Влияние эксплуатационного состояния аэродромного цементобетонного покрытия на процесс гололедообразования

• Автор: Миронюк, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 152 с. : ил.

содержанием аэродромов

1.1.2 Требования к состоянию аэродромных покрытий.

1.2 Особенности гололедообразования на аэродромных и дорожных покрытиях.

1.2.1 Виды наземного обледенения аэродромного покрытия, их классификация и условия образования

1.2.2 Обеспечение организации зимнего содержания аэродромов с

учетом метеорологической информации

1.3 Влияние эксплуатационного состояния аэродромных покрытий

на гололедообразование.

1.4 Условия работы и изменение физикомеханических свойств

бетона верхнего слоя аэродромного покрытия, влияющие на процесс гололедообразования.

1.5 Выводы по первой главе. Цели и задачи исследования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ
ГОЛОЛЕДНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НА ПОКРЫТИЯХ С УЧЕТОМ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1 Образование гололедных отложений на аэродромных покрытиях
2.2 Математическая модель образования гололедных отложений
2.3 Учет влияния эксплуатационного состояния покрытия на его
термический баланс.
2.4 Моделирование процесса формирования гололедных отложений на цементобетонных аэродромных покрытиях с учетом их эксплуатационного состояния
2.5 Выводы по второй главе.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ АЭРОДРОМНОГО ПОКРЫТИЯ НА ПРОЦЕСС ГОЛОЛЕДООБРАЗОВАНИЯ
3.1 Этапы проведения экспериментальных исследований
3.2 Оценка технического состояния поверхности аэродромных покрытий.
3.3 Расчет максимального водопоглощения исследуемых опытных участков аэродромного покрытия и определение теплофизических параметров в слое деструкции
3.3.1 Определение глубины трещин
3.3.2 Методика определения ширины раскрытия и длины трещин с использованием цифрового метода сегментирования.
3.4 Определение распределения температур в покрытии с изменяющимися теплофизическими параметрами верхнего слоя и момента гололедообразования.
3.5 Выводы по третьей главе
4 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.
4.1 Сравнение результатов численного моделирования и натурного эксперимента
4.2 Методика определения влияния эксплуатационного состояния цементобетонного аэродромного покрытия на образование гололедных отложений.
4.3 Рекомендации по совершенствованию мероприятий по предупреждению образования гололедных отложений на покрытии с учетом его эксплуатационного состояния.
4.4 Выводы по четвертой главе.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Это, прежде всего, наличие на поверхности аэродромных покрытий осадков в виде снега, гололедных образований. Гололедные образования опасны вследствие практически полной потери сцепных качеств поверхности покрытия. Причем одинаковую опасность для воздушных судов, имеющих высокие посадочные скорости от 0 до 0 км ч 7, представляют как сплошные, так и локальные в виде блюдец образования льда. Зависимость безопасности полетов воздушных судов от состояния аэродромных покрытий определяется также тем, что до . Следовательно, при отсутствии надежных условий торможения неизбежны потеря устойчивости и управляемости воздушного судна и, как следствие, выкатывание за пределы ВПП или выбрасывание в сторону боковой полосы безопасности БПБ. Следствием некачественной подготовки аэродромов могут также являться отмена или переносы полетов, а также осуществление посадки воздушных судов на запасных аэродромах. Представленный анализ влияния качества зимнего содержания аэродромов на безопасность и регулярность полетов воздушных судов предопределяет актуальность целенаправленных исследований в данной области. Пригодность аэродромных покрытий к эксплуатации устанавливается по их состоянию. Аэродромные покрытия считаются пригодными к эксплуатации, если они удовлетворяют нормативным требованиям по несущей способности, техническому состоянию уровню дефектов и фрикционным свойствам поверхности. Пригодность покрытий по уровню дефектов оценивается на основе анализа характера и количества дефектов по сравнению с предельно допустимыми значениями. Разрушения от воздействия эксплуатационных и климатических факторов проявляются большей частью в виде поверхностного шелушения верхнего слоя покрытия, поломок кромок швов, волосяных и сквозных трещин, раковин и выбоин на поверхности плит. К характерным деформациям и разрушениям бетонных аэродромных покрытий относятся шелушение и выкрашивание поверхностного слоя бетона, образование выбоин, раковин и трещин, отколы углов и краев плит, разрушение заполнителей швов. Одной из причин образования этих повреждений является повышенная пористость бетона, при которой поверхностный слой плит в переувлажненном состоянии не может выдержать большое число циклов замораживания и оттаивания бетон вначале растрескивается, а затем отслаивается и выкрашивается. Процесс разрушения покрытий развивается непрерывно в течение всего времени их работы. Очаговые разрушения постепенно переходят в сплошное разрушение поверхности, которое, распространяясь вглубь, расшатывает структуру нижних слоев покрытия. Подобные дефекты существенно влияют на состояние безопасности полетов, снижают значение показателя качества аэродромных покрытий индекса сохранения покрытия 5. Вместе с тем, дефекты покрытий способствуют при определенных условиях образованию льда в результате скопления воды, удаление которого существующими методами затруднено. Пригодность покрытий по фрикционным свойствам поверхности оценивается по условиям торможения воздушных судов. Основной характеристикой взаимодействия тормозящего колеса с опорной поверхностью покрытием является коэффициент сцепления. Он не является постоянным и изменяется в зависимости от состояния и типа покрытия, скорости движения и других факторов давления в пневматиках, рисунка и степени износа протектора и т. Исследования, проведенные Белинским И. А., Соколовым , Лежоевым В. Р. 5,,, позволили установить обобщенную зависимость величины коэффициента сцепления от состояния покрытия и минимальное его значение для обеспечения безопасности взлетнопосадочных операций воздушных судов, приведены на рисунке 1. Из анализа графика см. ВПП уменьшаются, по сравнению со значением на сухой ВПП в 2,5 4 раза, а на обледенелом покрытии примерно в раз. В действующих нормативных документах , для оценки состояния аэродромных покрытий представлены средние значения коэффициента сцепления пневматиков колес шасси самолета с поверхностью ВПП в зависимости от состояния и типа покрытия, которые имеют хорошую сходимость с экспериментальными данными .