摘要:机场助航灯光系统是保障飞机在夜间和复杂天气条件下进行顺利起飞、着陆和滑行的目视助航设备,随着我国机场建设的发展,机场灯光设备及其控制系统也不断进行了更新改造,为了更好的保障飞机夜间起飞、着陆的安全,本文就机场助航灯光系统的设计及管理维修方面提出了注意事项,以供参考。
关键词:规范;灯光设备;双向着陆
中***分类号: U644.8文献标识码:A
机场助航灯光系统是机场目视助航设备的一部分,其目的是更好地引导飞机安全进场着陆,尤其在夜间和低云、低能见度条件下的飞行,机场灯光系统更是发挥着不可替代的作用。它通过构型、颜色、光强、有效覆盖范围四个方面为飞行器提供定位引导信息。机场助航灯光系统从外场构型上一般由进近灯光系统、跑道灯光系统、滑行道灯光系统、PAPI系统和标记牌系统组成,一个完整回路的组成除了外场的灯具、电缆、隔离变压器和灯箱以外,还涉及到内场设备,包括高低压供电设备、备用发电机组、恒流调光器和监控系统等。
关于助航灯光设计时的问题
1、关于跑道入口灯、末端灯及其控制回路
根据《机场灯光设备的配置和性能要求》,跑道入口灯,在跑道末端或靠近末端以外不大于3米处设置,并且安装在垂直于跑道中心线的一条直线上,从进近主向看,灯光颜色为绿色。跑道末端灯设在跑道末端的跑道边线灯中间,均匀布置在垂直于跑道中心线的直线上,灯具数至少为6个,从起飞方向看,灯光颜色为红色。简易型机场跑道末端灯、跑道入口灯一般为全向发光,而基本型和扩展型机场的末端灯、入口灯为单向发光。简易型机场末端灯、入口灯在设计时如果采用单向发光灯具,将会缩减施工费用,特别是在双向着陆机场的灯光系统中有着积极的影响。在双向着陆机场的灯光系统设计施工时,若跑道入口灯及末端灯采用全向发光灯具,为避免灯光干扰,这一边的跑道末端灯须接入另一侧进场灯控制回路,而且是双回路,如此需增加5公里电缆及其施工费用;当采用单向发光灯具时,同一侧跑道末端灯设在内侧,跑道入口灯设在外侧,两种灯背靠背,方向相反,灯光互不干扰,这样末端灯、入口灯可接入跑道边灯回路,从而约节约5公里的电缆及其施工费用。
2、关于助航灯光站
助航灯光设施的主要功能是引导飞机正常起飞、着陆和滑行,保障飞机运行安全,属于机场飞行保障部门。助航灯光站作为管理助航灯光设施的部门,确保助航灯光设施始终处于良好的运行状态,其主要职责为:助航灯光的周期性维护检修、助航灯光的每日巡视检查、灯光站的运行检修、灯光站的出入库管理、灯光站与塔台及现场指挥中心的业务联系等。根据《机场灯光设备的配置和性能要求》既可以在滑行道中部外侧设置一个助航灯光站控制设备,也可以在滑行道两端外侧设置两个灯光站对助航灯光设备进行控制。经实践得知,助航灯光站设置在滑行道中部外侧效果最佳,一方面便于观察场内灯光。这个位置可以很方便、直观的观察到场内灯光的启闭、调光;另一方面供电电源接取方面,滑行道中部外侧这个位置接近外场,10KV电源接取方便,而且缩短了供电距离,从而便于施工,大大节省了工程经费。
3、关于滑行道边灯
为了飞机滑行安全,需要把机场滑行道、停机坪的轮廓线用灯光显示出来,《机场灯光设备的配置和性能要求》滑行道边灯靠近滑行道,等待机坪或停机坪的边缘或在边缘以外不大于3m处,纵向间距小于60m,为发蓝光的恒定发光灯。目前机场的滑行道边灯多采用LED助航灯光设备,使用LED灯光设备有两个特点:一是发光效率高,功耗小,LED单灯功耗为5万,方向性好,所发光束穿透力强,如果滑行道边灯发光强度定为5cd,采用LED光源完全可满足使用要求。二是寿命可长达10万小时,为原光源的100倍,由于机场的滑行道及停机坪的范围很大,配置的灯具也比较多,一般维护人员须在飞行区停航后才能进入道面进行维修,而飞行区必须在晚上停航(一般在十二点,甚至更晚),场所又非常大,这就带来了维护上的问题。采用LED助航灯光设备不仅大大降低了维护人员的劳动强度,而且节省了光源的改造费用。
除此之外,在设计时还应在灯光站控制室至室外预埋穿管,以考虑将来增加异地遥控装置的可能,便于今后线路铺设;在联络道飞机转弯处,增加2-3个灯具,使飞行员准确判断联络道位置,避免飞机冲出跑道;在双向着陆机场灯光系统设计中,为了避免灯光干扰,跑道末端灯设在内侧,一般距跑道末端1.5米,跑道入口灯设在外侧,一般距离跑道末端3米。
对于助航灯光系统的管理维修
助航灯光系统作为一个庞大的电气系统,在使用过程中,设备的性能会因外界荷载、环境和自身使用寿命等因素的影响而逐渐衰退并失效,无法完成其目视引导功能,影响飞行安全。为使助航灯光系统更好的服务行,更好的管理和维护灯光系统,使之处于良好的运行状态,是十分必要的。
1、调光器的管理维护
助航灯光系统的供电可靠与否直接影响飞行安全。因此,机场助航灯光供电等级为一级负荷中的特别重要负荷。调光器是助航灯光系统的核心部分,决定着光的亮度也就是光级。调光系统由三部分组成:测量(检测)部分;控制器;执行部分。现在广泛应用的调光器是通过可控硅来实现电源电压的转换的,通过调整可控硅导通角的大小,改变调光器的输出电压,从而达到控制灯光回路电流的目的。根据气象条件、能见度等要求,由塔台发出指令,调光器将灯光光强调整到所需要的光强等级,以做到既能满足飞行要求又能经济的使用灯光系统。调光器的作用就是把工频交流电源转变成为一种可以控制的电压源,使变压器初级线圈的电压UL大小受调光器的压制。当回路负载发生变化或交流电网电压发生变化等干扰存在时,通过调光器的作用,能使UL大小保持不变,即保证灯泡亮度不变。另外,调光器也可以控制UL大小分为几档输出,从而控制灯泡的亮度等级,即灯的光强等级。
安全是机场运营的生命线,对机场助航灯光系统的供电要求,要做到安全可靠、万无一失,不能因供电原因而影响助航灯光系统正常工作。为保证机场助航灯光系统的正常运行,对调光系统的管理维护是十分必要的。最好每周或半个月用万用表检测一下可控硅是否正常,用示波器检测触发脉冲是否正常,不正常的话应立即更换相对应的可控硅模块、触发板或调光器抽屉;每周做一次主备机的切换试验。最好是模拟突然断电,对每条回路做一次切换试验,检查切换是否正常等。
2、灯光回路和灯具的管理维护
灯光回路和灯具分布在广阔机场上,一直受风吹、日晒、雨淋,故障的产生和外部环境有着直接的联系。回路电缆受损将是一项非常困难的维修工作,因为回路电缆较长,涉及面广,连接点不计其数,很难立即找到故障点,因此预防性维护工作显得尤为重要。每月用兆欧表检测每条回路的绝缘情况,并记录保存数据。每月再用精度高的兆欧表测量每条回路的绝缘值并与绝缘监控单元测的值进行对比。 隔离变压器的一次接头绝缘情况也是影响回路绝缘的一个因素。在连接隔离变压器的一次接头时最好多做一层防水并且每个月检查并清除一次隔离变压器箱里的积水。
对于助航灯具本身,虽然平时出现问题的状况不多,但是必要的维护工作还是要做的。比如检查灯具的灯罩是否旋紧,有无松动,要及时紧固;灯丝是否有断丝倾向,必要时更换灯泡;灯具内部是否有水雾或积水等。
助航灯光系统是确保飞机在夜间或较低能见度情况下在航空港正常起降的必要目视设施,助航灯光系统的工作状况、可靠性、应急性与飞机的安全紧密相关,提高助航灯光系统的综合性成为每一个电力工作者应思考的课题。相信随着技术的发展,助航灯光系统的运用与发展必定进入更高的台阶。
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