北京首都国际机场不停航施工管理案例回顾

<正>本文主要针对首都机场中跑道两端应急抢修工程所面临的主要难点进行解析,从科学解决施工与运行之间矛盾、有效建立安全管理体系、维护工程建设质量等方面进行阐述。一、工程概况首都机场中跑道自1996年大修改造后,至2013年已运行17年,超出原有设计使用寿命。期间,中跑道长期承担着首都机场的主要航班起降任务,运行压力巨大,随着时间的推移,道面病害逐步增多。为根本解决道面病害问题,确保首都机场运行安全,首都机场于2013年9月、10月对中跑道进行不停航施工改造。     

机场跑道道面平整度评价及其影响分析

根据机场道面平整度评价领域内大量的研究成果以及实际应用经验，提出了一套适用于机场道面平整度的调查、分析及评价方法。借助机场道面平整度评估软件，对飞机在两种平整度不同的跑道上滑行时的竖向加速度和动栽进行了仿真，并根据仿真结果分析了跑道道面平整度时飞机运行的影响。     

宁波栎社机场软土地基处理方法探讨

宁波栎社机场的地貌类型为滨海淤积平原，场区内地势平坦，河道纵横，地面高程为2．20-2．50m(黄海高程)。场区内软土层分布广泛，工程影响深度范围内的1、2和3层均为软弱土层，具有厚度大、含水量高、强度低、压缩性高等特点，在工程荷载作用下将产生大量的总体沉降变形。为此，地基处理的目的是通过预先消除软土层的固结沉降变形，以尽可能减少工后沉降的发生，从而满足机场道面的正常安全运行。     

机场水泥混凝土道面在高温条件下施工防裂缝断板措施

一、机场道面水泥混凝土浇筑施工中裂缝和断板的产生原因 在高温条件下跑道混凝土裂缝断板产生的原因主要有以下几条： 1．温度变化 道面混凝土施工时，外界气温的变化影响是非常明显的，因为白天气温越高，混凝土的浇筑温度也越高，而夜里温度下降，就增加了混凝土的降温幅度，特别是在气温骤降时，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，这是道面混凝土产生断板的一个重要原因。     

白云国际机场不停航跑道整修工程的组织管理

白云机场地处华南沿海，是我国重要的空中交通枢纽，随着民航运输事业的发展，机场航空业务量逐年递增。该机场原水混混凝土跑道，长3380，宽60米，自1964年第三次改扩建后至今已使用30多年，硅道面日趋老化，近年曾多次局部整修，但道面水泥检板破损、沉降、开裂现象严重，成为影响航班飞行安全的不稳定因素。1995年对广州白云机场道面进行了测试与评价，从现有道面剩余寿命分析结果表明，跑道1＋080～1＋600段大部分已经接近破坏状态；整个跑道道面的国际平整度指数IRI在4．0～60之间，平整度属于良，局部接近于中；0＋200～2＋000道面…     

浅析机场道面加盖施工中存在的问题及解决方案

近年来，国家不断加大在基础建设上的投入，机场建设得到了长足发展。但同时道面混凝土加盖质量问题也逐渐凸显出来，主要体现在几个方面：飞机接地地带和跑道端部出现明显的辙槽；道面平整度随着时间的推移越来越差；跑道调头坪部位出现局部扭起和脱粒现象；跑道道面局部或大部出现渗水现象。这些病害严重影响了飞行安全和机场跑道的使用寿命。为了避免病害的产生或将病害的影响降到最低，结合以往工程实践经验对病害的产生原因进行分析，并结合实际提出相应的处理方案。     

虹桥机场跑道大修工程顺利竣工

11月28日,虹桥机场跑道大修工程正式通过行业验收,机场跑道于11月30日恢复24小时开放运行,标志着历时146天、投入资金5100万元、施工面积达18.7万平方米的虹桥机场跑道“盖被”和灯光改造工程顺利竣工。此次跑道大修是虹桥机场实施的第三次沥青混凝土“盖被”工程。早在1991年,虹桥机场就对主跑道原有水泥混凝土道面进行了等厚加铺20厘米的沥青混凝土施工;1998年,虹桥机场又在跑道中心线两侧各15米范围内铣刨加铺了一层厚约7.5厘米的沥青混合料。根据机场现有跑道的实际道面承载情况,经方案比选和多方论证,第三次跑道大修采取“薄层加铺”施…     

机场水泥混凝土道面接缝密封处理工艺设计的重要性分析

机场水泥混凝土道面的特点之一是接缝多，这些接缝增加了施工、维护的复杂性，又是混凝土道面的薄弱环节，易引起板边、板角破坏。如不对混凝土道面接缝进行密封处理或处理不当，混凝土道面会产生许多不良后果，以至于影响机场道面的正常使用。一般情况下，道面接缝密封出了问题，人们往往只是从施工或缝料质量等方面查找的原因，却忽视了接缝密封工艺设计的缺陷。作曾参与了阿克苏、乌鲁木齐等机场水泥混凝土道面接缝密封施工工作，现就如何在设计中处理好接缝的密封谈几点体会。     

机场现有道面使用性能的调查与评价方法

机场道面建成后，随着时间的推移、飞行架次的不断增加和荷载的反复作用，其各方面状况均呈不断下降的趋势。为保证道面的正常使用，必须定期加以维护或采取加盖等改建措施。无论是制定维护方案还是进行加盖等改建设计，必须对现有道面的使用性能进行充分的调查并予以评价，以保证采取的措施的经济性和可靠性。近几年来，民航先后完成了上海虹桥、厦门高崎、首都机场东跑道、广州白云机场的跑道沥青混凝土加盖工程。在这些工程中，设计部门对现有跑道都进行了不同程度的调查与评价，为确定设计方案提供了必要的基础数据，显示了这一工作的重…     

丽江机场道面脱空分析及压力灌浆处治应用

丽江机场于1992年年底开始建设。1995年5月施工完毕，工程验收为优良工程。1995年6月首航，1998年进行改扩建，增加停机坪面积，增加了一条联络道，扩建了候机大楼等，1999年底完成。随着丽江机场航空业务量迅速增长，飞机起降架次不断增加和机型已超出原设计机型，飞行区道面局部出现了掉边掉角，有的板出现了裂缝甚至出现了断板，跑道南端出现了泛浆，道面板板缝间距拉大等各种病害，已经对飞行安全产生了隐患。     

Estimations of the Seismic Pressure Noise on Mars Determined from Large Eddy Simulations and Demonstration of Pressure Decorrelation Techniques for the Insight Mission

The atmospheric pressure fluctuations on Mars induce an elastic response in the ground that creates a ground tilt, detectable as a seismic signal on the InSight seismometer SEIS. The seismic pressure noise is modeled using Large Eddy Simulations (LES) of the wind and surface pressure at the InSight landing site and a Green’s function ground deformation approach that is subsequently validated via a detailed comparison with two other methods: a spectral approach, and an approach based on Sorrells’ theory (Sorrells, Geophys. J. Int. 26:71–82, 1971; Sorrells et al., Nat. Phys. Sci. 229:14–16, 1971). The horizontal accelerations as a result of the ground tilt due to the LES turbulence-induced pressure fluctuations are found to be typically \(\sim 2 \mbox{--} 40~\mbox{nm}/\mbox{s}^{2}\) in amplitude, whereas the direct horizontal acceleration is two orders of magnitude smaller and is thus negligible in comparison. The vertical accelerations are found to be \(\sim 0.1\mbox{--}6~\mbox{nm}/\mbox{s}^{2}\) in amplitude. These are expected to be worst-case estimates for the seismic noise as we use a half-space approximation; the presence at some (shallow) depth of a harder layer would significantly reduce quasi-static displacement and tilt effects.We show that under calm conditions, a single-pressure measurement is representative of the large-scale pressure field (to a distance of several kilometers), particularly in the prevailing wind direction. However, during windy conditions, small-scale turbulence results in a reduced correlation between the pressure signals, and the single-pressure measurement becomes less representative of the pressure field. The correlation between the seismic signal and the pressure signal is found to be higher for the windiest period because the seismic pressure noise reflects the atmospheric structure close to the seismometer.In the same way that we reduce the atmospheric seismic signal by making use of a pressure sensor that is part of the InSight Auxiliary Payload Sensor Suite, we also the use the synthetic noise data obtained from the LES pressure field to demonstrate a decorrelation strategy. We show that our decorrelation approach is efficient, resulting in a reduction by a factor of \(\sim 5\) in the observed horizontal tilt noise (in the wind direction) and the vertical noise. This technique can, therefore, be used to remove the pressure signal from the seismic data obtained on Mars during the InSight mission.     

机场跑道摩擦系数测试试验数据分析

介绍了自行研制的机场跑道摩擦系数测试车的测量原理与系统组成。以在车体后桥部位安装的专用测量轮为测试栽体，测量该测量轮所受的垂直正压力和水平摩擦力，计算跑道的摩擦系数。采用对比试验方法．进行了本车与瑞典Safegate跑道摩擦系数测试车的测量试验，并对本车和瑞典Safegate测试车的测量误差和测量数据的稳定性、重复性、相关性等进行了统计分析。     

地效飞行器双断阶机腹着水砰击过载分析

地效飞行器着水过程中，断阶着水产生的冲击易导致结构表面屈曲或破坏。基于ALE 有限元法，通过罚函数法处理两相界面流固耦合问题，对地效飞行器着水过程进行数值模拟，分析不同前飞速度、下沉速度、俯仰角等参数变化对浸水深度、砰击过载等的影响。结果表明：在研究工况下，机体着水产生的压力峰值均出现在断阶处；随着俯仰角增加水平过载峰值减小，垂向过载峰值先增大后减小，俯仰角为7°时垂向过载峰值最大，是最低过载峰值（俯仰角为15°时）的1.4 倍；前飞速度增加致使水平过载峰值增大，而对垂向过载峰值影响不明显，但垂向过载峰值与垂向速度的平方近似呈线性关系，下沉速度越大，砰击过载峰值越大。     

基于SPH方法的飞机轮胎滑水仿真分析计算

轮胎滑水会导致轮胎与地面之间的摩擦力急剧减小,增加飞机起降距离,进而影响飞行安全,因而需要开展关于飞机轮胎滑水的研究。针对飞机轮胎滑水问题,采用FEM 方法建立简化轮胎模型并通过实验进行模型验证,采用SPH 方法建立积水模型,进而建立轮胎—积水—道面相互作用的轮胎滑水模型,分析不同影响因素和不同台面构型对轮胎滑水的影响。结果表明：水深越大,轮胎越容易发生滑水,但水深大于6 mm 之后,水深对轮胎滑水的影响较小;轮胎速度、胎压、轮载越大,越容易发生滑水;沟槽宽度增加,轮胎滑水速度提高,但稳定性会降低;轮胎磨损越严重,越容易发生滑水;沟槽数量越多,临界滑水速度越大。     

面向飞机大部件调姿的PPPS机构球铰点中心位置闭环标定方法

PPPS机构球铰点中心位置对飞机大部件调姿精度有重要影响,为了解决当前常用的球铰点中心位置获取方式在精度或效率上的不足,提出一种PPPS调姿机构球铰点中心位置的闭环标定方法。首先,分析了球铰点中心位置误差与运动学逆解时定位器位移求解偏差的关系及大部件位姿变换参数对其的影响;然后,提出了基于关键特性结合奇异值分解几何意义的飞机大部件位姿参数快速求解方法,使位姿参数求解过程更加直观简捷,同时相较于常用的奇异值分解方法在精度上没有损失;利用一次调姿过程前后大部件位姿参数的变化和定位器的位移反馈,结合运动学逆解对球铰点中心的位置进行闭环标定,最后,以某型号飞机垂尾测试件为例验证了所提出方法的正确性和实用性。     

简谐激励下大型低温贮箱防晃设计

针对某大型低温贮箱,基于水平环形防晃板和竖直防晃板设计了一种布置于整个贮箱的固定结构防晃板,采用CFD软件Flow-3D数值模拟了一定简谐激励下,不同充注率时该防晃板的防晃效果.通过与液面水平环形防晃板对比发现:两种结构防晃效果相近,均可以显著抑制不同充注率下液体的质量中心波动范围.当充注率为50%时,两防晃结构甚至可以使波动范围减小64%;在晃动过程中,相比于液面水平环形防晃板,固定结构防晃板中单层水平环形防晃板的受力更小,但是贮箱受到的压力会有所增加;对比相同面积液面水平环形防晃板和竖直防晃板的防晃效果,液面水平环形防晃板优势更加明显;随着充注率的增大,液体在贮箱内晃动时液体的质量中心波动范围逐渐减小.      

动基座近舰面流场数值模拟

航母尾迹流场对舰载机的着舰有较大影响,所以需要对其流场特点进行研究,分析不同状态下舰载机气动特性的变化。采用嵌套网格技术对航母处于垂荡状态下无人机的着舰进行了模拟。首先,利用SFS2舰船进行数值计算,验证了舰船流场的数值模拟方法。然后,对比了单独无人机定常与非定常计算结果,表明所建立的嵌套网格适用于无人机流场的模拟。接着,对航母单相流和两相流的流场结果进行了分析,结果显示甲板下方的流动对甲板上方流场没有大的影响。因此,忽略了水的影响只对航母在空气流场中的特性进行研究,结果表明航母尾迹非定常特性明显,静止航母下滑轨迹上的速度均处于周期性波动状态,且波动幅值随着远离航母而逐渐衰减;而在垂荡情况下航母尾迹变得更加紊乱,水平方向速度波动的周期性减弱,但垂向速度的波动幅值进一步增大。对于静止航母,无人机在不同时刻着舰气动特性的变化也存在差异;当航母处于垂荡状态时,无人机的升力和俯仰力矩在短时间内会有更大的波动。     

基于参数化轨迹的TAEM段在线制导方法

针对可重复使用运载器末端能量管理阶段的在线轨迹生成与制导问题,研究了一种基于参数化轨迹描述且不依赖在线积分推演与气动辨识的三维轨迹预测-校正制导算法。首先,设计了由动压上边界、下边界和最大能量边界构成的动压包线,由一个参数对包线内的动压剖面进行描述,采用离线计算的方式预先获得飞行航程随动压剖面参数、倾侧角和能量高度变化的关系并存为三维数表。随后,根据当前状态和地面航迹参数计算得到各飞行阶段地面航程信息,在待飞航程的预测中,考虑侧向机动的航程损失和模型偏差影响,采用分段查表和在线估计航程修正系数的方法对预测航程进行了两次修正。最后,研究了约束条件下的多轨迹参数连续更新策略,以保证消除航程偏差的同时轨迹具有适宜性。仿真结果表明,该方法对于初始位置、能量状态散布不敏感,其末端位置控制精度保持在米级。完成单次轨迹预测-校正的时间不超过2.3 ms,拥有较高的在线预测效率,对突发故障造成的模型偏差具有较强的适应能力。     

涡轮基组合循环发动机燃油系统流动传热耦合仿真软件开发

为避免燃油系统温度压力过高造成燃油系统故障,针对涡轮基组合循环发动机燃油系统流动传热特性进行了联合仿真软件开发研究.根据燃油系统的工作原理、流动传热机理,建立了燃油系统各个元组件的Flowmaster数学模型,采用Visual Basic(VB)语言基于Microsoft Visual Studio(VS)软件平台二次...