rozvor(vzdálenost předního kola a hlavního podvozku), 4 úhel natočení předního kola, 5 poloměr otáčení předního kola, 6 poloměr otáčení špičky křídla Obr. 2.3 Manévrovatelnost letadla IL-62M Classic Základní rozměry letadla, tj. jeho rozpětí, délka a výška, mají pochopitelně přímý vliv i na volbu půdorysných rozměrů hangárů včetně volné šířky hangárových vrat a výšky nadvratového nosníku. Geometrické rozměry letadel se uplatňují rovněž při výškovém řešení nástupních podlaží odbavovacích budov, např. při uspořádání stání "nose-in" (čelem (nosem) k odbavovací budově). Navrhujeme-li např. na odbavovací ploše vývody pro zásobování letadel pohonnými hmotami nebo vývody pro elektrickou energii, jejich rozmístění je opět závislé na rozměrech letadel a konkrétní poloze plnicích otvorů na letadle. Poloha motorů letadel si u velkých tryskových letadel, která mají v některých případech motory zavěšeny pod křídly, vynutila např. zřizování 9

10 postranních pásů pojezdových drah, které zabraňují erozi i nasávání nečistot nízko položenými motory nad úrovní povrchu pojezdových drah. Při pojíždění velkých letadel po pojezdových dráhách bez postranních pásů by mohlo dojít k tomu, že by se motor nacházel přímo nad nezpevněnou plochou, a tomu je nutno zabránit. 2.4 Složky letadlové hmotnosti Důležitým činitelem ovlivňujícím výkony každého letadla je jeho hmotnost. Protože hmotnost letadla je limitujícím faktorem při vzletu, pro každé letadlo je stanovena maximální vzletová hmotnost. Hmotnost letadla má zásadní význam i pro přistání letadla, a proto je stanovena i maximální přistávací hmotnost. Obecně je možno konstatovat, že maximální vzletová hmotnost (viz tabulka 2.2) představuje hmotnost prázdného letadla, užitečnou hmotnost, tj. hmotnost cestujících, zavazadel a nákladu a hmotnost leteckých pohonných hmot. Z těchto tří složek hmotnosti lze obecně měnit jen v určitém omezeném rozsahu užitečnou hmotnost v neprospěch hmotnosti pohonných hmot anebo naopak. Změníme-li však hmotnost pohonných hmot, znamená to, že jsme zkrátili dolet letadla. V některých případech, kdy je použitelná délka vzletu kratší, než požaduje daný typ letadla s maximální vzletovou hmotností, musíme naopak podle této délky, kterou máme k dispozici, omezit vzletovou hmotnost. Jak již bylo uvedeno, je stanovena i maximální přistávací hmotnost letadla, a to kromě jiného i s ohledem na konstrukci a namáhání podvozku letadla, kterou nelze překročit ani v případě, že po vzletu s maximální vzletovou hmotností, která je vždy vyšší než maximální přistávací hmotnost, je letadlo např. pro závadu nuceno přistát. Vznikne-li taková situace, pilot musí nad vymezeným prostorem vypustit část pohonných hmot tak, aby nebyla překročena maximální přistávací hmotnost. 2.5 Charakteristiky letadel určující délku vzletu a přistání Pohyb letadla po letišti i ve vzduchu podléhá zákonům aerodynamiky a je ovlivňován poměrem tíhy letadla G, vztlakové síly V z, tahu motorů T; čelního odporu vzduchu Q, setrvačné síly I, případně i odporu tření kol F při pohybu letadla po ploše letiště. Uvažujeme souřadný systém, v němž osa x je rovnoběžná se směrem pohybu letadla a osa y je na ni kolmá tak, jak je vidět na obrázku 2.4. Obr. 2.4 Síly působící na letadlo Při přímočarém pohybu letadla musí platit: - součet průmětů sil do osy y, působících na letadlo, je roven nule, - součet průmětů do osy x, působících na letadlo, je roven setrvačné síle. Tyto dvě podmínky můžeme zapsat rovnicemi: V z G = 0 ; T Q F ± I = 0 ; 10

11 Tíha G musí odpovídat maximální vzletové tíze a vztlaková síla V z je: V z = c y ρ v 2 2 S ; kde c y je vztlakový součinitel závislý na úhlu náběhu a na tvaru profilu včetně jeho tloušťky. Na jeho hodnotu má vliv i půdorysný tvar křídla a zakřivení profilů; pro jeho dočasné zvýšení při startu a přistání se např. používá vychýlení klapek. Hodnota součinitele c y je vždy několikrát vyšší než hodnota součinitele c x, a proto vztlak letadla při malých úhlech náběhu je několikanásobkem jeho čelního odporu, ρ(ró) hustota vzduchu. Na první pohled by podle rovnice bylo nejvýhodnější létat v malých výškách, což však není pravda, neboť tam je zase větší čelní odpor. Se vzrůstající výškou klesá ovšem nejen vztlak nosné plochy, ale i výkony běžných leteckých motorů, proto každé letadlo má i omezenou výšku, nad níž nemůže létat, tzv. dostup; v - rychlost pohybujícího se letadla, S - velikost vztažné plochy. Čelní odpor vzduchu Q pohybujícího se letadla je dán rovnicí: Q = c x ρ v 2 2 S ; kde c x je součinitel čelního odporu, který je závislý na tvaru uvažovaného tělesa vůči směru proudu vzduchu, na poměru tloušťky v šířce nosné plochy a na poloze největší tloušťky od náběžné hrany. Hodnota součinitele c x se přepočítává k horizontálnímu průmětu nosné plochy, stejně jako odpory ostatních částí letadla. Ostatní symboly mají stejný význam jako v předchozí rovnici. Odpor tření kol F pohybujícího se letadla po letišti je možno vyjádřit rovnicí: F = ( G V ) z f ; kde G je celková tíha letadla, V z vztlaková síla, odpovídající rychlosti pohybujícího se letadla, f - součinitel tření, který je závislý na druhu povrchu dráhy a na jeho stavu. Setrvačná síla I je dána rovnicí: kde m je hmotnost letadla, j - zrychlení pohybu letadla. I = m j ; Potřebný minimální tah T vyplývá z požadavku optimální délky vzletu letadla a z potřebného tahu při optimální cestovní rychlosti letadla v uvažované výšce letu. 11

12 Tah proudového motoru T je vyjádřen rovnicí: kde m v je hmotnost nasátého vzduchu, w - rychlost směsi za výfukovou tryskou, v - rychlost letadla. T = mv ( w v) ; Pístové i proudové motory využívají atmosférického vzduchu nejen jako zrychlovaného pracovního prostředí, ale i na vlastni pohon, neboť vzduch jim dodává kyslík nutný ke spalování. Z rovnic lze dosazením stanovit minimální letovou rychlost v min, při níž se letadlo drží ještě ve vzduchu: v 2G c ρ S min = ; y Klesne-li rychlost letadla pod v min, neboli pod pádovou rychlost, dochází ke ztrátě potřebného vztlaku a k pádu letadla. Obr. 2.5 Vzlet letadla Vzlet současných dopravních tryskových letadel je možno rozdělit na dvě etapy: rozjezd a další zvyšování rychlostí se stoupáním (viz obr. 2.5). Rozjezd se uskutečňuje po povrchu dráhy až do dosažení rychlosti odtržení v LOF, tj.. rychlosti, při níž vztlak vyrovná tíhu startujícího letadla. Tato vzdálenost se nazývá délka rozjezdu (v obr. 2.5 označená l roz ). Na konci rozjezdu se letadlo odtrhne od povrchu dráhy a začne stoupat za současného zvyšování rychlosti a nabírání výšky (část l v ). Délku rozjezdu na skloněné vzletové a přistávací dráze a při větru lze vyjádřit: 2 ( vlof ± vv ) lroz = ; 2g( k η f ± i) roz kde v LOF je rychlost letadla při odtržení, Vv - průmět rychlosti větru do směru pohybu letadla, g - tíhové zrychlení, k roz součinitel zahrnující změnu tahu motorů v závislosti na vzrůstající rychlosti, rozjezdu η 0 (éta) poměrný tah motorů, f 1 - redukovaný součinitel tření, zahrnující odpor vzduchu i tření kol po dráze, i - sklon vzletové a přistávací dráhy (VPD)

13 Délka části vzletu l v, při níž letadlo stoupá do požadované výše a dosahuje bezpečné letové rychlosti v 2, se stanoví z rovnice: l v 2 2 LOF v2 v = ; 2 j v kde j v je střední zrychlení pohybu letadla při tomto počátečním stoupání. Ostatní symboly již byly vysvětleny. Délka vzletu L v vychází z rovnice: L = l + l ; v roz Trajektorii přistání je možno podle obrázku 2.6 rozdělit na úsek l s - sestup na přistání, l p - podrovnání, l d - výdrž, a l doj - dojezd. Vzdálenost od místa, nad nímž bylo zahájeno podrovnání a letadlo se nacházelo ve výšce 15 m nad povrchem vzletové a přistávací dráhy až do konce dojezdu, nazývá se délkou přistání L p : L = l + l + l ; p p d v doj kde l p je délka podrovnání: l p v = p + v 2 d t p ; kde v p v d t p je rychlost na začátku podrovnání, - rychlost na konci podrovnání rovná se rychlosti na začátku výdrže, - doba trvání podrovnání. Délka výdrže l d : l d v = 2 d v 2g 2 dos c c x y ; kde v d je rychlost na začátku výdrže, v dos - rychlost v okamžiku dosednutí. Ostatní symboly již byly vysvětleny na začátku této stati. Obr. 2.6 Přistání letadla 13

14 Při uvažování sklonu vzletové a přistávací dráhy je možno délku dojezdu stanovit z rovnice: l doj v = c 2g 0,5 c 2 dos x y + µ ± i ; kde µ (mí) je průměrná hodnota součinitele brzdného tření. Uvedené matematické vztahy jsou obecné a v praxi je nutná jejich modifikace pro každý konkrétní typ letadla. 14

15 3 POŽADAVKY PRO NÁVRH LETIŠTĚ Pro návrh letiště se vyžaduje několik základních podkladů, zejména: roční počet přepravených cestujících objem pošty a nákladní dopravy typy letadel, které budou letištní prostory využívat počet pohybů letadel za rok s prognózou do budoucna (10-15 let) hodinová špička pohybů letadel početnost, směr a sílu větrů (ovlivňuje návrh směru VPD) meteorologické údaje (výskyt mlhy, vztažná teplota letiště, úhrn srážek, nadmořská výška, atd.) inženýrskogeologický průzkum Při návrhu se musí uvažovat s možnostmi rozšíření letiště v budoucnu. Stavba letiště v území může výrazně ovlivnit reliéf terénu a mikroklima okolního území. Bylo zjištěno, že náhorní a vyvýšené polohy letišť mají podstatné výhody před letišti v údolích. Ve vyvýšených polohách bývá méně častěji výskyt mlh, je méně překážek ve směru vzletů a přistání letadel a lépe se zajišťuje odvodnění celé plochy letiště. V údolích osazené letiště nevyžaduje naproti tomu veliký objem zemních prací. Při návrhu polohy letiště rozhodují zejména klimatické podmínky, jako je směr a síla větrů, dohlednost, možnosti tvoření sněhových závějí a výskyt mlh. Ve stručnosti možno shrnout, že návrh letiště ovlivňují: typy letadel, které budou letiště používat vzdálenost letiště od centra města a doprava na letiště ochrana životního prostředí možný záběr rozsáhlého území pro přibližovací a vzletové prostory Pro návrh civilních letišť byly Mezinárodní organizaci pro civilní letectví - ICAO (International Civil Aviation Organization) stanoveny předpisy (přílohy) Annex 14, v České republice vydané Leteckou informační službou (LIS) jako předpis L 14 Letiště. Tam jsou letiště označeny podle kódů a stanovují minimální délky drah vzletu L z. Kódové označení bylo stanoveno kvůli vzájemnému vztahu různých požadavků pro návrh letiště. Skládá se ze dvou prvků, které charakterizují výkonové parametry letadel a jejich rozměry, které se vztahují na vlastnosti tzv. kritického letadla (viz tab. 2.3) 3.1 Druhy letišť V civilním provozu rozdělujeme letiště podle kapacity a počtu drah a rozdělujeme je z těchto hledisek: a) podle charakteru leteckého provozu na letišti: aa) dopravní: pro dopravu osob pro dopravu zboží a pošty ab) pro zemědělské účely ac) sportovní ad) pro vědecké a výzkumné účely ae) firemní (podnikové) af) se smíšeným provozem 15

16 b) podle délky vzletové a přistávací dráhy (VPD): ba) dráhy pro letadla se svislým vzletem a přistáním (VTOL -Vertical Take off and Landing) heliporty bb) dráhy pro letadla se strmým vzletem a přistáním (STOL Short Také off and Landing) dráhy délky m bc) dráhy pro letadla klasické konstrukce (NTOL) dráhy délky větší než 800 m c) podle vzájemné polohy hlavních objektů zastavovacího prostoru a VPD na letišti: ca) frontální cb) ostrovní cc) tangenciální cd) mezilehlé d) podle počtu VPD: da) jednodráhové db) dvoudráhové dc) vícedráhové 16

17 3.2 Názvosloví letiště Letiště tvoří komplex budov a zařízení spolu s množstvím inženýrských sítí, kde se vykonávají rozličné činnosti ve spojení s leteckým provozem. Letiště je v úzkém slova smyslu vymezená plocha na zemi nebo ve vodě, určená pro přílety, odlety a pozemní pohyb letadel. S letištěm úzce souvisí také vzdušný prostor. Obr.3 1 Základní názvosloví letiště 1 hlavní vzletová a přistávací dráha (VPD), 2 osa VPD, 3 dojezdová dráha, 4 vzletový a přistávací pás (VPP), 5 předpolí, 6 pojezdová dráha (PD), 7 PD pro rychlé odbočení, 8 - zastavovací prostor, 9 manipulační plocha, 10 postranní pás, 11 vztažný bod letiště, 12 odbavovací plocha, 13 odbavovací budova, 14 přednádražní prostor, 15 příjezdná komunikace, 16 vyčkávací místo, 17 předpolí, 18 práh VPD, 19 vedlejší VPD 3.3 Kapacita letiště Roční objem výkonů letiště se vyjadřuje ve vztahu k ročnímu počtu cestujících a objemu nákladní letecké dopravy. Stanovuje se na období minimálně deset let od uvedení letiště do provozu, přitom musíme brát na zřetel, že příprava a samotná výstavba trvá cca osm let, proto je lépe prognózovat kapacitu letiště na let. Kapacitu letiště můžeme charakterizovat jako technické možnosti vykonání stanoveného objemu přepravné práce. Proto se vyjadřuje množstvím letadel, které je možné obsloužit za časovou jednotku (hodinu, den, rok), počtem (množstvím) cestujících, kteří mohou být bezpečně a pohodlně odbaveni nebo množstvím nákladů, které je možno přijat, vybavit či skladovat. Závisí na kapacitě jednotlivých částech letiště, které mohou vytvářet systém letiště. Přitom prvky systému letiště jsou zejména: dráhový systém letiště, pojezdové dráhy a okrsek letiště, 17

18 odbavovací budovy a velikost odbavovacích ploch pro cestující nebo leteckou nákladní dopravu, mechanizační a automatizační prostředky pro obsluhu cestujících, batožin, pošty a nákladů, dopravní prostředky pro přepravu cestujících mezi městem a letištěm a řešením přístupových komunikací. Při plánování letiště se průměrný denní počet pohybů na letišti vypočítá podle vztahu: i n Qr pi Pd = = [ počet / den] i= 1 ni k 365 kde Q r je počet přepravených cestujících za rok p i podíl intenzity pohybu letadel i-tého typu n i kapacita letadla i-tého typu k součinitel využití přepravní kapacity (k=0,6 až 0,8). Maximální denní počet pohybů letadel vypočítáme podle vzorce: [ počet den] Pd max = Pd kr / kde k r je součinitel nerovnoměrnosti rozdělení letecké dopravy v průběhu roku. Pro výpočet kapacity vzletové a přistávací dráhy (VPD) platí: K = T t i [ počet / den] kde K je kapacita VPD, která vyjadřuje počet operací na dráze (vzlet a přistání) za časovou jednotku (den, hodinu) největší časový interval mezi letovými operacemi. t i Kapacita odbavovací plochy je počet stání letadel na odbavovací ploše (N) pro odbavení cestujících a vypočítá se podle vzorce: N = k n t min [ počet] kde n je počet pohybů (vzletů a přistání) v špičkové hodině t min čas stání letadla na odbavovací ploše (pro jeden pohyb se uvažuje t min = minut) k součinitel nerovnoměrnosti časového využití odbavovacích ploch (letový řád). Navrhujeme nejméně čtyři (4) stání pro dopravní letiště. Na každém letišti odbavovací budovy patří mezi nejdůležitější zařízení, proto kapacita se stanovuje nejméně na provoz deset let od uvedení letiště do provozu. Potřebná kapacita odbavovací budovy (K b ) se vypočítá podle vzorce: [ počet] Kb = Ph, max ko kde P h,max je maximální hodinová špička pohybů letadel na letišti k o součinitel vyjadřující normální podmínky obsluhy cestujících při možnosti krátkodobého přeplnění budovy. 18

19 4 NÁVRH LETIŠTĚ Základním principem návrhu každého letiště je vhodné umístění vzletových a přistávacích drah a umístění odbavovací plochy s odbavovací budovou tak, aby bylo zajištěno vhodné spojení mezi vzletovou a přistávací dráhou a odbavovací plochou. Každá budova, zařízení a plocha zajišťující provoz letiště podle odsouhlasené technologie má podle velikosti letiště své zvláštnosti, projevující se mimo jiné i v rozměrech a ve vazbě na další objekty nebo zařízení a plochy. Vzdálenost mezi jednotlivými budovami a objekty, stejně jako vzdálenosti mezi vzletovou a přistávací dráhou a pojezdovou dráhou apod., jsou stanoveny příslušnými předpisy nebo doporučeními se zřetelem na vzájemnou funkční vazbu jednotlivých objektů a bezpečnost leteckého provozu. 4.1 Rozdělení a typy letišť Z hlediska charakteru leteckého provozu lze letiště rozdělit na: - dopravní, sloužící dopravě osob, zboží a pošty, - určená pro letecké práce v zemědělství, v lesním a vodním hospodářství, - sportovní, - určená pro vědecké, výzkumné a experimentální práce, - vojenská, - podniková (tovární), - se smíšeným provozem, např. civilním a vojenským, sportovním, zemědělským apod. Dalším hlediskem dělení může být délka vzletové a přistávací dráhy. Nejmenší rozměr přistávací plochy vyžadují letadla se svislým vzletem a přistáním (VTOL), pro něž budujeme heliporty. Délku vzletové a přistávací dráhy přibližně 700 až 800 m vyžadují obvykle letadla se strmým vzletem a přistáním (STOL) a posléze jmenovitou délku dráhy vzletu 800 m až m mají letadla klasické konstrukce (NTOL). Podle vzájemné polohy hlavních objektů zastavovacího prostoru a vzletových a přistávacích drah rozlišujeme čtyři základní geometrická uspořádání letiště: frontální, ostrovní, tangenciální a mezilehlé. Podle počtu vzletových a přistávacích drah rozlišujeme letiště jednodráhové, dvoudráhové a vícedráhové. Na obrázku 4.1 jsou uvedena typická uspořádání vzájemné polohy vzletových a přistávacích drah a hlavních objektů zastavovacího prostoru. 19

20 Obr. 4.1 Příklady uspořádání vzletové a přistávací dráhy a zastavovacího prostoru Na obr. 4.1a je jednodráhové letiště s frontálním uspořádáním zastavovacího prostoru. Toto řešení předpokládá z každého směru stejný počet vzletů a přistání, neboť délka pojíždění je stejná při kterémkoliv ze dvou směrů vzletu nebo přistání. Jestliže intenzita pohybů, tj. počet vzletů a 'přistání, přesáhne kapacitu jedné vzletové a přistávací dráhy, navrhuje se letiště dvoudráhové, s mezilehlým umístěním zastavovacího prostoru, jak je znázorněno např. na obr, 4.1b a 4.1c, nebo letiště tangenciální podle obr. 4.1i. Jestliže je nutné, aby jedna vzletová a přistávací dráha zajišťovala především přistání a druhá vzlety, je možno I navrhnout uspořádání podle obr. 4.1c a 4.1d. Hlavní předností tohoto řešení je zkrácení délek pojíždění při vzletu i při přistání letadla. Jestliže požadovaná kapacita letiště vyžaduje vybudování čtyř rovnoběžných drah, lze zastavovací prostor řešit jako mezilehlý a předpokládat, že vždy na dvou sousedních rovnoběžných dráhách probíhají vzlety a na druhých dvou přistání. Tato organizace pohybů zamezuje křížení letadel a její další výhodou je, že dráhy, které jsou blíže k zastavovacímu prostoru, jsou využívány intenzivněji, a tím se zkracují i pojezdy letadel. Toto uspořádání je na obr. 4.1e. Na některých letištích charakter větru vyžaduje vybudovat zejména pro lehčí letadla dráhu ještě v dalším směru. Toto řešení je na obr. 4.1f a 4.1g. Tangenciální letiště rovněž vyhovuje požadavku umístění drah ve více směrech a je vhodné pro letiště s velmi vysokou intenzitou provozu. Při ostrovním umístění zastavovacího prostoru jsou vzletová a přistávací dráha a pojezdová dráha umístěny kolem zastavovacího prostoru, a proto pro spojení zastavovacího prostoru s příjezdnou komunikací od města je nutno vyřešit mimoúrovňové křížení komunikace se vzletovou a přistávací dráhou, případně s pojezdovou dráhou, což značně zvyšuje složitost a náklady výstavby. Toto řešení je na obr. 4.1h. 20

21 4.2 Výchozí podklady a ukazatele Základním podkladem pro návrh letiště je předpokládaný roční objem cestujících, pošty a případně objem specializované nákladní letecké dopravy. V některých případech mohou být předchozí údaje vyjádřeny přímo předpokládaným počtem pohybů letadel, tj. počtem vzletů a přistání za rok. Pro konkrétní návrh rozměrů letiště i letištních vozovek je nutno ještě stanovit typy letadel, které budou na daném letišti obsluhovány, nebo alespoň výhledové charakteristiky očekávaných typů letadel. Při stanovení počtu pohybů letadel se vychází z jejich kapacity a z předpokládané využitelnosti jejich kapacity, t.j. obsaditelnosti jednotlivých letadel. Základem pro stanovení požadovaných údajů bývá tzv. kritické letadlo, tj. letadlo, které má nejvyšší požadavky např. na rozměry odbavovací plochy, na únosnost vzletové a přistávací dráhy, pojezdové dráhy atd. Jak již bylo uvedeno z charakteru a polohy letiště lze stanovit i součinitele nerovnoměrnosti jeho využití, a tím upřesnit výpočet hodinové špičky počtu cestujících i hodinové špičky pohybů letadel. Z hodinové špičky pohybů letadel se může dále rozhodovat o tom, zda je možno budovat letiště jednoduché, tj. letiště, na němž je možný neovlivněný provoz jen na jedné dráze, anebo je nutné budovat letiště kapacitní, tj. takové, které umožňuje současný a vzájemně neovlivněný provoz alespoň na dvou, obvykle rovnoběžných vzletových a přistávacích drahách. Dalším důležitým podkladem pro návrh letiště jsou údaje o četnosti a síle větru v jednotlivých směrech, abychom mohli posoudit, zda navržený směr vzletové a přistávací dráhy pro dané typy letadel splní podmínku využitelnosti letiště, nebo je nutné budovat VPD ještě v dalším směru. Z dalších podkladů je nutno ještě připomenout meteorologické údaje o výskytu mlhy, hodnoty pro stanovení vztažné teploty letiště a celkového úhrnu srážek. Pochopitelně, že nedílnou součástí podkladů jsou i výsledky inženýrskogeologického a hydrogeologického průzkumu oblasti letiště. Pro stanovení vzájemných vztahů velkého množství požadavků na charakteristiky letišť bylo zavedeno kódové značení, které je složeno ze dvou prvků, které se vztahují na výkonové charakteristiky letadla a na jeho rozměry. Kódové písmeno nebo číslo v prvku zvoleném pro projektování se vztahuje na vlastnosti kritického letadla, neslouží však pro stanovení délky vzletové a přistávací dráhy a únosnosti letištních vozovek. 4.3 Dráhový systém Dráhový systém letiště může být vytvořen jednou anebo několika vzletovými a přistávacími dráhami. Vytváří-li dráhový systém dvě dráhy, mohou být buď rovnoběžné, nebo se mohou navzájem křížit v různých vzdálenostech, případně se vůbec křížit nemusí a mohou tvořit otevřené V. Při větším počtu drah jde o kombinaci již uvedených případů. Dráhový systém přímo ovlivňuje kapacitu letiště a konkrétní hodnoty kapacity jednotlivých dráhových systémů jsou uvedeny v tabulce 4.1. Z hodnot je zřejmé, že kapacita dráhového systému je ovlivněna např. vzdáleností dvou rovnoběžných drah, místem, kde se dvě křižující dráhy protínají, a především tím, zda jde o provoz za podmínek dobré dohlednosti nebo provoz podle přístrojů. Kapacitu rovněž ovlivňuje skladba kategorií letadel. 21

22 Tab. 4.1 Kapacita různých dráhových systémů Poznámky k tabulce: - průměrné zdržení letadel je předpokládáno 240 sekund ve dvou špičkových hodinách v týdnu, - roční kapacita je stanovena pro 90% provozu VFR (let za viditelnosti) a 10% IFR (let podle přístrojů), - není vykonána korekce pro výskyt větrů vyšších rychlostí, - je předpokládán optimální systém pojezdových drah. 22

23 Číselné označení skladby letadel odpovídá tomuto členění: Číslo % A % B % C % D kde jsou A čtyřmotorová proudová letadla, B dvou a třímotorová proudová, čtyřmotorová pístová turbovrtulová letadla, C - dvoumotorová pístová dopravní letadla, D - dvou a jednomotorová lehká pístová letadla Délka dráhy vzletu letadla Pro stanovení délky vzletové a přistávací dráhy se jako základní charakteristiky uvažují hodnoty kritického letadla, tj. letadla s největšími nároky na její rozměry. Délka vzletové dráhy spolu s dojezdovou dráhou nebo předpolím anebo v kombinaci dojezdové dráhy i předpolí musí v podmínkách standardní atmosféry při nulovém podélném sklonu vzletové a přistávací dráhy na úrovni hladiny moře a za bezvětří zajistit bezpečný vzlet nebo přistání letadla, a to i v případě, že během rozjezdu letadla dojde k selhání kritické pohonné jednotky. Jmenovitá délka dráhy vzletu letadla je minimální délka, nutná pro vzlet při maximální povolené hmotnosti za uvedených podmínek. Všechna současná civilní letadla pro pravidelnou dopravu osob mají minimálně dva motory a při vynechání jednoho z nich jsou schopna pokračovat ve vzletu. Při vynechání jednoho motoru můžeme uvažovat dva následující případy, a to v závislosti na rozjezdové rychlosti, při níž došlo k vysazení motoru: a) rozjezd i vzlet pokračuje s jedním nepracujícím motorem - délka vzletu s jedním nepracujícím motorem; b) rozjezd se přeruší a letadlo začne brzdit tak, aby se zastavilo ještě na přistávací nebo dojezdové dráze - délka přerušeného vzletu. Při stanovení těchto délek se předpokládá, že v okamžiku vynechání motoru se pilot rozhoduje, zda má pokračovat ve vzletu nebo jej přerušit. Ve výpočtech se předpokládá, že doba mezi okamžikem vynechání motoru a zahájením příslušného manévru jsou 3 sekundy. Poloha bodu rozhodnutí je všeobecně udávána hodnotou dosažené rychlosti rozhodnutí v 1, což je zvolená rychlost, při níž pilot zahajuje buď postup pro přerušení vzletu nebo dále ve vzletu pokračuje, neboť kterýkoliv z manévrů je s ohledem na dosaženou rozjezdovou rychlost stejně bezpečný. Není-li dosaženo této rychlosti, pilot vzlet přerušuje a při jejím překročení již musí pokračovat ve vzletu. Rozeberme si nyní podrobněji dva uvedené případy: a) Při vynechání jednoho motoru rozjezd pokračuje až do odtržení letadla, přičemž se dále zvyšuje rychlost a stoupání. Délka vzletu s jedním nepracujícím motorem je v tomto případě rovna vzdálenosti od začátku rozjezdu po dosažení výšky 10,5 m ještě nad upraveným terénem - předpolím a letadlo musí dosáhnout bezpečné vzletové rychlosti v 2 s jedním nepracujícím motorem. Tento případ je zachycen na obrázku 4.2. b) Pilot při (dosažení rychlosti rozhodnutí v1 přerušuje rozjezd a začíná brzdit letadlo až do jeho úplného zastavení na přistávací nebo dojezdové dráze. Tento případ je zachycen na obrázku

24 Obr. 4.2 Délka vzletu letadla s jedním nepracujícím motorem 1 VPD, 2 předpolí, 3 délka stoupání do požadované výše 10,50 m Obr. 4.3 Délka přerušeného vzletu letadla 1 VPD, 2 dojezdová dráha Je-li rychlost rozhodnutí v 1 volena tak, že délka vzletu s jedním nepracujícím motorem je stejně dlouhá jako délka přerušeného vzletu, mluvíme o vyrovnané délce vzletu, která nejčastěji představuje jmenovitou délku dráhy vzletu letadla. Při stanovení délky vzletové a přistávací dráhy pro přistání vycházíme z předpokladu, že tah motorů letadla je postupně zmenšován až na požadovanou velikost nutnou pro přesné přiblížení a přistání. Při vlastním přistání nemůže vynechání jednoho motoru ohrozit bezpečnost přistání, a proto se nebere do úvahy. Jiný případ může ovšem nastat, když se při přistání letadla s jedním nepracujícím motorem nezdaří přesné přiblížení tak, aby letadlo mohlo bezpečně dosednout na dráhu. Tehdy musí letadlo v malé výšce přerušit přibližovací manévr a začít znovu stoupat. Z hlediska projektování letišť je tento případ respektován rovinou nezdařeného přiblížení pro vzletovou a přistávací dráhu II. a III. kategorie. V běžných případech se předpokládá, že při přistávacím manévru je letadlo ve výšce 15 m nad koncem vzletové a přistávací dráhy a dále uskutečňuje podrovnání, dosednutí a dojezd (viz obr. 4.4). Obr. 4.4 Délka vzletové a přistávací dráhy pro přistání 1 vzletová a přistávací dráha Zkušenosti z provozu ukazují, že při přistávacím manévru velmi často dochází k překračování optimálních rychlostí letadel stanovených pro konečné přiblížení a dosednutí, což pak prodlužuje délku přistání. Proto se požaduje, aby délka přistání vyčerpala jen 43 až 67% vzletové přistávací dráhy. 24

25 Převážná většina letadel má větší délku vzletu než přistání. Rozhodující je však vždy větší z obou délek, kterou potom označujeme jako jmenovitou délku vzletové a přistávací dráhy, tj. délku stanovenou ve standardní atmosféře a za podmínek bezvětří, vodorovné vzletové a přistávací dráhy na úrovni hladiny moře Skutečná délka vzletové a přistávací dráhy v místních podmínkách letiště Jmenovitá délka vzletové a přistávací dráhy je stanovena za určitých podmínek, které byly obecně definovány, a proto její skutečná délka nesmí být menší, než je největší délka stanovená s respektováním přídavných délek vztahujících se k místním podmínkám letiště a provozním charakteristikám příslušných letadel. Standardní atmosféra je definována tak, že o vzduchu se předpokládá, že je dokonale suchý plyn s molekulovou hmotností na hladině moře M 0 = 28,9644 x 10-3 kg.mol -1, atmosférický tlak na hladině moře Q 0 = 1, x 10 5 Pa, teplota na úrovni moře t 0 = + 15 C, hustota vzduchu na hladině moře P 0 = 1,2250 kg. m -3 a teplotní gradient je 0,0065 C. Skutečné atmosférické podmínky konkrétního letiště se však vždy liší nejen od podmínek standardní atmosféry, ale vzletová a přistávací dráha nemusí být navíc vodorovná a vzlet nebo přistání se nemusí uskutečňovat za bezvětří. Jednotlivé typy letadel jsou v závislosti na svých aerodynamických vlastnostech a výkonech motorů různě citlivé na změny, atmosférických podmínek. Charakteristiky letadel jsou proto vždy uvedeny v příručce letadla obvykle formou vzletových a přistávacích nomogramů, které jsou pak výchozím podkladem pro návrh skutečné délky vzletové a přistávací dráhy. Vzletové a přistávací nomogramy jsou sestavovány např. pro případ vzletu s jedním nepracujícím motorem, ale i pro případ se všemi motory chodu a zahrnují také vlivy čelního nebo zadního větru, případně i vlivy podélného sklonu dráhy. V zásadě vycházejí z hmotnosti letadla, nadmořské výšky letiště a teploty vzduchu. Vzletové nomogramy lze uplatnit i pro opačnou úlohu, než je stanovení skutečné délky vzletové přistávací dráhy, totiž pro stanovení přípustné maximální vzletové hmotnosti letadla na konkrétní dráze, která např. neodpovídá požadavkům na vzlet při maximální vzletové hmotnosti letadla. Jestliže nejsou známé přesné provozní charakteristiky letadel, pro něž je vzletová a přistávací dráha určena, je možno pouze orientačně stanovit skutečnou délku hlavní vzletové a přistávací dráhy všeobecnými korekčními faktory, při jejichž zavedení můžeme psát: L = L z k p k t k i kde L je skutečná délka vzletové a přistávací dráhy, odpovídající návrhovým podmínkám letiště, L z délka vzletové a přistávací dráhy na úrovni moře při standardních atmosférických podmínkách, bezvětří a nulovém podélném sklonu vzletové a přistávací dráhy, k p opravný součinitel na atmosférický tlak, který vyjadřuje změnu, tlaku vzduchu v závislosti na nadmořské výšce letiště H k p = 1+ 0, přičemž H je nadmořská výška letiště, tj. nadmořská výška nejvyššího bodu vzletových a přistávacích ploch, 25

26 k t opravný součinitel na teplotu a H ( t t ) 1 0,01 kt = + v 0 kde t v je vztažná teplota letiště, H t 0 teplota standardní atmosféry, odpovídající nadmořské výšce H a H o t0 = + 15 C 0,0065H k i opravný součinitel na podélný sklon vzletové a přistávací dráhy a k i = 1+ 0, 10i i průměrný sklon vzletové a přistávací dráhy v procentech (%). Pro případ vzletu na travnaté dráze je vhodné skutečnou délku vzletové a přistávací dráhy L ještě vynásobit opravným součinitelem k f, který zahrnuje vliv nezpevněného povrchu. Pro převážnou většinu civilních dopravních letadel schopných provozu na travnatých plochách součinitelem k f 1,5. Délka vedlejší vzletové a přistávací dráhy musí odpovídat požadavkům letadel, která ji budou používat. Pro každý směr každé vzletové a přistávací dráhy musí být vyhlášena použitelná délka vzletu (TODA), tj. použitelná délka pro rozjezd, zvětšená případně o délku předpolí, použitelná délka přerušeného vzletu (ASDA), tj. použitelná délka pro rozjezd zvětšená případně o délku dojezdové dráhy a posléze použitelná délka pro rozjezd (TORA). Použitelná délka pro rozjezd se stanovuje jako vzdálenost od začátku rozjezdu k bodu, který leží za bodem V LOF, tj. za bodem odtržení letadla, v poloviční vzdáleností délky stoupaní do výšky 10,7 m (35 foot (stop), jedna stopa je 12 palců, (1 palec = 1 = 2,54 cm)). Z hlediska přistání musí mít každá přistávací dráha stanovenou použitelnou délku přistání (LDA) Ostatní charakteristiky vzletových a přistávacích drah Některé základní hodnoty geometrických prvků VPD jsou uvedeny ; v tabulce 4.2. Z dalších požadavků je nutno připomenout, že pro současný provoz pouze podle pravidel pro lety za viditelnosti (VFR) musí být kolmá vzdálenost mezi osami dvou rovnoběžných vzletových a přistávacích drah u kódového čísla 3 nebo 4 nejméně 210m. Kdyby šlo o provoz podle přístrojů (IFR), záleží na organizaci provozu a vzdálenost se zvětší od hodnoty 500 m až na více než m. Při změnách podélného sklonu musí být zajištěna viditelnost z kteréhokoliv bodu ve výši 3 m nad vzletovou a přistávací dráhou na kterýkoliv bod ve výši 3 m nad dráhou u kódového písmena C, D, a E na vzdálenost odpovídající polovině délky dráhy. U kódového písmena B se mění pouze výška, a to na 2 m. V předpisech L 14 - LETIŠTĚ se uvádějí rovněž podmínky pro vzdálenost vrcholů lomů nivelety vzletové a přistávací dráhy, která nesmí klesnout pod 45 m, nebo stanovený násobek součtu absolutních hodnot rozdílů příslušných změn sklonu (např. pro kódové číslo 4 je násobek m, pro kódové číslo m a pro zbývající kódová čísla m). 26

27 U VPD kódového písmena D a E v případě, že je dráha užší než 60 m, zřizují se postranní pásy symetricky podél obou jejích okrajů tak, aby bylo spolu s VPD dosaženo šířky 60 m. Tyto postranní pásy mají konstrukci, která zaručí, že pří náhodném vyjetí letadla z dráhy dojde pouze k zaboření kol podvozku, nikoliv však k poškození konstrukce letadla. Pásy mají být únosné pro vozidla, která se mohou po nich pohybovat. Tab. 4.2 Základní hodnoty geometrických prvků VPD Kódové číslo Minimální šířka VPD [ m ] Kódové písmeno A B C D E Maximální průměrný podélný sklon [%] Maximální podélný sklon v části VPD [%] Maximální podélný sklon první a poslední čtvrtiny VPD [%] Maximální rozdíl dvou následujících sklonů [%] Minimální poloměr zakružovacího oblouku lomu nivelety [m] Maximální příčný sklon VPD [%] 1 18 *) 18 *) 23 *) 2,00 2,00 2, , *) 23 *) 30 2,00 2,00 2, , ,00 1,50 0,80 **) 1, , ,00 1,25 0,80 1, ,50 *) šířka VPD pro přesné přiblížení kódového čísla 1 a 2 má být alespoň 30 m **) platí pro VPD pro přesné přiblížení II. a III. kategorie Pojezdové dráhy Pojezdové dráhy (PD), po nichž letadla pojíždějí nebo jsou přetahována tahači, mají velký význam pro zajišťování technologických procesů letiště. Správně navržené a racionálně rozvržené pojezdové dráhy umožňují nejvýhodněji organizovat provoz letadel na letišti, tj. při minimálních časových ztrátách a vysokém stupni bezpečnosti. Letadla se po pojezdových dráhách přemísťují ze stojánek na odbavovací ploše k místu startu a po přistání z VPD na odbavovací plochu. Dráhy pojíždění letadel musí být co nejkratší a současně musí umožňovat maximální propustnost systému VPD - PD. Nejvyšší pojezdová rychlost letadel na hlavních spojovacích pojezdových dráhách je obvykle v rozmezí 30 až 50 km/h, na ostatních podružných dráhách jen 10 až 20 km/h. Průměrnou pojížděcí rychlost snižují zejména změny směrů pojezdových drah. Hlavní pojezdové dráhy se navrhují obvykle rovnoběžné se vzletovými a přistávacími dráhami. Jejich vzdálenost od osy VPD podle předpisu L 14 - LETIŠTĚ vyplývá z tabulky 4.3, stejně jako jejich minimální šířka v přímých úsecích. Šířka pojezdové dráhy, a to zejména 27

28 v obloucích, musí být navržena tak, aby mezi vnějším kolem hlavního podvozku letadla a okrajem pojezdové dráhy (viz obr. 4.5) byly zachovány minimální vzdálenosti, uvedené rovněž v tabulce 4.3 při poloze pilotní kabiny na osové značce pojezdové dráhy. Použitím složených oblouků může být snížena nebo zcela vyloučena potřeba rozšíření pojezdové dráhy ve směrovém oblouku. Tab. 4.3 U napojení a křížení pojezdové dráhy se vzletovou a přistávací dráhou; odbavovacími plochami nebo jinými dráhami musí být pro usnadnění pohybů letadel vybudovány napojovací oblouky tak, aby byla opět zajištěna požadovaná minimální vzdálenost mezi vnějším kolem hlavního podvozku a okrajem pojezdové dráhy. Na volbu polohy pojezdové dráhy může mít vliv též instalace navigačního leteckého zabezpečovacího systému, neboť musí být vyloučeno možné rušení např. vysílačů ILS (standardní systém přesných přibližovacích majáků) pojíždějícími nebo stojícími letadly. Obr.4.5 Šířka pojezdové dráhy v oblouku 1, 2, vzdálenost mezi vnějším kolem hlavního podvozku a okrajem pojezdové dráhy 28