СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТ СНЕГА ИСКУССТВЕННОЙ ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНОЙ ПОЛОСЫ Российский патент 2022 года по МПК E01H5/00 E01H5/08 

Изобретение относится к авиации, а именно: к способам очистки от снега на искусственной взлетно-посадочной полосе (далее - ИВПП) на аэродромах с одновременным перемещением снега.

Известны общепринятые требования к состоянию покрытий ИВПП для безопасного производства полетов воздушных судов (далее - ВС) в зимнее время. ИВПП должна быть очищена от загрязнений, которыми являются снег, лед, ледяной накат, слякоть, вода, посторонние предметы и т.д. на всю длину и ширину, при этом необходимо обеспечить коэффициент сцепления, достаточный для безопасного производства полетов, исключающий выкатывание за пределы ИВПП. («Руководство по эксплуатации аэродромов» РЭГАРФ - 1994 г.).

Известен способ очистки ИВПП, при котором снегоуборочные работы начинаются по окончании снегопада, или при достижении толщины снежного покрова на покрытии 5 см. и более, когда производство полетов становится не безопасным.

По существующей технологии очистка аэродрома, осуществляется плужно-щеточными и шнекороторными снегоочистителями. Используется схема очистки ИВПП, при которой расположение техники происходит единым фронтом, с разделением на группу спецтехники с отключенными щетками, и следующую за ними группу спецтехники с включенными щетками. Первая группа машин сдвигает снег плугом, т.к. мощность снегоочистителя без щетки больше, а вторая подметает щетками. Образовавшиеся снежные валы перебрасываются шнекороторными машинами к краю ИВПП и по завершению очистки покрытий повторно сбрасывают вал за пределы покрытий ИВПП («Руководство по эксплуатации аэродромов» РЭГА РФ - 1994 г., РЭА ВВС РФ - 2006 г. - прототип).

Недостатками данного способа является большое или продолжительное время подготовки ИВПП к приему на взлет и посадку ВС и качественное состояние ИВПП, влияющее на безопасность полетов, т.е. коэффициент сцепления.

При очистке ИВПП существующим известным способом, при сгребании и перемещении снега спецтехникой без включенного щеточного оборудования, образуется снежный накат, который снижает коэффициент сцепления до недопустимого. На части покрытия ИВПП накапливается снежный вал высотой до 100 см, который оказывает значительное сопротивление движению плужно-щеточных снегоочистителей, и прекращает их работу, пока не ликвидируется снежный вал. Для возобновления работ, снежный вал перебрасывается шнекороторными очистителями к краю ИВПП, и лишь затем возобновляются работы по очистке покрытий плужно-щеточными снегоочистителями. По окончании очистки плужно-щеточными снегоочистителями, образовавшийся снежный вал с края ИВПП повторно сбрасывается за пределы ИВПП, шнекороторные снегоочистители при этом делают еще один дополнительный гон.

Для удаления снежно-ледяного наката необходимо выполнить дополнительные работы: химическим способом очистки, тепловым способом очистки или комбинированным. В зависимости от агрегатного состояния снега, сухой или мокрый, загрязнение накатом может составлять от 50 до 100% площади ИВПП. При этом снижается эффективность и качество обработки ИВПП, повышаются затраты материальных средств и времени, т.к. необходимо применять реагенты, привлекать дополнительные машины -тепловые и ветровые, потребляющие большое количество керосина - до 900 л/ч, дополнительное количество персонала.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени очистки аэродрома с обеспечением необходимого качества покрытия ИВПП для безопасного приема и выпуска ВС в условиях сильных снегопадов при превышении небезопасной толщины снега на ИВПП выше 5 см, повышение оперативности очистки ИВПП, сокращение трудозатрат и машино-часов, экономия материальных ресурсов.

Указанный технический результат достигается тем, что в предложенном способе очистки от снега искусственной взлетно-посадочной полосы, заключающемся в применении отряда снегоуборочной техники, имеющем в своем составе, как минимум, плужно-щеточные и шнекороторные снегоочистители для воздействия на снежный покров и его последующего удаления с искусственной взлетно-посадочной полосы, согласно изобретению, перед очисткой от снега искусственной взлетно-посадочной полосы, отряд снегоуборочной техники разделяют на независимые автономные группы, причем, при толщине снежного покрова от 5 до 10 см, разбивают, как минимум, на две группы, а при толщине снежного покрова от 10 см и более, разбивают на три и более групп, при этом, при толщине снежного покрова от 5 до 10 см, первая группа начинает работу по очистке от центра ИВПП, а другая группа с отступом от края ИВПП на ширину захвата очищаемой поверхности при одном гоне, при этом после завершения первого гона по полному периметру ИВПП, образовавшийся на краю ИВПП вал снега начинают сбрасывать за пределы ИВПП при помощи шнекороторного снегоочистителя, при этом вторая группа, работающая от центра ИВПП, продолжает сдвигать снежный вал дальше к краю ИВПП уже по очищенному покрытию, после чего, вторая группа, закончившая свой гон от края ИВПП, присоединяется на развороте в торце ИВПП к первой, после чего полным отрядом перемещают снежный вал к краю, где продолжает работу шнекороторная машина, и завершают очистку ИВПП, причем работа шнекороторного снегоочистителя идет практически одновременно с плужно-щеточными снегоочистителями, и обеспечивают при этом непрерывный и одновременный цикл разнородных видов работ, причем шнекороторная машина по окончании работ плужно-щеточных снегоочистителей продолжает сброс повторного вала с края ИВПП, при этом, при толщине выпавших осадков в виде снега более 10 см, работы начинают с отступом от края ИВПП, причем сброс валов шнекороторными снегоочистителями начинают одновременно с работой плужно-щеточных снегоочистителей с края ИВПП, при этом при помощи каждой группы плужно-щеточных снегоочистителей, при начальных гонах перемещают свой вал к краю ИВПП для сброса за пределы покрытий и при окончании гона, обрезают очередную порцию захвата очистки или присоединяются к последней группе, перемещающей последний захват очистки от центра ИВПП.

Сущность данного способа поясняется фиг. 1-2. На фиг. 1 показана схема расстановки снегоуборочной техники и направление движения техники в процессе очистки, на фиг. 2 показан результат очистки и образование снежного вала на краю ИВПП с последующей очисткой.

На фиг. 1-2 обозначено:

1 - первая группа плужно-щеточных снегоочистителей;

2 - вторая группа плужно-щеточных снегоочистителей;

3 - гон (полный проезд группы машин по периметру ИВПП);

4 - шнекороторный снегоочиститель;

5 - искусственная взлетно-посадочная полоса;

6 - очищенное покрытие;

7 - очищаемое покрытие;

8 - направление движения плужно-щеточных снегоочистителей при гоне;

9 - рулежная дорожка;

10 - снежный вал.

Шнекороторный снегоочиститель на полосу не выезжает, чтобы не делать накат и работает по краю ИВПП.

Предложенный способ может быть реализован следующим образом.

Отряд снегоуборочных машин, имеющий в своем составе плужно-щеточные и шнекороторные снегоочистители, заезжает на ИВПП (5) одновременно с рулежной дорожки (РД) (9) по направлению движения (8) и разделяется на две группы. Способы расстановки техники зависят от толщины снега и разделяются на два варианта: первый - для толщины снежных осадков от 5 до 10 см, и второй - для толщины снега на покрытии более 10 см (Фиг. 1).

При первом варианте (толщине выпавшего снега от 5 до 10 см), одна группа плужно-щеточных снегоочистителей (1) начинает работу по очистке от центра ИВПП, а другая группа плужно-щеточных снегоочистителей (2) с отступом от края ИВПП на ширину захвата очищаемой поверхности (7) при одном гоне (3) (гон - одновременный проезд группы машин по полосе по полному периметру), в котором высота снежного вала (10) не должна превышать 60-100 см (в зависимости от тяжести снега - сухой или мокрый) (Фиг. 1).

После первого гона (полный периметр ИВПП), образовавшийся на краю ИВПП вал снега начинает сбрасывать за пределы ИВПП шнекороторный снегоочиститель (4).

Группа, работающая от центра ИВПП (1), продолжает сдвигать снежный вал дальше к краю ИВПП уже по очищенному покрытию (6), таким образом снежный вал не увеличивается до высоты более 60-100 см.

Вторая группа (2), закончившая свой гон от края присоединяется на развороте в торце ИВПП к первой и полным отрядом завершают очистку ИВПП, стащив снежный вал к краю, где продолжает работу шнекороторный снегоочиститель (Фиг. 2).

Работа шнекороторного снегоочистителя идет практически одновременно с плужно-щеточными снегоочистителями, чем обеспечивается непрерывный и одновременный цикл разнородных видов работ. Шнекороторный снегоочиститель по окончании работ плужно-щеточных снегоочистителей продолжает сброс повторного вала с края ИВПП (Фиг. 2).

При толщине выпавших осадков более 10 см, работы организуются с незначительными изменениями, но по тем же принципам: перемещать посильный снежный вал по очищенной поверхности покрытия к краю ИВПП. Отряд в составе двух групп плужно-щеточных снегоочистителей (более двух групп, три и более групп) начинает работу с отступом от края, нарезая от неочищенной поверхности покрытия ИВПП захваты достаточной ширины, при которой снежный вал не превышает выше обозначенных пределов 60-100 см. Количество гонов возрастает, но качество очищенной поверхности покрытия не страдает. Сброс валов шнекороторными снегоочистителями начинается одновременно с работой плужно-щеточных снегоочистителей так же с края ИВПП. Основное время работ составляет работа шнекороторных снегоочистителей из-за более низкой рабочей скорости и производительности. Каждая группа плужно-щеточных снегоочистителей, при начальных гонах перемещает свой вал к краю ИВПП, для сброса за пределы покрытий и при окончании гона, обрезает очередную порцию захвата очистки или присоединяется к последней группе плужно-щеточных снегоочистителей, перемещающей последний захват очистки от центра ИВПП (Фиг. 2).

Для подтверждения эффективности предложенного способа, приведены сравнительные расчеты на примере государственного аэропорта, г. Воронеж.

Исходные данные: имеется искусственная взлетно-посадочная полоса (ИВПП) размерами 2300 м×50 м; h - толщина снежных осадков на покрытии - 8 см. Расчет произведен на усредненных условиях для средней полосы РФ, количество штатной техники взято из практики применения для полосы с данными размерами. Исходя из этого принято: количество плужно-щеточных снегоочистителей - 6 единиц; количество шнекороторных снегоочистителей 4 единицы; количество тепловых машин - 3 единицы.

Как показывает практика, рабочая скорость шнекороторных снегоочистителей меньше скорости плужно-щеточных снегоочистителей, поэтому для расчета применяется упрощенная формула, погрешность расчета при упрощенной формуле и формуле, рекомендуемой руководством РЭГА, не носит критического значения и погрешность в разнице не значительная, т.к. техническое состояние штатной техники может быть разным.

Формула для расчета времени работы плужно-щеточных снегоочистителей:

где:

- Т - время работ (мин (час)),

- Г - количество гонов (гон - полный периметр ИВПП);

- L - длина гона; (L=4700 м);

Формула для расчета времени работы шнекороторных снегоочистителей:

где:

- П - производительность шнекороторного снегоочистителя (т/мин);

- М - масса снега на ИВПП (т).

Формула для расчета производительности шнекороторных машин:

где:

- В - ширина захвата снегоочистителя (м) (В=2 м);

- V_cp. - средняя рабочая скорость снегоочистителей - м/мин (км/час);

- V_{cp 1.}=167 м/мин - средняя рабочая скорость плужно-щеточных снегоочистителей;

- V_ip(шр) - 67 м/мин (4 км/час) - средняя рабочая скорость шнекороторных снегоочистителей;

- V_{cp (ТМ)} - 42 м/мин (2,5 км/час) - средняя рабочая скорость тепловых машин;

- ρ - плотность обвалованного снега, т/м³ - 0,3 т/м³;

- h_н - толщина снежно-ледяного наката - 0,03 м (3 см);

Погодные условия: снег сухой, температура воздуха -5°С, ветер до 3 м/с.

В результате применения способа время на очистку аэродрома сокращается с 15 ч - до 5 ч, трудозатраты сокращаются на 35 машино-часов, экономия топлива составит 428 литров бензина и 25650 литров керосина.

При расчете времени работы по способу очистки по РЭГА, время работы и объем убираемого снега увеличивается до 50% из-за того, что первый сгребенный вал остается на ИВПП и сбрасывается на ИВПП шнекороторным снегоочистителем к краю ИВПП, вследствие чего происходит повторный переброс снега. При предлагаемом способе такой переброски не происходит. Таким образом, при предлагаемом способе время очистки сокращается в три раза, исключается работа тепловых машин и применение химреагентов, что позволило сократить временные, материальные и трудовые ресурсы.

Использование предложенного технического решения позволит сократить время подготовки аэродромов в условиях обильных снегопадов любой интенсивности, повысить оперативность очистки ИВПП и боеготовность военных авиационных частей, сократить трудозатраты и машино-часы, проводить очистку имеющимися силами и средствами без привлечения дополнительных видов техники для химического или теплового способа очистки ИВПП.

Изобретение относится к авиации, а именно к способам очистки от снега на искусственной взлетно-посадочной полосе (далее - ИВПП) на аэродромах с одновременным перемещением снега. Способ очистки от снега искусственной взлетно-посадочной полосы заключается в применении отряда снегоуборочной техники, имеющего в своем составе, как минимум, плужно-щеточные и шнекороторные очистители для воздействия на снежный покров и его последующего удаления с искусственной взлетно-посадочной полосы. Перед очисткой от снега искусственной взлетно-посадочной полосы отряд снегоуборочной техники разделяют на независимые автономные группы. При толщине снежного покрова от 5 до 10 см разбивают, как минимум, на две группы, а при толщине снежного покрова от 10 см и более разбивают на три и более групп. При этом при толщине снежного покрова от 5 до 10 см первая группа начинает работу по очистке от центра ИВПП, а другая группа с отступом от края ИВПП на ширину захвата очищаемой поверхности при одном гоне. После завершения первого гона по полному периметру ИВПП образовавшийся на краю ИВПП вал снега начинают сбрасывать за пределы ИВПП при помощи шнекороторного снегоочистителя. При этом вторая группа, работающая от центра ИВПП, продолжает сдвигать снежный вал дальше к краю ИВПП уже по очищенному покрытию. После чего вторая группа, закончившая свой гон от края ИВПП, присоединяется на развороте в торце ИВПП к первой, полным отрядом перемещают снежный вал к краю, где продолжает работу шнекороторный снегоочиститель, и завершают очистку ИВПП. Причем работа шнекороторного снегоочистителя идет практически одновременно с плужно-щеточными снегоочистителями, обеспечивая при этом непрерывный и одновременный цикл разнородных видов работ. Причем шнекороторный снегоочиститель по окончании работ плужно-щеточных снегоочистителей продолжает сброс повторного вала с края ИВПП. При толщине выпавших осадков в виде снега более 10 см работы начинают с отступом от края ИВПП, а сброс валов шнекороторными снегоочистителями начинают одновременно с работой плужно-щеточных снегоочистителей с края ИВПП. При этом при помощи каждой группы плужно-щеточных снегоочистителей при начальных гонах перемещают свой вал к краю ИВПП для сброса за пределы покрытий и при окончании гона обрезают очередную порцию захвата очистки или присоединяются к последней группе, перемещающей последний захват очистки от центра ИВПП. Техническим результатом изобретения является сокращение времени очистки аэродрома с обеспечением необходимого качества покрытия ИВПП для безопасного приема и выпуска ВС в условиях сильных снегопадов, а также повышение оперативности очистки ИВПП, сокращение трудозатрат и машино-часов, экономия материальных ресурсов. 2 ил., 1 табл.

Способ очистки от снега искусственной взлетно-посадочной полосы, заключающийся в применении отряда снегоуборочной техники, имеющего в своем составе, как минимум, плужно-щеточные и шнекороторные очистители для воздействия на снежный покров и его последующего удаления с искусственной взлетно-посадочной полосы, отличающийся тем, что перед очисткой от снега искусственной взлетно-посадочной полосы отряд снегоуборочной техники разделяют на независимые автономные группы, причем при толщине снежного покрова от 5 до 10 см разбивают, как минимум, на две группы, а при толщине снежного покрова от 10 см и более разбивают на три и более групп, при этом при толщине снежного покрова от 5 до 10 см первая группа начинает работу по очистке от центра ИВПП, а другая группа с отступом от края ИВПП на ширину захвата очищаемой поверхности при одном гоне, при этом после завершения первого гона по полному периметру ИВПП образовавшийся на краю ИВПП вал снега начинают сбрасывать за пределы ИВПП при помощи шнекороторного снегоочистителя, при этом вторая группа, работающая от центра ИВПП, продолжает сдвигать снежный вал дальше к краю ИВПП уже по очищенному покрытию, после чего вторая группа, закончившая свой гон от края ИВПП, присоединяется на развороте в торце ИВПП к первой, после чего полным отрядом перемещают снежный вал к краю, где продолжает работу шнекороторный снегоочиститель, и завершают очистку ИВПП, причем работа шнекороторного снегоочистителя идет практически одновременно с плужно-щеточными снегоочистителями, и обеспечивают при этом непрерывный и одновременный цикл разнородных видов работ, причем шнекороторный снегоочиститель по окончании работ плужно-щеточных снегоочистителей продолжает сброс повторного вала с края ИВПП, при этом при толщине выпавших осадков в виде снега более 10 см работы начинают с отступом от края ИВПП, причем сброс валов шнекороторными снегоочистителями начинают одновременно с работой плужно-щеточных снегоочистителей с края ИВПП, при этом при помощи каждой группы плужно-щеточных снегоочистителей при начальных гонах перемещают свой вал к краю ИВПП для сброса за пределы покрытий и при окончании гона обрезают очередную порцию захвата очистки или присоединяются к последней группе, перемещающей последний захват очистки от центра ИВПП.