فرودگاه‌ها، دروازه‌های ارتباطی جهانی هستند که تبادل مسافران و کالاها را ممکن می‌سازند؛ اما از نظر علمی و مهندسی، یکی از مهم‌ترین اجزای یک فرودگاه، باند فرودگاه است که عملیات پروازی را امکان‌پذیر ساخته و تضمین می‌کند که هواپیماها به‌طور ایمن و کارآمد در آسمان پرواز کنند. از وقتی که هواپیماها در آنها فرود می‌آیند یا از آنها بلند می‌شوند، تا مراحل زمان‌بندی‌شده تعمیرات و نگهداری، آنها یکی از مهم‌ترین عوامل در عملکرد صحیح و ایمنی صنعت هوایی به شمار می‌آید.
در این مطلب از فرنام بسپار، به بررسی این موضوعات می‌پردازیم که باند فرودگاه چیست؟ طول استاندارد آن چقدر باید باشد؟ همچنین، بخش‌های فرعی، چراغ‌ها و اصطلاحات رایج در این مورد را معرفی کرده و توضیح خواهیم داد. در انتها هم به مزایا و اهداف به‌کارگیری ژئوسنتتیک‌ها در ساخت باند فرودگاه‌ها خواهیم پرداخت و این موضوع را به‌صورت علمی بررسی خواهیم کرد.
باند فرودگاه چیست؟
ICAO (سازمان بین‌المللی هوانوردی غیرنظامی) در جواب این سؤال که باند فرودگاه چیست؟ آن را این‌گونه تعریف کرده است که یک منطقه مستطیلی شکل که برای فرود و بلندشدن هواپیماها استفاده می‌شود. این منطقه که در داخل زمین فرودگاه قرار دارد، یک بخش حیاتی و اساسی از هر فرودگاه است. این باند به‌عنوان یک پیست عریض و طولانی از آسفالت و بتن یا سطوح مشابه (مثل خاک، شن، یخ، ماسه، نمک، چمن، ژئوسنتتیک یا…) ساخته می‌شود که در طول آن هواپیماها می‌توانند فرود بیایند یا از سطح زمین بلند شوند.
مطالعه بیشتر: ژئوسنتتیک چیست ؟
طول استاندارد باند فرودگاه چقدر باید باشد؟
طول استاندارد باند فرودگاه به‌طورکلی به نوع هواپیماهایی که از آن استفاده می‌کنند، ابعاد فرودگاه و شرایط محیطی منطقه وابسته است. برای هواپیماهای کوچک‌تر و خصوصی، باند فرودگاه ها، کمترین طول را ممکن است داشته باشند؛ اما برای هواپیماهای بزرگ‌تر و خطوط هوایی تجاری، باند‌ها نیاز به طول بیشتری دارند.
به طور معمول، برای بزرگ‌ترین هواپیماهای تجاری مانند Airbus A380 یاBoeing 747، باند فرودگاه‌های بین‌المللی باید دارای طول حداقل حدود ۳.۵۰۰ تا ۴.۰۰۰ متر (۳.۵ تا ۴ کیلومتر) باشند و حتی در برخی نقاط جهان تا ۵ کیلومتر هم رسیده است؛ اما برای هواپیماهای کوچک‌تر، این طول می‌تواند کمتر باشد و معمولاً حداقل بین ۱٬۸۰۰ تا ۲٬۵۰۰ متر است.
لازم به ذکر است که این ابعاد باند فرودگاه‌ها ممکن است بر اساس شرایط خاص منطقه، افزایش یابد. هرچه‌قدر، دمای هوا یا ارتفاع فرودگاه از سطح دریا بیشتر باشد، نیاز است که طول باند نیز افزایش یابد. جالب است بدانید فرودگاه Qamdo Bamda در تبت که ارتفاع آن از سطح دریا ۴ کیلومتر و ۳۳۴ متر است، با طول باند حدوداً ۵.۵ کیلومتری، دارای طولانی‌ترین باند جهان است. طول باند فرودگاه Upington هم که در آفریقای جنوبی واقع شده است به علت اینکه درجه هوا در آن بسیار بالا است، به بیش از ۴ کیلومتر و ۹۰۰ متر می‌رسد.
همچنین، برای افزایش ایمنی و اجتناب از تداخل‌ها، اطراف باند نیز باید مناطق مشخصی برای استفاده هواپیماها داشته باشد؛ بنابراین، برای تعیین طول دقیق، نیاز است نوع هواپیماها، نیازهای عملیاتی و شرایط خود فرودگاه مشخص شود تا طراحی مناسب برای هر فرودگاه صورت گیرد.
معرفی بخش های فرعی باند فرودگاه
در ساخت باند فرودگاه، بخش‌های فرعی مختلفی که هر یک وظایف و اهمیت خود را دارند، طراحی می‌شوند. در ادامه به معرفی بخش‌های فرعی و اصلی آن می‌پردازیم:
- باند فرود (Runway): بخش اصلی که هواپیماها برای فرود و بلندشدن از آن استفاده می‌کنند.
- مسیرهای پیش‌فرض (Taxiway): این بخش‌ها برای حرکت هواپیماها در زمین فرودگاه به‌منظور دسترسی به باند فرود و بلندشدن و نیز حرکت بعد از فرود و قبل از ورود به مناطق پارکینگ هواپیماها استفاده می‌شوند.
- مناطق بلندشدن و فرود (Runway End Safety Area – RESA): این مناطق اطراف انتهای باند فرود هستند و به‌منظور افزایش ایمنی در صورت فرود یا بلندشدن ناامن هواپیماها طراحی می‌شوند.
- سیستم‌های نوری و نشان دهی (Lighting and Markings): این سیستم‌ها شامل نورها، علائم، و نشانه‌هایی هستند که به هواپیماها در طی عملیات فرود و بلندشدن کمک می‌کنند.
- GSE: این بخش شامل تجهیزات پشتیبانی زمینی فرودگاهی مانند چاک (Chocks)، تجهیزات سوخت‌گیری (Refuelers)، ژنراتور برق زمینی (Ground power unit) و تجهیزات دیگر است که برای سرویس دادن به هواپیماها و همچنین برای تخلیه و بارگیری بارهای هواپیماها استفاده می‌شوند.
مطالعه بیشتر: کاربرد ژئوسنتتیک ها در ساخت پل ها
آشنایی با چراغ های باند فرودگاه
چراغ‌های ثابت یا گردان باند فرودگاه با انواع و اهداف مختلفی طراحی شده‌اند تا در تمام شرایط جوی و روز و شب به هواپیماها کمک کنند تا به‌صورت ایمن به باند نزدیک شوند و در طی عملیات فرود و بلندشدن از آن استفاده کنند. در ادامه، چند نوع از چراغ‌ها را معرفی می‌کنیم:
- چراغ‌گردان بیکن (Beacon): روی بالای برج یا سازه‌های مرتبط با فرودگاه نصب می‌شود و از چندکیلومتری قابل رویت هستند. این چراغ با چرخش و درخشش متناوب نور (سبز و سفید)، حضور و موقعیت فرودگاه را به‌خصوص در شب و در شرایط دید محدود به هواپیماها اعلام می‌کند.
- REIL (Runway End Identifier Lights): چراغ‌های شناسایی انتهای باند در نزدیکی انتهای باند نصب می‌شوند و به هواپیماها کمک می‌کنند تا محدودهٔ انتهای باند را در شرایط نور کم تشخیص دهند.
- Taxiway Lights: چراغ‌های مسیر تاکسی، در مسیرهای تاکسی (Taxiway) که هواپیماها از آن عبور می‌کنند نصب می‌شوند. این چراغ‌ها به هواپیماها کمک می‌کنند تا در حرکت از یک نقطه به نقطهٔ دیگر در فرودگاه، به‌صورت ایمن و درست حرکت کنند.
- RCLS (Runway Centerline Lights): چراغ‌های خط مرکزی باند، در حدود ۱۵ متری از خط مرکزی باند نصب می‌شوند. این چراغ‌های سفید و قرمز به هواپیماها در تشخیص مسیر و محل صحیح برای فرود یا برخاست کمک می‌کنند.
- TDZL (Touchdown Zone Lights): چراغ‌های تاچ داون، در نزدیکی خط مرکزی باند (۳۰ یا ۶۰ متری) یا ناحیهٔ تماس هواپیما با زمین نصب می‌شوند. این چراغ‌ها میله‌ای شکل و به رنگ سفید بوده و به هواپیماها در تمرکز بر نقطه فرود و فرایند فرود کمک می‌کنند.
- ALS (Approach Lighting System): سیستم نوردهی اپروچ، مجموعه‌ای از چراغ‌های نوری است که در نزدیکی باند و قبل از ورود به فرودگاه نصب می‌شوند. این چراغ‌ها به هواپیماها در هدایت و ارزیابی ارتفاع واقعی خود نسبت به مسیر فرود کمک می‌کنند.
مطالعه بیشتر: کاربرد ژئوممبران در ساخت لاگون
اصطلاحات رایج در مورد باند فرودگاه
اصطلاحات متعدد و رایج در مورد باند فرودگاه وجود دارند که توسط پرسنل فرودگاه و خلبانان و… استفاده می‌شوند. در زیر، برخی از این اصطلاحات رایج آورده شده‌اند:
- Blast Pad: قسمتی که برای کاهش اثرات برخورد و بلندشدن هواپیماها از زمین استفاده می‌شود.
- Threshold: نقطه شروع که از آن هواپیماها شروع به فرود می‌کنند.
- Touchdown Zone: قسمتی که هواپیماها در آن فرود می‌آیند.
- Clearway: فضایی که پس از باند فرود در خط مستقیم با آن قرار دارد و باید برای ایمنی هواپیماها پاک و خالی از موانع باشد.
- Stopway: قسمتی که پس از آن هواپیماها می‌توانند توقف کنند و از زمین بلند شوند، حتی اگر از باند خارج شوند.
- TORA: یاTakeoff Run Available طول باند موجود برای بلندشدن یا طولی که برای هواپیماها برای بلندشدن در باند فرودگاه در دسترس است.
- TODA: یاTakeoff Distance Available طول کلی که هواپیما برای بلندشدن در دسترس دارد، از جمله طول باند فرودگاه و قسمتی از آزادراه انتهای فرودگاه.
- ASDA: یاAccelerate-Stop Distance Available : فاصله کلی که هواپیما در صورت لزوم برای شتاب‌دادن و سپس توقف دارد.
- LDA: یا Landing Distance Available: فاصله کلی که هواپیما باید برای فرود داشته باشد.
- EMAS: یا Engineered Materials Arresting System: یک سیستم طراحی شده برای کمک به مهار هواپیماها در صورت بلندشدن نامناسب یا خارج‌شدن از باند فرودگاه.
- ILS: یا Instrument Landing System: سیستمی که هواپیماها در طی فرود به‌وسیله آن به باند هدایت می‌شوند.
- VASI: یا Visual Approach Slope Indicator: سیستم نشانگری که به هواپیماها در تعیین ارتفاع مناسب برای فرود کمک می‌کند.
- NOTAM: یا Notice to Airmen: اطلاعات و اعلانات مربوط به شرایط فرودگاهی و باند فرودگاه که به خلبانان ارائه می‌شود.
به کار گیری ژئوسنتتیک ها در ساخت باند فرودگاه ها
استفاده از ژئوسنتتیک‌ها یک روش مهم در ساخت و بهبود باندهای فرودگاهی است. ژئوسنتتیک‌ها موادی هستند که از مهندسی ژئوتکنیک به‌عنوان مهندسی خاک و سنگ با هدف عایق بندی باند فرودگاه ، بهبود و تقویت خصوصیات خاکی و رفتار زمین بهره می‌برند. در بسیاری از مواقع، خاک‌های زمین فرودگاه به‌تنهایی برای تحمل فشار هواپیماها قوی و مقاوم نیستند. با استفاده از ژئوسنتتیک‌ها می‌توان خاک را تقویت کرد و پایداری باند را افزایش داد.
خاک تقویت شده با ژئوسنتتیک می‌توانند کمک کنند تا ترک‌های سطحی در باند فرودگاه کاهش یابند. این امر باعث افزایش عمر مفید باند می‌شود و نیاز به تعمیرات مکرر را کاهش می‌دهد. هنگامی که هواپیماها در طول عملیات فرود و بلندشدن به باند فشار می‌آورند، ژئوسنتتیک‌ها می‌توانند به توزیع فشار مساعدی در سطح باند کمک کنند و از آسیب به ساختار باند جلوگیری کنند.
تغییرات دما و ارتعاشات می‌توانند به‌خصوص در باندهای فرودگاه باعث جابه‌جایی خاک شوند. ژئوسنتتیک‌ها می‌توانند مقاومت خاک در برابر این تغییرات افزایش دهند. این مواد همچنین می‌توانند به‌عنوان مانع برای رشد گیاهان در باند فرودگاه استفاده شوند.
جمع‌بندی
باند فرودگاه به‌عنوان یکی از مهم‌ترین عناصر در عملیات هوایی و ایمنی پروازها اهمیت چشمگیری دارد. باتوجه‌به اهمیت آن، طراحی، ساخت، و نگهداری آن به شکل دقیق و حرفه‌ای انجام می‌شود. تکنولوژی‌های مدرن و استفاده از ژئوسنتتیک‌ها به بهبود عملکرد آنها کمک می‌کنند. این اقدامات باعث افزایش ایمنی، کاهش خسارت در صورت بروز حوادث، و افزایش عمر مفید باند فرودگاه می‌شوند.
