Bài tập lớn QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG bộ môn ĐƯỜNG ô tô sân BAY

BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

BÀI TẬP LỚN
QUY HOẠCH SÂN BAY & CẢNG HÀNG KHƠNG

SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
- Bình đồ khu vực tỷ lệ: 1:25.000
- Các yếu tố về môi trường: tự thu thập.
SVTH: NHĨM…

Trang 1

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

- Các đặc tính của máy bay : Tra tài liệu
- Các số liệu khác như sau:
Loại máy bay

Loại động cơ

B747-200B

TYPICAL 98K
ENG

CF6-50E2ENG

B757-200

RB211-535E4 ENG

B-777-300

Số lần cất hạ cánh Nhiệt độ tính tốn
dự báo
tại sân bay (oc)
1563
3637

33oc

3606

Số liệu về tần suất và hướng gió:

Ghi chú:
Loại máy bay thiết kế chính tra các số liệu trong các Cataloge của loại máy bay
tương ứng để tìm các thơng số hình học của máy bay
Các bảng tra để tính tốn chiều dài đường cất hạ cánh (đường băng) tra trong
AC150-5325-4A của Cục hàng khơng liên bang Mỹ, FAA. Trường hợp khơng
có số liệu có thể lấy trực tiếp từ các tốn đồ làm việc của loại máy bay, sau đó
hiệu chỉnh

YÊU CẦU
Thuyết minh:

1. Xác định cấp hạng của sân bay theo ICAO

SVTH: NHĨM…

Trang 2

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

2. Xác định tĩnh không của sân bay và các vùng lân cận ứng với cấp hạng sân bay
theo ICAO, kiểm tra trên bình đồ, xác định cao độ sân bay
3. Tính tốn chiều dài đường băng của sân bay theo ICAO
4. Xác định hướng của đường băng
5. Xác đinh các thơng số hình học của hệ thong sân đường của sân bay theo ICAO

Bản vẽ:
1. Bố trí tổng thể sân bay trên bình đồ
2. Đường băng: trắc dọc, trắc ngang đại diện
3. Đường lăn: trắc dọc, trắc ngang đại diện

SVTH: NHĨM…

Trang 3

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50

BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 CHƯƠNG I :XÁC ĐỊNH QUY MÔ CẤP HẠNG CỦA CẢNG HÀNG
KHÔNG
I. XÁC ĐỊNH MÃ CHUẨN CẢNG HÀNG KHÔNG – SÂN BAY

 Xác định mã chuẩn cảng hàng không - sân bay theo tiêu chuẩn của ICAO:
Theo tiêu chuẩn ICAO, cấp cảng hàng không được xác định thông qua 2 chỉ số là:
mã số và mã chữ. Được quy định như bảng sau:
Ký hiệu
1
2
3
4
-

MÃ SỐ
Chiều dài tính toán
dải bay, m
< 800
[800; 1200)
[1200; 1800)
>1800
-

Ký hiệu
A

B
C
D
E
F

MÃ CHỮ
Sải cánh, m
Khoảng cách giữa 2 bánh ngồi
của càng chính, m
< 15
< 4.5
[15; 24)
[4.5; 6)
[24; 36)
[6; 9)
[36; 52)
[9; 14)
[52; 65)
[9;14)
[65; 80)
[14; 16)

a.Xác định mã chữ:
Mã chữ của sân bay phụ thuộc vào hai yếu tố: Sải cánh hoặc khoảng cách giữa hai
bánh ngoài cùng của càng chính.
Theo sải cánh: Chiều dài sải cánh của máy bay boeing B777-300
WS = 60.93 m là lớn nhất trong 3 máy bay
Tra bảng trên xác định được cấp sân bay có mã chữ là E

SVTH: NHĨM…

Trang 4

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

b.Xác định mã số:
SVTH: NHÓM…

Trang 5

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 Tính tốn chiều dài đường băng tối thiểu cho trường hợp Cất cánh:
Căn cứ vào toán đồ Mục 3.3.7 “Boeing 777-200/300, Airplane Characteristics for
Airport Planning, October 2004” với:
 Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn T=15C.
 Điện kiện gió: lặng gió
 Cao độ sân bay là 0 m so với mực nước biển trung bình (MSL).
 Độ dốc dọc của đường CHC: id = 0%

 Tải trọng cất cánh lớn nhất:

SVTH: NHÓM…

Max. take off weight = 297560 kg

Trang 6

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Tra tốn đồ, ta có: Lmin_cc ≈ 10463 ft ≈ 3189m

SVTH: NHĨM…

Trang 7

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 Tính tốn chiều dài đường băng tối thiểu cho trường hợp hạ cánh:
Căn cứ vào toán đồ Mục 3.4.5 “Boeing 777-200/300, Airplane Characteristics for

Airport Planning, October 2004” với:
 Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn T=15C.
 Điện kiện gió: lặng gió
 Cao độ sân bay là 0 m so với mực nước biển trung bình (MSL).
 Độ dốc dọc của đường CHC: id = 0%
Tải trọng hạ cánh lớn nhất : Max. Landing weight = 237682 kg

SVTH: NHĨM…

Trang 8

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Tra tốn đồ ta có : Lmin_hc ≈ 7000ft ≈ 2133.6 m.
Vậy chiều dài đường CHC tối thiểu:
LCHC=max(LminCC, LminHC )= 10463 ft ≈ 3189 m

SVTH: NHÓM…

Trang 9

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 Căn cứ theo bảng xác định cấp cảng hàng không của ICAO ta xác định được
mã số của sân bay là : 4
Kết luận:
-Cảng hàng không có cấp theo tiêu chuẩn của ICAO là : 4E
-Máy bay chính thiết kế là máy bay B 777-300:

SVTH: NHĨM…

Trang 10

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Bảng các thông số chủ yếu của máy bay boeing 777-300:

SVTH: NHĨM…

Trang 11

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 CHƯƠNG II: TÍNH SỐ LƯỢNG VÀ HƯỚNG ĐƯỜNG BĂNG
I. XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG ĐƯỜNG BĂNG
Số dải bay cần thiết đợc xác định dựa vào lu lợng máy bay trong ngày:
 Nếu lưu lượng < 45 chuyến/ngày: cần một dải bay
 Nếu lưu lượng > 45 chuyến/ngày: cần hai dải bay.
Lưu lượng máy bay được tính theo cơng thức:
Trong đó: SLCHCDB – số lần cất hạ cánh dự báo.
Vậy số dải bay cần thiết là: 1 dải
II. XÁC ĐỊNH HƯỚNG ĐƯỜNG BĂNG VÀ HỆ SỐ SỬ DỤNG ĐƯỜNG BĂNG
Loại máy bay thiết kế: boeing 777-300
Điều kiện gió thu thập từ các trạm quan trắc gió khu vực thiết ké cảng hàng không
1. Số liệu về tần suất gió trong năm:

SVTH: NHĨM…

Trang 12

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

2. Xác định chiều dài dự tính của đường cất hạ cánh :
Theo quy định của ICAO : Tốc độ gió ngang lớn nhất cho phép theo tiêu chuẩn
( Wc ) phụ thuộc vào chiều dài CHC của máy bay

Chiều dài CHC L ≥ 1500m thì Wc = 37 km/h  10.28 m/s
3. Biểu đồ tần suất vận tốc và hướng gió tương ứng

N
NNW

NNE
10

NW

1~4
5~6

NE

WNW

5

ENE

7~10
11~12
13~15

W

E

0

16~26
27~28
29~31

32~20
8 WSW

ESE

SW

SE
SSW

SSE
S

4, Chọn sơ bộ hướng đường băng :
Góc phương vị α của đường CHC ứng với
Vị trí 1

Vị trí 2

Vị trí 3

Vị trí 4

Vị trí 5

157˚30’ ~ 337˚30’

32˚29’ ~ 212˚29’

50˚45’ ~ 230˚45’

117˚21’ ~ 297˚21’

22˚30’ ~ 202˚30’

SVTH: NHĨM…

Trang 13

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

VÞTrÝ1

VÞTrÝ2

N

N

NNW

NNW

NNE
NE

NW

VÞTrÝ3

NE

NW

N

NNW

NNE

NNE
NE

NW

WNW

ENE

WNW

ENE

WNW

ENE

W

E

W

E

W

E

WSW

ESE

WSW

ESE

WSW

ESE

SE

SW
SSW

SSE

S

SE

SW
SSW

S

SSE

SSW

VÞTrÝ4
NNW

N

SE

SW

S

VÞTrÝ5
NNE

NNW
NE

NW

N

NNE
NE

NW

WNW

ENE

WNW

ENE

W

E

W

E

WSW

ESE

WSW

ESE

SE

SW
SSW

S

SSE

SSE

SE

SW
SSW

S

SSE

5, Xác định góc giữa hướng gió và đường băng
Góc α hợp giữa hướng gió và đường CHC ứng với
Hướng gió
Vị trí 1
Vị trí 2
Vị trí 3
Vị trí 4
Vị trí 5
N-S
157,500
32,483
50,750
117,354
22,500
NNE-SSW
135,000
9,983
25,250
94,854
0
NE-SW
112,500
167,483
5,750
73,354
157,500
ENE - WSW
90,000
144,983

163,25
49,854
135,000
E-W
67,500
122,483
140,75
27,354
112,500
ESE-WNW
45,000
99,983
118,25
4,854
90,000
SE-NW
22,500
77,483
95,75
162,354
67,500
SSE-NNW
0
54,983
73,25
139,854
45,000
6, Tính tốn vận tốc gió lớn nhất cho phép ở các hướng
Cơng thức :
Với Wc = 37,7 km/h 10,28 m/s

Lập bảng tính toán giá trị vận tốc gió lớn nhất cho phép theo c¸c híng:
SVTH: NHĨM…

Trang 14

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHƠNG

SVTH: NHĨM…

BỘ MƠN ĐƯỜNG Ơ TÔ & SÂN BAY .

Trang 15

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Lập bảng tổng hợp:

7. Lập bảng tính hệ số sử dụng theo các vị trí
Căn cứ vào:
- Số liệu về điều kiện gió tại khu vực thiết kế cảng hàng khơng.
- Căn cứ vào tốc độ gió lớn nhất cho phép ở các hướng theo tiêu chuẩn của ICAO.

Lập bảng tính hệ số sử dụng đường CHC tương ứng với các phương án bố trí đường CHC khác nhau với điều kiện sử
dụng đường CHC là:
Tốc độ gió thực tế ≤ Tốc độ gió lớn nhất cho phép Vmax

SVTH: NHĨM…

Trang 16

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Kết quả tính tốn trình bày trong các bảng bên dưới :
Vị trí 1

Vị trí 2

SVTH: NHĨM…

Trang 17

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Vị trí 3

Vị trí 4

SVTH: NHĨM…

Trang 18

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Vị trí 5

KẾT LUẬN
Tổng hợp kết quả hệ số sử dụng đường cất hạ cánh tại 5 vị trí tương ứng với 5 hướng
chọn ta có :
HỆ SỐ SỬ DỤNG ĐƯỜNG CẤT HẠ CÁNH (CHC) TƯƠNG ỨNG VỚI 5 VỊ
TRÍ ĐÃ CHỌN
Vị trí của
đường CHC
HSSD
(theo ICAO)

Vị trí 1

Vị trí 2

Vị trí 3

Vị trí 4

Vị trí 5

85.76 %

88.25 %

87.11 %

86.04 %

85.96 %

Căn cứ vào kết quả tính tốn, tiêu chuẩn tính tốn, chọn hướng của đường cất hạ cánh
ứng với vị trí 2
- Góc phương vị  :
- Hệ số sử dụng đường CHC được chọn :

SVTH: NHÓM…

Trang 19

32˚29’ ~ 212˚29’
88.25 %

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TĨNH KHÔNG SÂN BAY – CAO ĐỘ
SÂN BAY TRÊN BÌNH ĐỒ
1.Xác định tĩnh khơng sân bay theo ICAO .
Kích thước các bề mặt ảo do ICAO quy định trong Annex 14 được tóm tắt trong 2
bảng sau:
(Trong q trình cất cánh, tính theo m) Takeoff Runways

Reference code Number
Surface and Dim ensions

1

2

3 or 4

60

80

180

TAKEOFF CLIMB

Length of inner edge(C
Distance from runway end

30

60

60

Divergence

10:1

10:1

8:1

Final width

380

580

1200

1600

2500

15000

1800b
Length
Slope
50:1

20:1

25:1

(Trong quá trình hạ cánh, tính theo m) APPROACH RUNWAYS
Runway Classification
Precision
approach
Noninstrument
SVTH: NHĨM…

Trang 20

Nonprecision Approach

Category
I IIorIII

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

Reference code number 1

3,4

2

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

3

4

1,2

3

4

1,2

3,4

CONICO
Slope
20:1 Height
100 100

20:1 20:1 20:1 20:1 20:1
35 55 75 100

20:1
60

20:1
20:1 20:1
75
100
60

INNER HOIZONTAL
Height
45
Radius
4000

45 45

45

45

45

2000 2500 4000 4000 3500

45

45

4000 4000

45

45

3500 4000

INNER APPROACH
Width
120

90 120

Distance from threshold
60

60 60

Length
900

900 900

Slope
50:1

40:1 50:1

APPROACH
Length of inner edge
300

60 80 150 150

Distance from threshold 30
60 60

SVTH: NHÓM…

60 60

Trang 21

60

150

300
60

300
60 60

150 300
60

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

Divergence

6.7:1

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

10:1 10:1 10:1 10:1

6.7:1

6.7:1 6.7:1

6.7:1 6.7:1

Length
3000

1600 2500 3000 3000

25000 3000 3000

3000 3000

Slope
50:1

20:1 25:1 30:1 40:1

30:1

Fist section

50 :1 50:1

40:1 50:1

Horizontal section
Length
8400a

8400a 8400a 8400a

Total length
1500

1500

1500

1500 1500

TRANSITIONAL
Slope
7:1

5:1 5:1

7:1

7:1

5:1

7:1

7:1

7:1

7:1

INNER TRANSITIONAL
Slope

SVTH: NHÓM…

2.5:1

Trang 22

3:1 3:1

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

Các bề mặt ảo theo ICAO.
 Đối với sân bay cụ thể này, kích thước và độ dốc của bề mặt các chướng ngại vật
giới hạn của đường băng trong quá trình tiếp cận dựa theo quy định trong Annex 14

của ICAO, được xác định ở trường hợp tiếp cận chính xác với mã tham chiếu sân
bay là 4 :
- Bề mặt hình cơn :
 Dốc : 20:1
 Cao:100m
- Bề mặt nằm ngang phía trong:
 Cao: 45
 Bán kính: 4000m
- Bề mặt tiếp cận phía trong:
 Rộng: 120m
 Khoảng cách từ ngưỡng đường băng: 60m
 Dài: 900m
 Dốc: 50:1
- Bề mặt tiếp cận :
 Chiều dài của mép trong: 300m
SVTH: NHĨM…

Trang 23

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

 Khoảng cách từ ngưỡng đường băng: 60m
 Độ phân kỳ theo trục đường băng mỗi cạnh: 6.7:1
 Khu vực đầu tiên :
Dài: 3000m

Dốc: 50:1
 Khu vực thứ 2 :
Dài : 3600m
Dốc: 40:1
 Khu vực nằm ngang :
Dài :8400m
 Tổng chiều dài :15000m
- Bề mặt chuyển tiếp :
Dốc : 7:1
- Bề mặt chuyển tiếp phía trong:
Dốc : 3:1
 Kích thước và độ dốc bề mặt các chướng ngại vật giới hạn của đường băng trong
quá trình cất cánh với mã tham chiếu sân bay là 4 .
- Chiều dài của mép trong: 120 m
- Khoảng cách từ ngưỡng :1800
- Góc mở mỗi bên :10o
- Độ dốc: 30:1

SVTH: NHĨM…

Trang 24

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ƠTƠ- SB K50


BTL: QUY HOẠCH CẢNG HÀNG KHÔNG

BỘ MÔN ĐƯỜNG Ô TÔ & SÂN BAY .

CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN CHIỀU DÀI ĐƯỜNG BĂNG CẦN

THIẾT CHO MÁY BAY THIẾT KẾ TẠI ĐIỀU KIỆN SÂN BAY
I. XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ ĐỂ TÍNH CHIỀU DÀI ĐƯỜNG CHC:
1.Xác định cao độ sân bay :
Việc xác định cao độ sân bay phụ thuộc vào điểm đặt sân bay. Vị trí này được lựa
chọn dựa theo nhiều yếu tố khác nhau: điều kiện địa hình, địa chất, thuỷ văn, giao
thông, hệ thống quy hoạch chung khu vực, điều kiện kinh tế,… Để lựa chọn vị trí thích
hợp ta có thể căn cứ vào bình đồ, bản đồ quy hoạch khu vực để lựa chọn sơ bộ các vị trí
sân bay sau đó tiến hành khảo sát khu vực về các mặt cần thiết rồi so sánh chọn phương
án tốt nhất. Ở phần thiết kế này chủ yếu là hiểu rỏ về cách chọn yếu tố hình học, bố trí
mặt bằng sân bay, cấp hạng sân bay nên ta chọn vị trí sân bay tổng thể mà bỏ qua các
bước khảo sát tỉ mỉ.và căn cứ vào bình đồ chọn cao độ sân bay H=850m
II. TÍNH CHIỀU DI ĐƯỜNG BĂNG THEO TIÊU CHUẨN ICAO
1. Tính tốn các hệ số điều chỉnh:
 Hệ số điều chỉnh về độ cao:
Áp dụng cơng thức sau:

Kh =

1  0.07 

H
300

Chọn vị trí đặt Sân Bay trên bình đồ, cao độ: H =850 m
Kh = 1 + 0.07 = 1.193
 Hệ số điều chỉnh về nhiệt độ khơng khí:
tt
Áp dụng cơng thức sau:
Kt = 1  (ttt  t0 )  0.01
Trong đó:

ttt: là nhiệt độ trung bình ngày lớn nhất của tháng nóng nhất trong năm.
t0tt: là nhiệt độ ở điều kiện khí quyển tiêu chuẩn tại độ cao sân bay:
t0tt = 15 - 0.0065H

Với H là độ cao của sân bay.

Tại vị trí đặt sân bay có độ cao H =850 m, nhiệt độ trung bình ngày lớn nhất của
tháng nóng nhất trong năm là 33oC.

SVTH: NHÓM…

Trang 25

LỚP XD CẦU ĐƯỜNG ÔTÔ- SB K50