Lezione 05: Geometria del lato aria

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1 Università degli Studi di Trieste Dipartimento di Ingegneria e Architettura Laurea Magistrale: Ingegneria Civile Corso di INFRASTRUTTURE AEROPORTUALI Lezione 05: Geometria del lato aria Roberto Roberti Tel.: 040/ roberti@dia.units.it Anno accademico 015/016

2 Argomenti Dati di riferimento di un aerodromo Manovre di decollo e atterraggio e Lunghezza pista Caratteristiche geometriche delle runway (planimetriche e altimetriche) Distanze di separazione nella circolazione a terra Caratteristiche geometriche delle uscite dalle runway e delle holding bay Caratteristiche geometriche delle taxiway e manovre di taxing Esercizio sulle piste di volo Roberto Roberti roberti@dia.units.it

3 Dati di riferimento di un aerodromo Punto di riferimento Altitudine aerodromo e piste Temperatura di riferimento Dimensioni e informazioni aerodromo Distanze dichiarate Roberto Roberti roberti@dia.units.it 3

4 Le manovre di decollo (1) V LO V V R = 0,94 V LO V LO = 1, V S V V LO Roberto Roberti roberti@dia.units.it 4

5 Le manovre di decollo () Roberto Roberti 5

6 La salita di decollo Roberto Roberti 6

7 Le manovre di avvicinamento (1) Roberto Roberti 7

8 Le manovre di avvicinamento () Roberto Roberti 8

9 Le manovre di atterraggio Roberto Roberti 9

10 Le distanze dichiarate TORA (Take-Off Run Available, corsa di decollo disponibile) lunghezza di pista dichiarata disponibile e adatta alla corsa a terra di un aereo che decolla; TODA (Take-Off Distance Available, distanza di decollo disponibile) TORA + clearway se esistente; ASDA (Accelerate Stop Distance Available, distanza di accelerazione ed arresto disponibile) TORA + stopway se esistente; LDA (Landing Distance Available, distanza di atterraggio disponibile) lunghezza di pista dichiarata disponibile e adatta per un aereo in fase di atterraggio; Roberto Roberti roberti@dia.units.it 10

11 Le distanze richieste (1) TOD (Take-Off Distance) è la maggiore delle seguenti distanze: a) Distanza orizzontale compresa fra il punto di partenza per il decollo ed il punto in cui un aeromobile con il motore critico inoperativo alla V 1 raggiunge con la sua parte più bassa la quota di 35 piedi (10,7 m); b) La stessa distanza del punto a, con tutti i motori operativi, incrementata del 15 %. TOR (Take-Off Run) è la maggiore delle seguenti distanze: a) Distanza orizzontale compresa fra il punto di partenza ed il punto intermedio fra il punto di distacco (V LO Velocità di Lift-Off) ed il punto finale di decollo (quota di 35 piedi), nel caso di avaria al motore critico in corrispondenza di V 1 ; b) La stessa distanza del punto a con tutti i motori operativi, incrementata del 15%. Roberto Roberti roberti@dia.units.it 11

12 Le distanze richieste () ASD (Accelerete-Stop Distance) è la distanza compresa tra il punto di inizio decollo ed il punto di completo arresto del veivolo, nel caso di avaria al raggiungimento della velocità V 1. Roberto Roberti roberti@dia.units.it 1

13 Le distanze richieste (3) LDR (Landing Distance Required) Metodo A: è la maggiore delle seguenti distanze: a) distanza orizzontale necessaria in configurazione di atterraggio, con angolo di discesa 3 e con tutti i motori operativi per fermarsi su pista bagnata a partire da un punto alto 10,7 m sulla superficie di atterraggio, incrementata del 15 %; b) La stessa distanza del punto a ipotizzando il motore critico inoperativo, incrementata del 10 %. LDR (Landing Distance Required) Metodo B: a) Su pista asciutta è costituita dalla distanza orizzontale necessaria per atterrare e fermarsi a partire da 15 metri in corrispondenza della soglia, incrementata del 67 %. b) Su pista bagnata si ottiene la LDR incrementando del 15% il valore su pista asciutta precedente Roberto Roberti roberti@dia.units.it 13

14 Compatibilità tra distanze richieste e dichiarate (1) TOR < TORA TOD < TODA ASD < ASDA LDR < LDA Roberto Roberti roberti@dia.units.it 14

15 Compatibilità tra distanze richieste e dichiarate () Roberto Roberti roberti@dia.units.it 15

16 Roberto Roberti 16 La dinamica del volo T P Q R a p v S C 1 P ρ = m r v S C 1 R ρ = c a p,c d a,d p v S C 1 v S C 1 P Q ρ = ρ = = d p,c d,d p ) v (3,5 C v C = 1,5 (3,5) C C p,c p,d = =

17 R aer. = 1 C r ρ S m v Lo spazio di decollo (1) S1 S S3 V LO V R rot. = f rot. Q 1 C p ρs a v R = R aer + R. rot. T R = Q a g ds = v dt = v dv a S v R = v= 0 v a 1 dv Roberto Roberti roberti@dia.units.it 17

18 Lo spazio di decollo () S1 S S3 V V LO S v R = v= 0 v a 1 dv S = S 3 = 10,7 tg(3 ) vm tm = vr + v t [s ] m 3 vm Roberto Roberti roberti@dia.units.it 18

19 Roberto Roberti 19 Fattori che influenzano lo spazio di decollo h a h p 0 a 0 p v S C 1 v S C 1 P Q ρ = ρ = = δ = ρ ρ = 0 0 h 0 h v v v L real. = L base K1 * K * K3 K1 = 1 + 0,07 * (H/300) K = 1 + 0,01* (T R - T S ) K3 = 1 + 0,1* ( i ) T S = 15 0,0065* H

20 Esempio di calcolo L base = 1700 m; Quota aeroporto: H = 150 m; Temperatura di riferimento T R = 4 Pendenza media pista i = 0,5 % T S = 15 0,0065* H = 14,05 L real. = L base * K1 * K * K3 = 1700 * 1,035 * 1,100 * 1, K1 = 1 + 0,07 * (H/300) = 1 + 0,07 * (150/300) = 1,035 K = 1 + 0,01* (T R - T S ) = 1 + 0,01 * (4 14,05) = 1,100 K3 = 1 + 0,1* ( i ) = 1 + 0,1 (0,5) = 1,050 Roberto Roberti roberti@dia.units.it 0

21 Roberto Roberti 1 Lo spazio di atterraggio + = ) ( 1 v S C f C Q f dt dv g Q a p r ρ a a p v S C 1 g m Q ρ = = a dv v dt v ds = = + = a p r v v f C C f ds dv g v 3 v a g ) (f f ln S µ µ = p r C C µ = m m t v S = ) tg(3 15 S 1 =

22 I diagrammi di prestazione (1) Roberto Roberti

23 I diagrammi di prestazione () Roberto Roberti 3

24 Larghezza della runway (1) Asse pista d P = 99,5 % 9 m 9 m Roberto Roberti roberti@dia.units.it 4

25 Larghezza della runway () Asse pista z d SL SL = 9 + d + z = ,5 =, 5 L = * SL = 45 m P = 99,5 % 9 m 9 m Roberto Roberti roberti@dia.units.it 5

26 Larghezza della runway (3) Banchina Pista Banchina Cod. alfabetico A B C D E F Cod. numerico [m] [m] [m] [m] [m] [m] Roberto Roberti roberti@dia.units.it 6

27 Pendenze longitudinali della runway (1) Cod. numerico Pendenza longitudinale media (Hmax Hmin)/L % % 1 % 1 % Pendenza massima % % 1,5 % 1,5 % Pendenza massima I e IV quarto - - 0,8 % * 0,8 % Variazione di pendenza % % 1,5 % 1,5 % Raggio raccordi verticali m m m m I quarto II quarto III quarto IV quarto Hmax Hmin L Roberto Roberti roberti@dia.units.it 7

28 Pendenze longitudinali della runway () Cod. numerico A m m m m R m m m m D A * ( x y + y z ) D 45 m Roberto Roberti roberti@dia.units.it 8

29 Distanze visibilità Cod. alfabetico A B C D E F [m] [m] [m] [m] [m] [m] h1 1, h 1, Distanza di vis. L/ L/ L/ L/ L/ L/ h1 L h L/ Roberto Roberti roberti@dia.units.it 9

30 Sezione trasversale Runway End Safety Area Runway Roberto Roberti 30

31 Larghezza piste di circolazione F 30.5 m C 55 m 115 m 60 m 6 m Roberto Roberti roberti@dia.units.it 31

32 Le distanze di separazione (1) F 190 m 115 m 97.5 m 57.5 m 50.5 m Roberto Roberti roberti@dia.units.it 3

33 Le distanze di separazione () F Y Roberto Roberti roberti@dia.units.it 33

34 Le distanze di separazione (3) F (WS) (C) (S) 97,5 Roberto Roberti roberti@dia.units.it 34

35 Le distanze di separazione (4) F (C) (S) 57,5 (C) (S) Y 57,5 Roberto Roberti roberti@dia.units.it 35

36 Le distanze di separazione (5) F 50,5 Y S Roberto Roberti roberti@dia.units.it 36

37 Le curve delle taxiway (1) V R = 17,133 [ tg( α) + f ] T 0,133 L aereo si sposta verso il centro della curva Roberto Roberti roberti@dia.units.it 37

38 Le curve delle taxiway () Roberto Roberti 38

39 I raccordi planimetrici nelle taxiway (1) Roberto Roberti 39

40 I raccordi planimetrici nelle taxiway () Roberto Roberti 40

41 Le bretelle di uscita rapida (1) Codice numerico R [m] V [km/h] 3, , V R = 17,133 f T v D v 1 D = v1 v d d = 1,5 m/s d = 0,76 m/s nei rettilinei nelle curve Roberto Roberti roberti@dia.units.it 41

42 Le bretelle di uscita rapida () Programma REDIM al sito Roberto Roberti 4

43 Le bretelle di uscita rapida (3) Codice numerico R [m] V [km/h] 3, , V R = 17,133 f T v 3 = 0 D = v1 v d d = 1,5 m/s d = 0,76 m/s nei rettilinei nelle curve v D Dmin = 35 m per codici 1, Dmin = 75 m per codici 3,4 v 3 = 0 Z Roberto Roberti roberti@dia.units.it 43

44 Le bretelle di uscita rapida (4) Roberto Roberti 44

45 Le aeree di attesa (1) Roberto Roberti 45

46 Le aeree di attesa () Roberto Roberti 46

47 Esercitazione (1) USO DEI DIAGRAMMI DI PRESTAZIONE PER IL CALCOLO DELLA LUNGHEZZA DI PISTA AL DECOLLO E ALL ATTERRAGGIO DATI: Lunghezza pista: Quota di rferimento dell aeroporto: Temperatura di riferimento dell aeroporto: Pendenza longitudinale della pista m 1, 5 m s.l.m 8,6 C Vedi profilo allegato AEREI Peso al decollo [kg] Peso all atterraggio [km/h] Velocità in soglia [km/h] MD ATR BAE 146/ DETERMINARE: Lunghezza base sella pista; Classe ICAO dell aeroporto; verificare il profilo in funzione della classe ICAO; Distanze dichiarate; distanze richieste per ogni aereo; verifica delle uscite per i vari aerei; Roberto Roberti roberti@dia.units.it 47

48 Esercitazione () Roberto Roberti 48

49 Esercitazione (3) Roberto Roberti 49

50 Esercitazione (4) Roberto Roberti 50

51 Esercitazione (5) Roberto Roberti 51

52 Esercitazione (6) Roberto Roberti 5

53 Esercitazione (7) Roberto Roberti 53

54 Esercitazione (8) Roberto Roberti 54