تصميم مخازن الطائرات المتجهة لأداء الطائرات أوبتيمالية وسلامتها

ما هو ملجأ "رونواي ثريه"؟

وعتبة المدرج هي النقطة التي يبدأ فيها الجزء المستخدم من المدرج بالهبوط والاقلاع، وهي تتميز بسلسلة من الشرائط البيضاء على سطح المدرج، وهي نمط من القضبان الطويلة، وتُعرَّف بإحداثيات جغرافية محددة، وتُستخدم العتبة كنقطة مرجعية لحسابات أداء الطائرات، بما في ذلك المسافة البرية المطلوبة، والمسافات المتقطعة المتاحة، وتسريع المسافات (المسافات المتاحة).

ويمكن أن تكون الأسهم ثابتة أو مشردة. (A) ) العتبة المهجورة ] هي عتبة تقع خارج مرحلة البدأ المادي للمسار، وكثيرا ما تستخدم لإزالة العقبات، أو الحد من الضوضاء على المناطق المأهولة بالسكان، أو توفير رصيف إضافي للتسيير أو حماية الانفجارات، ولا يكون الجزء من المدرج قبل عتبة النازحين متاحاً للهب، ولكن يمكن استخدامه كرسوم الضريبية.

ويحدد وضع العلامات العتبة في حد ذاته المعايير الدولية في المرفق 14 من المرفق الرابع عشر والبيان الاستشاري للرابطة 150/5340-1L. وفيما يتعلق بالمسارات التي تتبع نُهجاً دقيقة في مجال الأدوات، فإن العتبة تُميز بنمط مميز من القضبان البيضاء التي تستخدم أيضاً كوسيلة بصرية للنقاط المستهدفة، كما أن الأضواء التي تحدد نهاية الممرات (الزوجان المتردى/الزوجين) تزيد من الوضوح أثناء ظروف منخفضة.

العوامل التي تؤثر على تصميم الحواجز

نوع الطائرات وخصائص الأداء

ويحتاج كل نوع من أنواع الطائرات إلى بارامترات أداء فريدة من نوعها، تؤثر مباشرة في وضع عتبة، فعلى سبيل المثال، يتطلب وجود مسافة هبوط تبلغ نحو 500 1 متر في ظروف جافة على مستوى البحر، بينما يحتاج جهاز تحديد درجات الحرارة في المطارات إلى أكثر من 800 1 متر، ويحدّد وزن الطائرات، والسيارات، والسرعة، والقدرة على الدفع العكسي، كل ذلك يؤثر على المسافة المطلوبة من الطائرة.

ظروف الطقس والتشغيل

ويؤثر التدرج والرياح والوضوح والوضع السطحي على مسافات الاقلاع والهبوط بدرجة كبيرة، ويؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى الحد من كثافة الهواء، وزيادة عدد المسافات الأرضية اللازمة للإقلاع وتوسيع مسافات الهبوط، ويمكن أن تزيد الرؤوس والأحذية من التحديات التي تواجه الرقابة على الاتجاهات وتطول المسافة المطلوبة، ويستلزم وجود إجراءات قد تتطلب مسافات أطول، ويجب أن يمتثل وضع الملجأ لمعايير التصفية بالنسبة لنهج المرفق الدولي(ج)

قياسات الموقع الجغرافي والمسافات المعلنة

أما طول المجرى وطوله المادي، فهو قيود رئيسية، غير أن المسافات المعلنة )العمل المتوفر، والمسافات المتاحة، والتوقف عن العمل، والتوقف عن العمل، والتوقف عن العمل( يمكن أن تختلف عن طول المسافات، كما أن الحد الأدنى للحجم الذي يمكن أن يبدأ به استخدام ممر الهبوط، وإذا كان للممر عتبة الإنقاذ فيها حد حرج، فإن مصممي العزل المتاحين يقصرون على أقصى حد.

العقبات والتضاريس

ويمكن أن تجبر عمليات التأشير مثل الأشجار أو المباني أو التلال أو أبراج الهوائي القريبة من الممرات على زيادة شدة العتبة إلى المدرج، كما أن منظمة الطيران المدني الدولي ومنظمة الطيران المدني الدولي تحددان أسطح العقبات التي تمتد من المدرج، بما في ذلك سطح الطريق، والسطح الانتقالي، والسطح الأفقي الداخلي، وأي جسم يخترق هذه الأسطح قد يتطلب حداً أدنى من وجودها للحفاظ على مسار آمن لتطهيرها.

الاعتبارات البيئية والمتعلقة بتخفيض الانبعاثات

وكثيرا ما يستخدم التشريد العازل كإستراتيجية لتخفيف الضوضاء، إذ إن رفع عتبة الهبوط إلى أعلى من المدرج، واتباع نهج الطائرات على ارتفاع أعلى فوق المناطق المأهولة بالسكان، مما يقلل من التعرض للضوضاء، وهذا أمر شائع في المطارات القريبة من المراكز الحضرية، مثل مطار لوس أنجلوس الدولي أو نهر لندن، كما أن القدرة على المبادلات قد تصبح أكثر تقييدا، ويجب على سلطات المطارات أن تجري دراسات ضوضاء وأن تنسق مع المجتمعات المحلية قبل ذلك.

مبادئ التصميم المتعلقة بالمناطق المثلى

علامات وعلامات واضحة

ويجب أن تكون علامات خط الطول واضحة للغاية وموحدة على الصعيد العالمي، وتقضي منظمة الطيران المدني الدولي بأن يكون نهج الدقة في المجرى عنده علامات على العتبات تتألف من شرائط بيضاء طويلة، ومتوسطة طولها 30 مترا، و 1.8 مترا، و 0.9 مترا، و 0.9 مترا، و يمكن أن تستخدم المسيرات غير الدقيقة أقل، ويجب المحافظة على العلامات بانتظام لضمان التناقض، لا سيما عند الليل أو في الأمطار.

نظم الإضاءة لتحديد هوية أصحاب الحيازات

وتقسم الأضواء المتوقفة إلى أضواء حدية للطرق السريعة وأضواء تحديد هوية المجرى المائي (REIL) وتوضع الأضواء المحملة على عتبة النور وتضيء الضوء الأخضر في اتجاه النهج والضوء الأحمر من الاتجاه المعاكس، مع الإشارة بوضوح إلى الحدود الدنيا، وتضع نظم التحكم في مدى الحياة في نهاية الممر لتعزيز تحديد الهوية، ولا سيما في المطارات غير المجهزة.

المناطق الانتقالية التدريجية

وينبغي أن توفر المنطقة قبل العتبة (موقف التوقف أو الانفجار) وبعد العتبة (منطقة اللمس) تحولا تدريجيا في النسيج السطحي والقوة الهيكلية، وكثيرا ما تكون للمدارس التدريبية منطقة مسدودة تساعد على منع حدوث أضرار في الطائرات إذا كانت هبوطا قصيرا، وينبغي أن يكون للمعدات المائية التي تتراوح بين 300 و600 مترا أعلى درجة من الفعالية القصوى في التكليل أو دورات الاحتكاك غير المفرغ.

إزالة العيوب والهيكلات الفرانكوفة

ولا ينبغي أن تقع أي عقبات دائمة داخل المنطقة الخالية من العوائق، بل ينبغي أن تشمل الأبراج الخفيفة والعلامات والهائيات ورفوف المعدات، وأي هياكل يجب أن تظل قريبة من العتبة (مثلاً، الإضاءة) يجب أن تكون محصورة لتكسر عند نقطة الإضرار بالطائرات، وتضع منظمة الطيران المدني الدولي أقصى درجاتها ومسافات احتياطية للأجسام المشوهة.

أثر تصميم حوادث الطائرات على أداء الطائرات

حساب النفقة

وتحدد العتبة بداية المسافة المتاحة للهبوط، إذ يمكن أن تخفض العتبة النازحة مسافة الهبوط على أساس وزن الطائرات، والارتفاع، والرياح، ودرجة الحرارة، وحالات الهروب (الجر، والملوثة)، ويمكن أن تخفض عتبة النازحين المسافة المتاحة للهبوط بعد مئات من الأقدام، مما قد يتطلب قيام الطيار بتنفيذ عملية موازنة إذا لم يكن بوسع الطائرة التوقف بأمان، وعلى سبيل المثال، فإن الحد الأقصى من وزن الطائرة قد يفقد فعلياً.

الأداء المتوازن والمتوازن في الميدان

أما بالنسبة للإقلاع، فإن العتبة التي تؤثر على نقطة البدء في عملية السحب، وإذا ما شُردت العتبة، فإن الجزء من المدرج قبل الحد الأدنى لا يمكن استخدامه في الإقلاع، فلا يمكن استخدامه إلا في الجزء الأول من عملية السحب إذا ما تم تحديد عتبة السحب عند الحد الأدنى للتشريد عند نقطة الإيقاف؟ ومن الناحية النموذجية، لا تسمح العتبات المتوازنة إلا بخفض المسافة بين المطار والمسار.

المحركات خارج المركب وتطهير المركب

ويؤثر موقع الإيقاف على درجة تسلق المغادرة المطلوبة لإزالة العقبات التي تتجاوز نهاية الممر، إذ إن عتبة النازحين في نهاية المغادرة؟ وفي الواقع، لا ينطبق التشريد على العتبة إلا على نهاية الهبوط، وخط المغادرة هو نهاية المجرى نفسه، ولكن في بعض التشكيلات (مثل العمليات المتبادلة)، يمكن أن تخدم نفس الطرف الممتد الهبوطي والمغادر، وإذا كانت العتبة مشردة للهبوط، فإن الحد الأدنى للمغادرة قد لا يكون متأثر.

اعتبارات السلامة والتخفيف من المخاطر

عمليات الاقتحام والاستقبال

ويمكن أن تكون العتبات المهجورة مصدراً لاقتحامات في الممر إذا كان الطيارون يهبطون بلا قصد على المنطقة المعبدة قبل العتبة، معتقدين أنها الطريق السريع، وقد أدى تحديد العتبة الخاطئة إلى هبوط حوادث قصيرة، ولا سيما في الليل أو في ظل ضعف الرؤية، ومن أجل التخفيف من ذلك، يجب أن تميز علامات الطرق المهددة بوضوح المناطق المشردة (مع السهام أو الكمائن) ولا تُضَعَ في إطار مراقبة الطرق.

عمليات التجاوز ومناطق السلامة النهائية

وقد تؤدي عتبة النازحين إلى زيادة نقطة الهبوط في المدرج، مما يقلل المسافة المتاحة للتوقف قبل نهاية المطاف المقابلة، مما يزيد من خطر تجاوز مسار الطائرات إذا كان الهبوط طويل أو ضعيفا، كما أن مناطق السلامة النهائية التي تمتد إلى ما بعد كل طريق من الطرق المؤدية إلى زيادة هامش الأمان بالنسبة للتجاوزات، وتوصي منظمة الطيران المدني الدولي بزيادة طول مدة الضبط الأقصى لعدد 90 مترا على الأقل بالنسبة لمسارات الأجهزة، وبحد يصل إلى 240 مترا.

الأخطار المروية

فالأحوال المتقاطعة والأحذية المهترئة والأوضاع الرطبة/المرضية تزيد من المسافة إلى الأرض وتخفض من فعالية التصدّر، ويجب أن ينظر التسرّب في أسوأ سيناريوهات الطقس، وإذا ما وضعت عتبة النازحين منطقة الهبوط بالقرب من منطقة معرضة للمياه الدائمة أو لقلة الصرف الصحي، فإن ارتفاع مخاطر الزراعة المائية يمكن أن يخفف من هذا النهج.

الابتكارات في تصميم منطقة ثريه

LED Lighting and Adaptive Systems

وقد حلت الأضواء العتبة للضوء إلى حد كبير محل الأضواء غير الثابتة بسبب موثوقيتها وكفاءتها، إذ تسمح النظم الحديثة بتهيئة ظروف متغيرة للحساسية يمكن تعديلها على أساس ظروف الرؤية، وتختبر بعض المطارات الضوء التكييفي الذي يغير اللون أو المعدل الوميض على أساس نقطة المجرى، مثلا، الأضواء الخافضة للارتطام بالنسبة لعتبة مشردة، ويمكن لضوابط الإضاءة الذكية المدمجة مع نظم مراقبة الحركة الجوية أن تكيف تلقائياً مع تغيرات العتية أثناء المدرج.

علامات العاهرات الديناميكية

وتشمل التكنولوجيا الناشئة وضع علامات على الرصيف قابلة للبرمجة باستخدام الأجهزة المتفجرة المرتجلة أو أشرطة تعكس إمكانية التغيير استنادا إلى الاحتياجات التشغيلية، مثلا، لا يمكن تفعيل عتبة المشردين إلا إذا كانت هناك حاجة إلى إزالة العقبات أو تخفيف الضوضاء، مما يسمح بالاستخدام الكامل للمجرى في أوقات أخرى، ورغم أن هذه النماذج لم تنشر على نطاق واسع، فإنها يجري تقييمها في بعض المطارات الأوروبية، وتتطلب هذه النظم تكاملا دقيقا مع نظم مراقبة الطيران الموجودة في المطارات.

مواد الدفع المتطور

ويعزز الإضافة المحسنة والملموسة الاحتكاك والاستمرارية في المناطق العتبة، وتُستخدم دورات الاحتكاك الشائكة في العديد من الطرقات لتصريف المياه بسرعة والحد من الرذاذ والرش أثناء الهبوط، ويزيد من المعاملات التي تستخدمها المحركات ذات الأداء العالي أو التجاوزات، ولا سيما العتبات التي تُعدل فيها البيانات السطحية مع قياس الشعارات الحقيقية المثبتة.

مؤشرات مسارات النهج الصحيح ونظم الهبوط في الأدوات

ويجب أن يكون وضع العتبة الأمثل متوافقا مع هوائيات PAPI و ILS المتنمّية، حيث توجد عادة أضواء PAPI على بعد 300 إلى 400 متر من عتبة توفير مسار بصري، ويجب تعويض العتبة للحفاظ على العقبة الصحيحة بالنسبة للمنحدرات الجليدية، وتستخدم تركيبات الشبكة الحديثة لشبكة متطورات محلية ومتوسطة الحجم تتغيّر بعناية مقارنة بعتبة خطوط الأساس.

المعايير التنظيمية والامتثال

In Designing runway thresholds is not simply an engineering choice; it is governed by strict regulations. ICAO Annex 14 — Aerodromes provides global standards for threshold markings, lighting, and obstacle clearance surfaces. The FAA publishes ] Advisory Circular 150/5340-1L[F:3]

ويجب أن يحصل متعهدو المطارات على الموافقة على أي حد من حالات التشريد أو التغيير من سلطة الطيران الوطنية، إذ أن عمليات تقييم السلامة، والدراسات الجوية، وتنسيق شؤون أصحاب المصلحة (الخطوط الجوية، والطيارين، وشركة النقل الجوي) مطلوبة قبل التنفيذ، وبالنسبة للمطارات القائمة، كثيرا ما تنطوي تعديلات العتبات على تقييم كامل لمجالات السلامة على المدرجات، وقد تؤدي إلى رفع مستوى الإضاءة، والوسم، ونظام RESA.

A key document for designers is the ICAO Annex 14] (Volume I). The FAAA also provides a help ] Advisory Circular 150/5340-1L[FL:3] for runway markings. For aircraft performance data, the Boeing Aero MagT

خاتمة

إن تصميم عتبة الطرق مهمة متعددة التخصصات تؤثر مباشرة على أداء الطائرات، وسلامة العمليات، وقدرة المطارات، وكل دفعة أو شعلة تبدأ في ذلك الخط الحرج على الرصيف، وبإعتبار خصائص الطائرات والطقس والعقبات والتكنولوجيات المبتكرة، يمكن لمخططي المطارات أن يخلقوا عتبات تزيد من الكفاءة مع الحفاظ على أعلى مستويات الأمان، وستستمر التحديثات المستمرة للوائح والمواد الجديدة ونظم الإضاءة الأذكى في تحسين العتبة.