问题

飞机跑道可以双向使用吗?

回答
关于飞机跑道的双向使用问题,这确实是一个值得深入探讨的话题,并且答案也并非简单的“是”或“否”。实际上,大多数现代飞机跑道都设计成可以双向使用,但这里面涉及一系列复杂的考量和操作规定,并非所有跑道、所有时间和所有飞机都能随意调头使用。

基本原理:跑道的“设计”与“使用”

从最基本的物理层面来看,跑道的设计通常是考虑到了气象条件(尤其是风向)和场地布局。一条笔直的跑道,如果两侧都满足起降的条件,理论上就可以提供两个方向的起降服务。

编号: 跑道的编号是其关键标识。跑道号码是根据其磁方位角除以10取的整数来确定的(例如,磁方位角273度,跑道编号就是27)。由于地球磁场会随着时间发生细微变化,跑道号码会定期进行复核和调整。最重要的一点是,如果一条跑道可以双向使用,那么这两个方向的编号必然相差18(例如,跑道27和跑道09,279=18)。这是因为地球磁场的南极和北极是相对的,同一条跑道,从一个方向看是270度,从反方向看就是090度。

设施: 跑道两端都会配备必要的导航和助航设备。这包括了进近灯光系统、仪表着陆系统(ILS)信标、接地带(Touchdown Zone)和跑道末端识别灯(REIL)等等。当跑道用于相反方向时,另一端的相应设备也必须能够正常工作,才能满足所有起降标准。

为什么“可以”双向使用?

1. 提高效率,尤其在繁忙机场: 许多大型枢纽机场每天有数千架次航班起降。如果跑道只能单向使用,一旦主导风向发生变化,就可能导致大量航班延误,或者需要长时间等待风向转为有利。允许双向使用,可以最大程度地利用现有跑道资源,缩短飞机在地面滑行等待的时间,提高整体运行效率。

2. 应对多变的天气条件: 风是影响飞机起降最关键的因素之一。飞机起降时,通常会选择逆风起降,这样可以降低飞机起飞所需的速度,缩短起飞距离,同时也能让飞机在着陆时以更低的空速接地,增加操控的稳定性。当主导风向改变时,机场管制员可能会根据情况切换跑道的起降方向,以保持逆风起降的有利条件。

3. 机场布局的优化: 在一些机场,跑道可能并不是完全平行或相互垂直的。为了最大化利用土地空间,或者避开某些地形障碍,设计成可以双向使用的跑道,可以在不增加额外跑道占地的情况下,提供更多的起降容量。

“双向使用”的限制和条件

虽然多数跑道可以双向使用,但这并不意味着可以随意为之,有许多重要的限制和考虑:

1. 风速和风向: 这是最首要的决定因素。飞机起降必须满足一定范围内的逆风条件。如果风速过大,或者风向过于偏离跑道方向(通常允许的侧风分量有个最大限制,不同机型有差异,一般是1020节),即使跑道本身可以双向使用,也可能无法起降。

2. 仪器的配置与可用性: 尽管跑道两侧都有起降设施,但在实际使用中,并非所有设备都能同时以最高标准运行。例如,某些仪表着陆系统(ILS)可能只在特定的跑道方向上提供高精度的进近引导。如果某个方向的ILS出现故障,或者正在进行维护,那么该方向的起降能力就会受到影响,甚至会限制该方向的使用。

3. 净空区域和障碍物: 跑道的净空区域(Clearance Area)是指在跑道两侧和端头一定范围内,必须清除所有障碍物,以保证飞机安全起降。如果跑道一侧的净空区域受到影响(例如,附近有新建的建筑物、塔台、通信天线等),那么该侧的起降操作可能会受到限制,或者完全禁止。

4. 地面滑行道和停机坪布局: 跑道的双向使用还会受到机场地面滑行道系统和停机坪布局的影响。飞机在跑道使用完毕后,需要通过滑行道迅速离开跑道,让下一架飞机可以使用。如果滑行道的连接非常不便,或者停机坪空间不足,即便风向有利,也可能因为地面交通拥堵而无法高效地切换跑道使用方向。

5. 空中交通管制(ATC)的协调: 跑道的切换使用是一个复杂的空中交通管理过程,需要ATC进行精确的协调。当决定改变跑道使用方向时,ATC需要通知所有受影响的航班(正在空中或地面等待的),调整进近和离场程序,并确保空域安全。这是一个需要大量沟通和协调的工作。

6. 噪音和居民区: 机场的选址往往会考虑到减少对周边居民的噪音影响。跑道的方向选择也常常会优先考虑让飞机在起降过程中飞越非居民区。当需要切换跑道方向时,如果新的使用方向会显著增加对居民区的噪音影响,机场管理方和当地政府可能会慎重考虑,甚至在某些情况下会限制这种切换。

7. 特定的飞行程序: 有些飞机类型或某些特定的飞行任务(例如,低能见度下的精密进近),可能需要特定的起降程序和设备支持。在切换跑道方向时,需要确保新的方向同样满足这些特殊需求。

总结一下:

大多数现代飞机跑道在设计上是允许双向使用的,这是为了提高机场的运行效率,应对多变的天气条件,并优化机场布局。然而,实际是否启用双向使用,以及何时切换,取决于一系列复杂的因素:首要的是风速风向,其次是跑道两侧导航助航设备的完整性、净空区域是否受限、地面滑行道的顺畅程度,以及空中交通管制能否安全有效地协调。 最终,每一个航班的起降,都必须在确保绝对安全的前提下,根据当时最有利的条件来决策。所以,你能看到同一条跑道在一天中的不同时段,甚至不同小时,可能用于不同的方向起降。

网友意见

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你想的是对的,但这不叫双向使用。任何一条你所谓的“跑道”本身就含有两条跑道,两个方向各一条,根据风向决定使用哪条。

机场的跑道是以两位数字来命名的。数字来源于跑道指向的方向。

我们想象一个罗盘,可以指示360个度数的方向。其中正北为000度或360度,正东为090度,正南为180度,正西为270度。

在航海、航空领域,我们有两个方向指示标准,一个是真航向(以真北极为正北),一个是磁航向(以磁北极为正北)。因为磁北极和真北极不重叠,而我们所用的磁罗盘指向的是磁北极,所以真航向用于飞行计划(在航图上所画出来的航线都是真航向),磁航向用于真实的导航实践(真航向加上磁偏角就可以换算为飞机上罗盘使用的磁航向)。

而跑道,就是以磁航向为标准。就是为了起飞方向和实际空中领航实践一致。根据跑道的磁航向,取整到离它最近的整十位数,于是保留百位数字和十位数字,省略个位数字,从而这两个数字就是这条跑道的编号。

比如一条跑道指向磁航向266度,那么它最近的整十位数为270度,于是取整为270,省略最后一个数字0,这条跑道被编号为跑道27。

比如一条跑道指向磁航向141度,那么离它最近的整十位是140度,于是取整为140,省略最后一个数字0,这条跑道被编号为跑道14。

跑道编号会喷涂在跑道入口端,在机场地图里也会标注在跑道入口端的开头,并指向跑道的磁航向。如下图所示,这是我在跑道入口准备起飞,这条跑道为12。左侧为停机坪,你们可能勉强可以找到一架DC-3飞机。


比如我原本所在的航校机场地图如下:

请问这是几条跑道呢?

正确答案:四条。其中跑道32和跑道14为同一跑道道面上的两条相反方向的跑道,27和09是另外一条道面上的两条相反方向的跑道。它们两两互相交叉。

如果没有多条平行跑道的话,实际飞行中,每个机场“原则意义上”只能有一条现用跑道,所有起飞和降落的航空器都要加入这同一条跑道的起落航线排队起降。如果同时使用两条方向不同且交叉的跑道,会有航空器碰撞的危险。管制塔台允许的情况除外。

那么这么多条跑道,怎么选择现用跑道呢?

正确答案:根据当天当时实际风向。风向每天都不一样,在一天中的每个小时都不一样。所以一个拥有多条跑道的机场该怎么决定使用哪条跑道呢?

举例如下(依旧是我原本所在的机场):

同样我们这个机场,有四条跑道可选:09,14,32,27。如果现在的风向是磁航向050度5节、阵风9节,那么四条跑道的逆风和侧风情况如下(选择原则:尽量大的逆风、尽量不要顺风、尽量小的侧风):

图中红色角标只是的是来风方向,也就是050度,那么从风向上来看,跑道09的逆风(我们也叫做头风)最大,侧风最小,于是跑道09就是这个时候的现用跑道,其他几条14、32和27(09的相反方向跑道)暂时不用。所有进场降落的飞机都要使用09降落,起飞离场的飞机都要使用09起飞,根据起落航线里的相互位置来排队先后顺序。


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补充1:多跑道平行进近(Simultaneous Approach)

很多大机场都有两条甚至三条平行跑道,同方向的平行跑道可以以L(左)、C(中)和R(右)来区分。

比如多伦多皮尔森国际机场:

图中可以看到皮尔森有5个道面也就是10条跑道,但常用的只有05/23、06L/24R这四条,偶尔会把06R/24L用上。

当风向在320-000-140之间时,就用05、06L同时起降,如果是140-180-320之间,就用23和24R。

当然了,这两条不完全平行,但几乎平行,只不过因为相差几度,一个被向上取整成06/24,一个被向下取整为05/23。

06R/24L不常用的原因是它和06L/24R横向距离太近(我也不知道当初设计师是怎么想的),因此不可能同起同落,只能其中一条起飞、另一条降落,这样才能减少空中碰撞的风险。所以一般是06L/24R和05/23同时使用。

补充2:常年风向

机场跑道建设选取的跑道方向,是以机场所在地的常年风向为标准的。每个地方每年所经历的风向中,有些风向出现的概率较大,因此跑道就建设在这个方向,确保全年下来飞机起降平均而言所经受的侧风最小。有的机场有多个不同的常年风向,就会选择建设交叉跑道来对付这个问题。

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