为什么我国民用机场基本放弃沥青跑道

冰枫玩转趣事 2025-03-28 03:59:35
一、引言

在我国民用机场的建设与发展历程中,跑道材料的选择经历了显著的变化。早期,沥青跑道在民用机场中占据一定比例,然而近年来,混凝土跑道逐渐成为主流,沥青跑道的应用日益减少。这一转变背后蕴含着多方面的因素,涵盖了跑道性能、建设成本、维护管理以及飞机运行安全等多个关键领域。

深入剖析我国民用机场基本放弃沥青跑道而改用混凝土跑道的原因。通过全面、系统地对比两种跑道材料在不同方面的特性与表现,揭示影响跑道材料选择的核心要素,为机场建设与规划提供科学、详实的决策依据,助力我国民用机场建设事业迈向更高水平。

二、民用机场跑道材料使用现状2.1 全球机场跑道材料分布概况

全球范围内,民用机场跑道材料的选择呈现出多样化的态势,但沥青跑道和混凝土跑道占据主导地位。根据国际民航组织(ICAO)1998 年公布的数据,在其 147 各成员国的 1038 各机场中,沥青混凝土跑道占比达 62.6% ,展现出在国际机场建设中的广泛应用。欧洲沥青路面协会 2003 年对欧美机场的统计结果显示,在 362 个被统计机场中,沥青混凝土道面占比为 62.4%,进一步印证了沥青跑道在欧美地区的高普及度。在这些地区,沥青跑道凭借其独特的性能优势,如良好的平整度、抗滑性以及施工便捷性等,受到了机场建设者的青睐。

然而,在世界其他地区,跑道材料的选择则存在明显差异。部分发展中国家由于技术、资金以及材料供应等多方面因素的制约,混凝土跑道在机场建设中更为常见。这些国家在机场建设过程中,更注重跑道的耐久性和稳定性,而混凝土跑道在这方面表现出的优势使其成为优先选择。 [1,5,7]

2.2 我国民用机场跑道材料发展历程与现状

我国民用机场跑道材料的发展经历了一个逐步演变的过程。早期,受技术水平、材料供应以及建设理念等因素的限制,我国民用机场跑道多采用水泥混凝土材料。水泥混凝土跑道以其强度高、稳定性好等特点,为早期民航事业的发展提供了坚实的基础。

随着我国经济的快速发展和民航事业的日益壮大,对机场跑道的性能要求不断提高。上世纪 80 年代末 90 年代初,沥青跑道开始在我国民用机场中崭露头角。1989 年,上海虹桥国际机场首次加铺沥青混凝土面层,开启了我国民用机场沥青跑道建设的新篇章。此后,沥青混凝土路面结构的机场跑道在全国民用机场逐渐流行起来,部分机场通过改建或新建的方式采用了沥青跑道,以满足日益增长的航空运输需求。

但截至目前,我国民用机场跑道材料仍以混凝土为主导。据相关统计数据表明,我国现有民用机场中,超过九成的机场跑道道面类型为水泥混凝土道面,沥青混凝土道面的占比较低,仅在少数新建机场或经过改造的机场中应用,如西宁曹家堡机场、甘肃敦煌机场、新疆且末机场、昆明长水机场等。这一现状与国际上部分国家和地区形成了鲜明的对比,反映出我国民用机场跑道材料选择的独特性。

三、沥青跑道在民用机场的应用分析3.1 沥青跑道的优点3.1.1 表面特性与舒适性

沥青跑道在表面特性与舒适性方面表现出色。其表面平整度较高,能够为飞机起降提供平稳的滑行表面。这是因为沥青材料在施工过程中易于摊铺和压实,能够形成均匀、连续的表面,有效减少了跑道表面的不平整和颠簸,为飞机的高速滑行创造了良好条件。

从舒适性角度来看,沥青跑道具有一定的弹性和减震性能。当飞机降落时,跑道能够吸收部分冲击力,减轻飞机起落架和机身所承受的震动,不仅提高了飞机起降的平稳性,还能有效降低飞机零部件的磨损,延长其使用寿命。这种舒适性对于旅客体验也有着积极影响,能够减少旅客在起降过程中的不适感,提升航空出行的满意度。

在抗滑性能方面,沥青跑道同样表现良好。通过合理的级配设计和表面处理,沥青跑道能够提供足够的摩擦力,确保飞机在各种天气条件下都能保持良好的制动性能,有效防止飞机在起降过程中出现打滑现象,保障飞行安全。

3.1.2 施工与维护优势

沥青跑道在施工和维护方面具有显著优势。施工速度快是其一大特点,由于沥青材料的施工工艺相对简单,不需要像混凝土那样长时间的养护期,因此可以在较短的时间内完成跑道的铺设或修复工作。这对于机场的升级改造工程尤为重要,能够最大限度地减少施工对机场正常运营的影响,降低因施工导致的航班延误和取消等情况。

沥青跑道的维修也相对方便。当跑道出现局部损坏时,如坑洼、裂缝等,可以采用小型设备进行快速修补,操作简便,能够迅速恢复跑道的使用功能。而且,沥青材料的可重复性利用性较高,在维修过程中,可以将旧的沥青材料回收再利用,降低了维修成本和对环境的影响。在一些机场的日常维护中,通过定期的表面封层和局部修补等措施,能够有效延长沥青跑道的使用寿命,保持其良好的使用性能。

3.2 沥青跑道在我国民用机场的应用案例

我国部分民用机场采用了沥青跑道,这些机场的建设和运营为沥青跑道在我国的应用提供了宝贵经验。西宁曹家堡机场是其中之一,其道面面层采用了 4cm 中粒式沥青混凝土 + 6cm 粗粒式沥青混凝土 + 8cm 沥青碎石的三层沥青混凝土结构,基层厚度为 74cm。这种结构设计充分考虑了当地的气候条件、飞机起降荷载以及跑道的耐久性要求,通过不同层次的沥青混凝土组合,实现了跑道的高强度、高稳定性和良好的抗滑性能。

甘肃敦煌机场同样采用了沥青跑道,其面层厚度为 10cm,基层厚度 80cm。敦煌机场所在地区气候干燥,风沙较大,沥青跑道的选用不仅满足了飞机起降的技术要求,还能够有效抵抗风沙侵蚀,减少跑道表面的磨损和损坏。在实际运营中,敦煌机场的沥青跑道表现出了良好的适应性和稳定性,为当地航空运输的发展提供了可靠保障。

新疆且末机场跑道道面面层厚 8cm,下设 15cm 厚水泥稳定砂砾土基层及 70cm 厚天然级配砂砾石基层。且末机场的地理环境较为特殊,气候条件复杂,交通不便。沥青跑道的建设充分考虑了当地的自然条件和施工难度,采用了适合当地情况的材料和结构设计,确保了跑道的质量和使用寿命。

昆明长水机场面层总厚度为 18cm,面层结构从上到下依次为 5cm 厚 SMA - 13 沥青混凝土 + 6.5cm 厚 AC - 13 + 6.5cm 厚 AC - 13,基层 50cm 厚。昆明长水机场作为大型枢纽机场,航班流量大,飞机起降频繁,对跑道的性能要求极高。其沥青跑道的设计和建设充分考虑了这些因素,采用了先进的材料和施工技术,保证了跑道的高强度、高平整度和良好的抗滑性能,满足了机场的运营需求。

3.3 沥青跑道在实际使用中面临的问题3.3.1 高温稳定性问题

沥青跑道在高温环境下存在稳定性问题,这是影响其在民用机场广泛应用的重要因素之一。沥青材料具有热塑性,当温度升高时,沥青会逐渐变软,其强度和刚度显著下降。在高温天气下,飞机在跑道上起降时,轮胎与跑道表面的摩擦会产生大量热量,进一步加剧沥青的软化。

以伦敦卢顿机场为例,在 2019 年 7 月的极端高温天气中,机场跑道温度飙升至 50 摄氏度以上,导致跑道表面的沥青变软、变形。部分区域出现了隆起和坑洼,严重影响了跑道的平整度和结构强度,使得飞机起降面临安全风险。机场不得不紧急关闭跑道,进行抢修和维护,导致大量航班延误和取消,给旅客和航空公司带来了巨大损失。

在我国一些夏季气温较高的地区,如南方部分城市,沥青跑道也面临着类似的高温挑战。高温下沥青的软化不仅会导致跑道表面变形,还可能使飞机轮胎与跑道之间的摩擦力减小,影响飞机的制动性能和起降安全。因此,高温稳定性问题成为了沥青跑道在民用机场应用中的一大瓶颈。

3.3.2 耐久性问题

沥青跑道的耐久性相对较差,长期受到飞机荷载的反复作用以及自然环境因素的影响,容易出现老化、磨损等问题。飞机在起降过程中,巨大的重量和高速滑行会对跑道表面产生强烈的冲击和摩擦,使得沥青跑道表面的集料逐渐松动、脱落,导致跑道表面出现坑洼、麻面等损坏现象。

自然环境因素,如紫外线辐射、雨水侵蚀、温度变化等,也会加速沥青的老化和劣化。紫外线会使沥青中的化学成分发生变化,降低其粘结性能;雨水的长期浸泡会导致沥青与集料之间的粘结力下降,引发剥落现象;温度的剧烈变化则会使沥青产生收缩和膨胀,导致跑道出现裂缝。

这些耐久性问题不仅会影响跑道的正常使用,还会增加维护成本和频率。为了保持沥青跑道的良好性能,需要定期进行维护和修复工作,如填补裂缝、重新封层、更换损坏的部分等。随着跑道使用年限的增加,维护成本会逐渐上升,给机场运营带来较大的经济压力。

3.3.3 其他潜在问题

除了高温稳定性和耐久性问题外,沥青跑道在实际使用中还存在一些其他潜在问题。飞机降落时,高温的轮胎与沥青跑道表面接触,可能会导致沥青粘附在轮胎上。这不仅会影响轮胎的性能和使用寿命,还可能在轮胎旋转过程中将沥青甩落到跑道上,对后续飞机的起降安全构成威胁。

在雨天,沥青跑道表面的摩擦力会明显降低,这是因为雨水会在跑道表面形成一层水膜,减小了轮胎与跑道之间的摩擦力。当飞机在湿滑的沥青跑道上起降时,制动距离会增加,容易出现打滑现象,增加了飞行事故的风险。为了应对这一问题,机场通常会采取设置排水系统、使用特殊的抗滑材料等措施,但这些措施并不能完全消除雨天沥青跑道的安全隐患。

四、混凝土跑道在民用机场的应用分析4.1 混凝土跑道的优点4.1.1 高承载能力与稳定性

混凝土跑道具有出色的承载能力和稳定性,这是其在民用机场广泛应用的重要原因之一。混凝土材料本身具有较高的抗压强度和抗弯拉强度,能够承受飞机巨大的荷载。在飞机起降过程中,跑道需要承受飞机的重量、冲击力以及高速滑行时产生的摩擦力等多种作用力,混凝土跑道凭借其坚固的结构,能够有效地分散和传递这些荷载,确保跑道在长期使用过程中不易发生变形、沉降等问题。

以波音 747 - 400 型客机为例,其最大起飞重量可达 396 吨,着陆重量约为 250 吨。在起降过程中,如此巨大的重量会对跑道产生极高的压强。混凝土跑道能够承受这种高强度的荷载,保持良好的结构稳定性,为飞机的安全起降提供坚实保障。相比之下,沥青跑道在承受如此巨大荷载时,更容易出现变形、辙槽等问题,影响跑道的使用寿命和飞机的运行安全。

4.1.2 温度稳定性

混凝土跑道的温度稳定性极佳,受温度变化的影响较小。无论是在高温酷暑还是严寒低温的环境下,混凝土跑道都能保持其物理性能的相对稳定。在高温天气下,混凝土不会像沥青那样因受热变软而导致强度下降和变形,能够始终维持跑道的平整度和结构强度,确保飞机起降的安全。

在我国北方地区,冬季气温常常降至零下十几度甚至更低,混凝土跑道在低温环境下依然能够保持良好的性能,不会因低温而出现脆裂等问题。而在南方的夏季,气温较高,太阳辐射强烈,混凝土跑道能够有效抵抗高温的影响,不会出现像沥青跑道那样因高温而产生的车辙、拥包等病害。这种出色的温度稳定性使得混凝土跑道在不同气候条件下都能可靠地运行,为机场的全天候运营提供了有力支持。

4.1.3 耐久性与低维护成本

混凝土跑道具有良好的耐久性,使用寿命长。在正常使用和维护条件下,混凝土跑道的使用寿命可达 30 - 50 年甚至更长。这是因为混凝土材料具有较强的抗磨损、抗腐蚀性能,能够抵抗飞机轮胎的反复摩擦以及自然环境因素的侵蚀。

由于耐久性好,混凝土跑道的维护成本相对较低。虽然混凝土跑道的初期建设成本可能高于沥青跑道,但从长期来看,其维护费用却远远低于沥青跑道。混凝土跑道不需要像沥青跑道那样频繁地进行维护和修复工作,只需定期进行一些常规的检查和保养,如清理跑道表面的杂物、检查跑道的平整度和裂缝情况等。而且,当混凝土跑道出现局部损坏时,修复工作相对简单,修复后的跑道能够恢复其原有性能,继续满足飞机的使用要求。这种低维护成本的特点,使得混凝土跑道在长期运营过程中能够为机场节省大量的资金,提高机场的经济效益。

4.2 混凝土跑道在我国民用机场的应用案例

我国众多民用机场采用了混凝土跑道,这些机场在建设和运营过程中充分发挥了混凝土跑道的优势。蚌埠民用机场是其中之一,其飞行区跑道主体工程进入道面混凝土面层浇筑阶段,这是跑道建设的关键环节。飞机的升降、滑行会对道面产生巨大的摩擦力和冲击力,同时还要承受户外雨雪、暴晒等自然因素的影响,因此混凝土道面的质量至关重要。

为保证跑道混凝土道面的顺利铺筑,蚌埠民用机场采取试验段先行的方法。试验段施工工艺采用排振式振动器进行高频振捣,使混凝土密实结合,施工人员随后用行夯整平,再用整平滚筒揉浆、人工抹面去除砂眼,最后拉毛增加表面摩擦力。通过这些工艺措施,确保了跑道混凝土道面的质量。该机场飞行区占地约 129.6 公顷,运行指标为 4C,跑道总长 2600 米,宽 45 米,道面混凝土施工于今年 10 月 25 日全面展开,在工人们的努力下,比原计划提前完成混凝土浇筑施工,实现了飞行区跑道全线贯通,为后续的校飞、试飞以及竣工验收打下了坚实基础。

巴里坤民用机场同样采用了混凝土跑道。在施工过程中,机场跑道及站坪道面混凝土施工面积达 25.7 万平方米,使用混凝土 12.6 万立方米。为了确保混凝土的施工质量,施工方在原材料选择、配合比设计以及施工工艺等方面严格把关。在原材料方面,选用优质的水泥、骨料和外加剂,确保原材料的质量符合标准要求。在配合比设计上,通过试验优化配合比,提高混凝土的工作性能、强度和耐久性。施工工艺上,采用先进的滑模摊铺技术,保证了道面的平整度和施工精度。同时,对施工过程进行严格的质量控制,加强对混凝土坍落度、含气量、抗压强度等指标的检测,确保每一道工序都符合设计和规范要求。

4.3 混凝土跑道的施工技术与创新

随着科技的不断进步,混凝土跑道的施工技术也在持续创新和发展。双层水泥混凝土摊铺技术是其中的一项重要创新成果,该技术采用两台滑模摊铺机沿着摊铺方向行驶,前方一台负责下面层摊铺,下面层较厚,作为载重层;紧随其后的另一台负责上面层摊铺,作为功能层,实现混凝土 “湿对湿” 摊铺作业。

这种技术具有诸多优势,上下两层混凝土可以采用不同的配合比,在工程费用不显著增加的前提下,大幅提升功能寿命和结构寿命。作为载重层的下面层较厚,可以沿用常规河砂的混凝土配合比,也可以用机制砂代替河砂,甚至可以利用回收骨料,节约成本的同时保护资源。作为功能层的上面层较薄,可以继续沿用河砂混凝土,满足功能层需要,根据需要还可以设计为高性能混凝土,提高混凝土强度和耐久性,在节约材料成本方面潜力巨大。

在施工效率方面,双层水泥混凝土摊铺技术综合了高程控制、自动振实、自动抹平、传力杆拉杆自动插(压)到位等多项先进技术优势,与传统施工相比,在施工组织效率、力学性能、内部结构密实以及表观性能上均有较大的提升,可在保证质量的前提下,大幅度提高混凝土道面施工效率,节约人力 12 - 14 人。该技术在济南遥墙机场东飞行区场道项目中顺利完成首次应用,这也是国内民航行业的首次应用,为混凝土跑道施工技术的发展提供了新的范例,其推广应用前景广阔,有望在更多的民用机场建设中得到应用,进一步提升我国民用机场混凝土跑道的建设水平。

五、我国民用机场放弃沥青跑道改用混凝土跑道的原因分析5.1 性能因素5.1.1 承载性能对比

承载性能是跑道材料选择的关键考量因素之一,直接关系到飞机起降的安全与效率。混凝土跑道在承载性能方面具有显著优势。普通混凝土的抗压强度通常在 20 - 50MPa 之间,而经过特殊设计和配制的高性能混凝土,其抗压强度甚至可以达到 100MPa 以上 。这种高强度特性使得混凝土跑道能够承受飞机巨大的重量和频繁起降所产生的冲击力。

以常见的民航客机为例,波音 737 - 800 型飞机的最大起飞重量约为 79 吨,空客 A320 型飞机的最大起飞重量约为 77 吨。当这些飞机在跑道上起降时,混凝土跑道能够凭借其强大的承载能力,有效地分散和承受飞机的荷载,确保跑道表面不发生明显的变形或损坏。相比之下,沥青跑道的承载能力相对较弱。沥青材料的强度和刚度相对较低,在长期承受飞机荷载的情况下,容易出现辙槽、变形等问题。研究数据表明,在相同的飞机荷载作用下,沥青跑道的辙槽深度可能会达到混凝土跑道的数倍之多。这不仅会影响跑道的平整度,增加飞机起降时的颠簸感,还可能对飞机的轮胎和起落架造成额外的磨损,降低其使用寿命,甚至影响飞行安全。

5.1.2 温度性能对比

温度性能是衡量跑道材料优劣的重要指标,对跑道的使用性能和寿命有着深远影响。在高温环境下,沥青跑道的性能会受到严重挑战。沥青属于热塑性材料,其软化点通常在 40 - 60℃之间。当环境温度接近或超过沥青的软化点时,沥青会逐渐变软、流淌,导致跑道表面的强度和稳定性大幅下降。

如前文所述的伦敦卢顿机场,在高温天气下跑道沥青软化变形,以及日本东京羽田机场跑道因高温暴晒导致沥青膨胀变形等案例,都充分说明了沥青跑道在高温环境下的不稳定性。在我国南方一些夏季气温较高的地区,沥青跑道在高温时段也容易出现车辙、拥包等病害,影响飞机的正常起降。据相关研究,当跑道表面温度达到 60℃以上时,沥青跑道的车辙深度会显著增加,严重时甚至可能导致飞机轮胎陷入车辙,危及飞行安全。

相比之下,混凝土跑道具有出色的耐高温性能。混凝土是由水泥、骨料、水等材料混合而成的复合材料,其热膨胀系数较小,在高温环境下结构稳定性好,不会像沥青那样因受热而发生明显的变形和软化。即使在极端高温条件下,混凝土跑道的强度和刚度也能保持在较高水平,为飞机的起降提供可靠的保障。

在低温环境下,沥青跑道同样存在问题。当温度降低时,沥青会变得脆硬,其柔韧性和抗裂性能大幅下降。在寒冷地区的冬季,沥青跑道容易出现裂缝,随着裂缝的不断扩展,可能会导致跑道表面的破损和剥落,影响跑道的正常使用。而混凝土跑道在低温环境下的性能则相对稳定,虽然混凝土的脆性也会随着温度的降低而有所增加,但通过合理的配合比设计和施工工艺,可以有效提高混凝土的抗冻性能和抗裂性能,减少低温对跑道的影响。

5.1.3 耐久性对比

耐久性是跑道长期稳定运行的重要保障,直接关系到机场的运营成本和安全。混凝土跑道在耐久性方面表现出色,具有较强的抗磨损、抗腐蚀和抗老化性能。在飞机起降过程中,轮胎与跑道表面的摩擦会对跑道产生磨损作用。混凝土跑道的表面硬度高,能够有效抵抗轮胎的磨损,保持跑道表面的平整度和粗糙度。

自然环境因素,如紫外线辐射、雨水侵蚀、化学物质侵蚀等,也会对跑道造成损害。混凝土材料具有良好的抗腐蚀性能,能够抵御这些自然因素的侵蚀,延长跑道的使用寿命。此外,混凝土跑道的抗老化性能也较好,在长期使用过程中,其物理性能和力学性能变化较小,能够始终保持良好的工作状态。

相比之下,沥青跑道的耐久性较差。沥青材料容易受到紫外线、氧气、水分等因素的影响而发生老化和降解,导致其性能逐渐下降。长期的飞机荷载作用也会使沥青跑道表面的集料松动、脱落,加剧跑道的损坏。为了维持沥青跑道的性能,需要频繁进行维护和修复工作,如定期进行封层处理、填补裂缝、修复坑洼等。这些维护工作不仅耗费大量的人力、物力和财力,还会对机场的正常运营造成一定的影响。

5.2 成本因素5.2.1 建设成本分析

从初期建设成本来看,混凝土跑道的造价相对较高。混凝土跑道的施工工艺较为复杂,需要进行模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、振捣、养护等多个环节,施工周期较长,人力和物力投入较大。而且,混凝土材料的成本也相对较高,特别是高性能混凝土,其原材料和配合比的要求更为严格,进一步增加了建设成本。

以某民用机场的跑道建设为例,若采用混凝土跑道,每平方米的建设成本约为 500 - 700 元;而采用沥青跑道,每平方米的建设成本约为 300 - 500 元。然而,从长期使用的角度综合考虑,混凝土跑道的性价比更高。虽然混凝土跑道的初期建设成本较高,但其使用寿命长,一般可达 30 - 50 年甚至更长。在这期间,混凝土跑道的维护成本相对较低,不需要频繁进行大规模的维修和翻新工作。而沥青跑道虽然初期建设成本较低,但其耐久性较差,使用寿命相对较短,一般为 15 - 30 年。在使用过程中,需要频繁进行维护和修复,随着时间的推移,累计的维护成本会逐渐增加,甚至可能超过初期建设成本的数倍。因此,综合考虑建设成本和使用寿命,混凝土跑道在长期运营中具有更好的经济效益。

5.2.2 维护成本分析

沥青跑道的维护成本较高,这是其在民用机场应用中面临的一个重要问题。由于沥青跑道的耐久性较差,容易受到自然环境和飞机荷载的影响而出现损坏,因此需要频繁进行维护和修复工作。维护工作包括定期的表面封层、填补裂缝、修复坑洼、重新铺设磨损严重的区域等。这些维护工作不仅需要投入大量的人力、物力和财力,还会对机场的正常运营造成一定的影响。

据统计,一条长度为 3000 米、宽度为 45 米的沥青跑道,每年的维护成本可能高达数百万元。而且,随着跑道使用年限的增加,维护成本还会逐年上升。相比之下,混凝土跑道的维护成本较低。混凝土跑道具有良好的耐久性和稳定性,在正常使用条件下,只需进行定期的检查和简单的维护,如清理跑道表面的杂物、检查跑道的平整度和裂缝情况等。当混凝土跑道出现局部损坏时,修复工作相对简单,成本也较低。一般情况下,混凝土跑道的年维护成本仅为沥青跑道的几分之一甚至更低。这种低维护成本的特点,使得混凝土跑道在长期运营过程中能够为机场节省大量的资金,降低运营成本。

5.3 安全因素5.3.1 高温对跑道安全的影响

高温对跑道安全的影响是我国民用机场放弃沥青跑道的重要原因之一。在高温天气下,沥青跑道容易出现软化、变形等问题,给飞机起降带来严重的安全隐患。如前文提到的伦敦卢顿机场、日本东京羽田机场以及印尼巴布亚班达拉索龙机场等案例,都充分说明了高温对沥青跑道安全的威胁。

在高温环境下,沥青跑道表面的沥青会变软、流淌,导致跑道表面的平整度和粗糙度发生变化。这会使飞机轮胎与跑道之间的摩擦力减小,影响飞机的制动性能和起降安全。当飞机在高温的沥青跑道上降落时,制动距离可能会明显增加,容易出现冲出跑道的危险;在起飞过程中,也可能因摩擦力不足而导致飞机加速困难,影响起飞安全。此外,高温还可能导致沥青跑道表面出现车辙、拥包等病害,这些病害会使跑道表面不平整,增加飞机起降时的颠簸感,甚至可能对飞机的轮胎和起落架造成损坏,危及飞行安全。

相比之下,混凝土跑道在高温环境下具有良好的稳定性,不会因温度升高而发生明显的变形和软化。混凝土跑道能够始终保持其表面的平整度和粗糙度,为飞机的起降提供可靠的摩擦力,有效保障飞行安全。

5.3.2 其他安全相关因素

除了高温对跑道安全的影响外,混凝土跑道在其他安全相关方面也具有优势。在防滑性能方面,混凝土跑道通过合理的表面处理和构造设计,可以提供良好的防滑性能。混凝土跑道表面的纹理和粗糙度能够增加轮胎与跑道之间的摩擦力,即使在雨天或潮湿条件下,也能有效防止飞机打滑。一些混凝土跑道采用拉毛、刻槽等工艺,进一步提高了跑道表面的防滑性能,确保飞机在各种天气条件下都能安全起降。

在抗变形能力方面,混凝土跑道由于其高强度和高稳定性,能够有效抵抗飞机荷载和自然因素的作用,不易发生变形。即使在长期承受飞机起降的情况下,混凝土跑道的变形量也非常小,能够始终保持良好的平整度和结构强度。这对于保障飞机的安全起降至关重要,能够减少因跑道变形而导致的飞机颠簸、振动等问题,降低飞行事故的风险。

在防火性能方面,混凝土跑道也具有明显的优势。混凝土是一种不燃材料,在发生火灾时,能够有效阻止火势的蔓延,为飞机和人员的疏散提供宝贵的时间。而沥青跑道在高温或火灾情况下,容易燃烧,释放出有害气体,对人员和环境造成危害。

5.3.3 军用机场放弃沥青跑道原因

军用机场放弃沥青跑道同样基于多方面因素。在承载性能上,军用飞机尤其是重型战斗机、运输机等,其起飞重量和着陆冲击力往往远超民用客机,对跑道承载能力要求极高。例如,美国的 C - 5 银河运输机,最大起飞重量可达 380 吨,这种量级的荷载对跑道的考验巨大。混凝土跑道凭借其高抗压强度和抗弯拉强度,能够更好地承受此类重载飞机频繁起降带来的压力,确保跑道结构稳定,维持正常使用。

从安全角度来看,军用飞机的起降环境和任务需求更为复杂多样。在战时或紧急情况下,需要保证跑道的可靠性和稳定性,以保障飞机快速、安全地起降。混凝土跑道在高温、低温等极端环境下的性能稳定性,以及良好的防滑、抗变形和防火性能,使其能够满足军用机场在各种复杂条件下的安全要求。相比之下,沥青跑道在高温下易软化变形,在低温下易脆裂,这些缺陷可能在关键时刻影响飞机起降安全,危及军事行动的顺利进行。

成本因素也是军用机场考虑的重要方面。虽然混凝土跑道初期建设成本高,但从长期使用和维护角度来看,由于其耐久性好,维护频率低,总体成本反而更低。军用机场的跑道使用强度大,若采用沥青跑道,频繁的维护不仅耗费大量人力、物力和时间,还可能影响机场的正常运营和军事任务的执行。而混凝土跑道的低维护成本和长使用寿命,能够有效降低军用机场的运营成本,提高军事资源的利用效率。

六、总结

我国民用机场基本放弃沥青跑道改用混凝土跑道的原因,通过对两种跑道材料在性能、成本、安全等多个维度的对比分析,得出以下结论:在性能方面,混凝土跑道的承载能力、温度稳定性和耐久性均显著优于沥青跑道。混凝土跑道能够承受飞机巨大的荷载,在高温和低温环境下保持稳定的性能,且具有较长的使用寿命;而沥青跑道在高温下易软化变形,耐久性较差,长期使用后容易出现各种病害,影响跑道的正常使用和飞机的运行安全。

从成本角度来看,虽然混凝土跑道的初期建设成本相对较高,但其维护成本低,使用寿命长,综合考虑长期使用成本,混凝土跑道具有更高的性价比;相比之下,沥青跑道的维护成本高,随着使用年限的增加,累计维护成本可能超过初期建设成本,经济优势逐渐丧失。

在安全因素上,混凝土跑道在高温条件下的稳定性以及在防滑、抗变形和防火等方面的性能,为飞机起降提供了更可靠的安全保障;而沥青跑道在高温下的安全隐患以及在其他安全相关方面的不足,使其在保障飞行安全方面存在一定的局限性。此外,对于军用机场而言,混凝土跑道在承载性能、安全保障和成本效益等方面同样更能满足其特殊需求。

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