機場助航燈光系統(tǒng)演示模型的制作意義與實踐

李龍海　馮漢卿　楊皓琪　吳師晗　董豐碩　張立濤

摘要：機場燈光系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，要求和種類繁多，如果沒有直觀的認識，很難使學(xué)生全面地掌握各種燈光的分布，如果以圖片的形式，則會造成同學(xué)們的片面認識，效果依舊不理想，因此一個精致的、便于老師上課講解的模型是非常有必要的，我們的項目也是出于輔助教學(xué)的目的而實施的。

關(guān)鍵詞：教學(xué)用具；機場助航燈光系統(tǒng)；模型制作；實踐能力；專業(yè)素質(zhì)

一、本模型對于教學(xué)的意義

本模型的全稱是機場飛行區(qū)目視助航設(shè)施演示系統(tǒng)，主要包括機場跑道、滑行道上的各種燈光，而對于任何一所民航類院校，這些燈光正是老師要教授給同學(xué)們的，然而由于這些燈處于飛行區(qū)，又比較細小，分布廣，不像航站樓等設(shè)施可以輕易接觸到，所以在學(xué)習(xí)時同學(xué)們首先有一種陌生感，隨著學(xué)習(xí)的深入，燈的種類繁多又給人一種云里霧里的感覺。這些同學(xué)們學(xué)習(xí)時遇到的問題無論是語言描述還是圖片展示，效果都不太好，如果有一個模型，那么這些問題就迎刃而解了。因為模型設(shè)計與制作是非常重要的一個表現(xiàn)方法，無論作方案還是作分析，它比圖紙更真實地反映建筑。通過它，我們可以看到原本想不清楚的或沒想到的東西，尤其對于復(fù)雜的建筑工程更為如此。飛行區(qū)的目視助航設(shè)施正符合此特點。

從同學(xué)們的認知方面考慮，模型的運用很好地和之前僅有的文字教授形成互補，有了模型之后同學(xué)們接觸到的不僅僅是枯燥的文字說明，同時在看到模型之后再去看書，就會覺得模型上的燈的位置和顏色是有依據(jù)的，更能加深同學(xué)們的印象。甚至可以采取同學(xué)們先接觸模型，然后看書自學(xué)，最后再由老師講解的方式，相信在幫助同學(xué)們學(xué)習(xí)相關(guān)知識的同時還能激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣。

二、機場助航燈光系統(tǒng)介紹

機場助航燈光是在飛機晚上航行和跑道能見度低時，向駕駛員提供視覺引導(dǎo)的工程設(shè)施。 助航燈光系統(tǒng)作為民航機場航空器進近目視系統(tǒng)是機場保障正常運行的重要環(huán)節(jié)之一。由進近燈光系統(tǒng)、目視進近坡度指示系統(tǒng)、跑道燈光系統(tǒng)、滑行道燈光系統(tǒng)和其他燈光系統(tǒng)組成，本文主要介紹進近燈光系統(tǒng)、目視進近坡度指示系統(tǒng)與跑道燈光系統(tǒng)。

進近燈光系統(tǒng)：進近燈是安裝在跑道的進近端，是從跑道向外延伸的一系列橫排燈、閃光燈。使飛機于夜間或是能見度低的情況下降落時，提供跑道入口位置和方向的醒目的目視參考。進近中線燈5個燈中央的一個燈正好位于中線的延長線上，從中心線的延長線900米處至300米處，它們組成一排有順序閃燈線，每秒鐘閃動2次。從飛機上向下看，這組燈光由遠處頻閃過來，直指跑道端。由于它看起來像一團白色毛球飛快地向跑道入口奔跑，因此被昵稱為“兔子”（rabbit）。

目視進近坡度指示系統(tǒng)：目視進近坡度指示器是一組設(shè)于跑道旁，向飛行員用作顯示飛機進近下滑角度是否適合的燈號。燈號于不同角度或者距離觀看，就可以看到紅色或白色的顏色。如果飛行員的進近角度是正確的話，頭組燈號是白色，后組燈號就是紅。如果兩組燈號為白色，就表飛機進近時角度過高；如果兩組燈號均為紅色，就代表飛機高度過低。

跑道燈光系統(tǒng)：跑道燈光系統(tǒng)由跑道識別燈、跑道入口燈、接地帶燈、跑道末端燈、跑道中線燈和跑道邊線燈組成。跑道識別燈的設(shè)置是為了幫助飛行員避開危險地形，沿某一特定進近航道提供目視引導(dǎo)，由若干燈組組成，相鄰燈組間的間隔應(yīng)不超過約1600米；跑道入口燈使得跑道入口更加明顯，對稱地設(shè)在跑道中線兩側(cè)，與跑道入口在同一直線上，為每分鐘閃光60120次的白色閃光燈；接地帶燈從跑道入口開始縱向延伸900米，以許多對稱于跑道中線的短排燈組成，兩對短排燈之間的縱向距離必須為30米或60米；跑道末端燈設(shè)在一條垂直于跑道軸線的直線上，距跑道端距離不得大于3米；跑道中線燈沿跑道中線設(shè)置，自入口至距離跑道末端900m的范圍內(nèi)為白色，從距離跑道末端900m處開始至距離跑道末端300m的范圍內(nèi)為紅色與白色相間，從距離跑道末端300m開始至跑道末端為紅色。跑道邊燈沿跑道全長在與跑道中線等距的兩條平行線上設(shè)置，必須成行地以均勻間隔布置。

三、模型設(shè)計與制作包含的內(nèi)容

（1）遇到的問題。首先，一個模型制作成功與否的標志是是否逼真，那么各部分間的比例應(yīng)該不能變，但是機場尤其是跑道如果按此標準，是無法制作的。因為跑道的長度與寬度的比值太大，如果保持真實的長寬比，造成的結(jié)果就是要么跑道太長，不符合模型精致的特點；要么跑道寬度太窄，最后造成燈無法安置。因此我們?yōu)榱吮ＷC燈的效果明顯這一主要目的，將跑道的長和寬采用不同的比例尺進行縮放，長寬的比值與真實比值相差盡可能小。

（2）模型制作的內(nèi)容。團隊建立了一個單跑道二類目視助航燈光系統(tǒng)演示模型，以沙盤模擬的形式建立一個飛行區(qū)演示平臺，在平臺相應(yīng)位置設(shè)置助航燈光、地面標志、指示牌等相關(guān)指示物，并利用電控制使其展現(xiàn)出立體演示效果。

（3）模型制作的材料、元件及制作方法。a.平面圖紙設(shè)計：以海口美蘭國際機場為原型，利用CAD軟件繪制出飛行區(qū)平面圖，包括3000m×60m單條跑道，3000m×30m單條平行滑行道以及聯(lián)絡(luò)滑行道，比例為1：300。b.跑道及滑行道：考慮到材料的強度以及后續(xù)加工的方便性，我們最終確定使用PVC發(fā)泡板作為跑滑系統(tǒng)的制作材料。根據(jù)1：300的比例，切割出1m×0.2m的條狀板作為跑道，1m×0.1m的條狀板作為滑行道，并涂以深灰色噴漆，模擬出混凝土質(zhì)感。待油漆風(fēng)干，在其上繪制跑道號碼標志、跑道中線標志、跑道入口標志、瞄準點標志、接地帶標志等一系列道面標志。c.燈光布局：采用具有定制顏色的LED燈帶，按照標準規(guī)定間距，依據(jù)跑道比例，粘貼到跑道面板上。并通過USB控制器和開關(guān)，實現(xiàn)燈光的可控性。d.配景建筑航站樓：航站樓是一個機場的標志性建筑，是提供飛機乘客轉(zhuǎn)換陸上交通與空中交通的設(shè)施。我們以有機玻璃作為航站樓的制作材料，用激光切割出特定形狀的有機玻璃平面，組裝成航站樓。

參考文獻：

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