В своём бездумном, разрушительном «покорении» природы человек заметно преуспел. Порой результаты его деятельности приводят к появлению пятен-зон экологического неблагополучия. Вот и современный аэропорт – это центр постоянного воздействия на окружающую среду, район с преобразованной экосистемой.
Устойчивость системы нарушена в ряде мест настолько, что её саморегуляция находится на критической грани равновесия. Авиация влияет на все компоненты природы: атмосферный воздух, воду, почву, животный и растительный мир. Источником такого воздействия являются прежде всего воздушные суда и службы обеспечения полётов. Правда, пока интенсивность этого воздействия значительно меньше, чем наземных видов транспорта, но она постоянно растёт. Так, по сравнению с 1955 годом, количество выбросов вредных веществ в атмосферу двигателями воздушных судов возросло почти в пять раз, применение токсичных и опасных веществ в технологиях ремонта и обслуживания воздушных судов увеличилось в 3.5 раза, интенсивность шума возросла на 20%.
По предварительной оценке, в настоящее время в России свыше 12 млн. человек находится под постоянным воздействием сверхнормативного авиационного шума, вопросы борьбы с которым, согласно выводам ИКАО, по своей актуальности вышли на второе место после безопасности полётов. На территории и в окрестностях крупных аэропортов имеются электромагнитные поля значительной напряжённости и различных частот – от сверхнизких до сверхвысоких. Биологический эффект вредного воздействия этих полей на живые организмы весьма высок.
Выход может быть лишь один – создание авиапредприятий с нормированными экологическими нагрузками, расположенных в зоне устойчивой экосистемы и обеспечивающих необходимое качество окружающей природной среды. Однако полное «экологическое равновесие», очевидно, может быть достигнуто только тогда, когда будут найдены экологически чистые источники и носители энергии, позволяющие наряду со снижением выброса продуктов горения резко уменьшить воздействие авиационного шума и потребление кислорода. Такое станет возможным при создании новых или альтернативных видов топлива (термоядерного, водородного, биохимического), а также антигравитационных установок, уменьшающих массу воздушного судна, а, следовательно, и расход топлива.
В ближайшее же 20-30 лет массовые авиаперевозки вероятнее всего будут по-прежнему осуществляться на авиакеросине. Хотя, не исключено, что в отдельных аэропортах, тяготеющих к районам добычи нефти и газа, могут быть использованы пропан, бутан или авиационное сконденсированное топливо, технология применения которых значительно проще, чем сжиженных метана, водорода. Однако это будет носить региональный характер и, безусловно, не решит топливной проблемы массовых авиаперевозок. Следовательно, в принципиальном отношении технология наземных комплексов авиатопливообеспечения аэропортов и на рубеже XXII века в основном сохранится. Однако она будет малолюдной, менее металло-энергоёмкой, более экологически чистой – за счёт внедрения новых поколений автоматизированных систем управления, новых типов оборудования, материалов, организационных мероприятий. В частности, можно ожидать резкого сокращения или даже полной ликвидации резервуаров горюче-смазочных материалов – наиболее дорогостоящей, металлоёмкой, трудоёмкой и экологически опасной части комплекса авиатопливообеспечения аэропорта. Но необходимы чёткая согласованность с нефтеперерабатывающим заводом, которую смогут обеспечить автоматизированные системы управления, и прогноз потребления, а также сведение к минимуму (за счёт повышения надёжности техники) «сбойных» ситуаций.
Чистота топлива может быть обеспечена применением новых, не загрязняющих его материалов и достижением полной герметизации всей системы в целом. Разумеется, с завода топливо должно выходить кондиционным, а за его параметрами на всём протяжении до баков воздушного судна должна следить автоматизированная система, подключающая при необходимости блоки фильтрации и водоотделения. В общем виде комплекс авиатопливообеспечения будет включать трубопровод от завода до аэропорта с подкачивающими насосными станциями и блоками фильтрации (при необходимости), разводящие трубопроводы с блоками фильтрации, доставляющие топливо к местам стоянки воздушного судна, конечные элементы – гидратные колонки с элементами учёта, регулирования давления и расхода топлива, оснащённые автоматически подаваемыми и подключаемыми к воздушному судну трубопроводами, автоматизированные системы управления с выводом на центральный пульт. Для обслуживания комплекса потребуется минимальное количество специалистов, он будет менее металлоэнергоёмок и экологически безопасней существующих систем. Проект может стать реальностью в 2015-2020 годах.
Комплекс топливообеспечения перспективного аэропорта
К 2030 году можно ожидать активное внедрение принципиально новых – мембранных, окислительно-восстановительных и биологически активных технологий очистки сточных вод, и газовых выбросов в атмосферу, регенерации ценных веществ и составов, безотходных и малоотходных процессов технического обслуживания воздушных судов, и наземной техники. В настоящее время уже разработана технология отведения и очистки сточных вод, основанная на совместном использовании адсорбционного и биологического методов очистки. Поверхностный сток аэропортов разделён на условно чистый (дождевая вода, дренаж) и загрязнённый (мойка самолётов). Первый совместно с бытовыми стоками очищается в аэротенках или биологических прудах. Загрязнённые же сточные воды, пройдя адсорбционную очистку на природных сорбентах в сооружениях циклического типа, в основном направляются на повторное использование, а небольшая их часть поступает на сооружения биологической очистки. Также разработан принципиально новый способ биологической очистки на аэротенках, окислительная мощность которых поддерживается на оптимальном уровне. В качестве основного параметра управления процессом выбран многофункциональный режим активной биомассы. Использование этой технологии обеспечивает высокий экологический эффект при снижении эксплуатационных и капитальных затрат не менее чем на сорок процентов.
Некоторые решения должны быть найдены в обозримом будущем. Это сокращение убытков из-за закрытия аэропортов по условиям снегопада и гололёда, экономия времени пассажиров при наземном обслуживании и поездке из города в аэропорт.
В области очистки аэродромов от снега выход видится в широком внедрении в настоящем десятилетии скоростных машин, позволяющих убирать снег с взлётно-посадочных полос при скоростях 60-70 км/ч. В области борьбы с льдообразованием – применении стационарных систем, включающих в себя автоматизированные устройства оценки и прогнозирования состояния аэродромных покрытий. Датчики, вмонтированные в покрытие, обеспечат информацию по фактическим и прогнозируемым значениям коэффициента сцепления, наличия, виду, толщине слоя осадков. Предупреждение образования гололёда может осуществляться двумя способами: химическим и тепловым. Химический (распределение реагентов по поверхности) будет преобладающим до конца первой декады текущего столетия. Тепловой, основанный на применении нетрадиционных источников энергии, приведёт к созданию обогреваемого покрытия, которое ожидается вероятно уже в ближайшие годы. Концепция всепогодности включает в себя также применение сотового покрытия из пластических масс. Его дренирующий верхний слой пропускает воду и «складирует» снег. При этом используется существующая система водосточно-дренажной сети. Такое покрытие не нуждается в снегоочистке, если высота соты будет не менее высоты прогнозируемого для данного района снегопокрова.
В первой половине XXI века по-прежнему будет остра необходимость создания аэропортов вблизи больших городов. Надо отметить, что любой аэропорт занимает значительно меньше площади, чем автомобильная или железнодорожная магистраль протяжённостью, соизмеримой с дальностью полёта воздушного судна. Дефицит земли заставит искать пути перевозок людей и грузов в воздушном и даже космическом пространствах. Однако в связи с ростом городов и удалением от них аэропортов затраты времени на доставку пассажиров также постоянно растут. Поэтому очень важно, чтобы вопрос транспортировки пассажиров от самой начальной до конечной точки его маршрута («от двери до двери») рассматривался и решался системно.
Аэропорт будущего в курортной зоне
Борьба за экономию времени и экологические требования вызовут дальнейшее углубление разработок и налаживание серийного производства самолётов короткого вертикального взлёта и посадки. Короткие взлётно-посадочные полосы и значительно меньший, чем у обычных самолётов, уровень шума позволяет разместить аэропорт почти в центре города. При этом перелёт из города в город будет занимать в два-три раза меньше времени, чем при использовании наземных видов транспорта или даже обычных самолётов. Вдобавок эти летательные аппараты смогут конкурировать с наземными видами транспорта в перевозках пассажиров между городом и удалённым аэропортом. Можно выделить три основные группы авиагаваней: магистральные аэропорты, обслуживающие как тяжёлые многоместные самолёты, так и самолёты короткого и вертикального взлёта и посадки, используемые в качестве транспортной связи с городом; аэропорты, обслуживающие самолёты короткого и вертикального взлёта и посадки, расположенные в пределах городской черты или вблизи города; стартовые комплексы и посадочные полосы для космических кораблей в аэропортах совместного базирования с транспортными самолётами.
Особую остроту приобретают вопросы размещения аэропортов. Известно, что подобрать участок для строительства аэропорта трудно даже сейчас. В дальнейшем из-за роста необходимой для магистрального аэропорта площади и постоянного повышения стоимости земли эти трудности ещё более возрастут. Альтернативным вариантом является размещение аэропортов на водной поверхности. Так можно решить проблему рационального использования продуктивных земельных территорий, особенно в курортных зонах. Летняя полоса нового аэропорта будет вынесена на три-пять километров от берега. Аэровокзал и другие служебные здания — на берегу, доставка пассажиров – на катерах. Вдобавок уменьшится шумовой дискомфорт.
Должна претерпеть существенных изменений технология обслуживания пассажиров. Анализ показывает, что в самолётах на 800-1000 человек потребуется размещение пассажиров в двух уровнях, необходимо будет наличие примерно двадцати дверей. Это породит известные сложности, потому предлагается использовать контейнеры и поддоны для пассажиров. Такой приём значительно повысит эффективность использования самолёта и уровень комфорта для пассажиров, которые смогут в аэровокзале или даже в городе без сутолоки и тесноты занять свои места.
Время простоя самолёта при такой технологии можно будет свести к минимуму, что повысит эффективность системы авиаперевозок. Этим требованиям соответствует и аэропорт с системой конвейерного обслуживания летательных аппаратов. Цель достигается тем, что обслуживание с момента посадки до взлёта осуществляется последовательно, по конвейеру, в три основных самостоятельных этапа: высадка пассажиров и выгрузки багажа; технического обслуживания; посадки пассажиров и загрузки багажа. Процесс перемещения воздушного судна может быть непрерывным, с заданной скоростью, или цикличным с продолжительностью цикла три-пять минут. После приземления его направляют к аэровокзалу, где высаживают пассажиров, выгружают багаж по телескопическим трапам или в специализированных контейнерах. Затем самолёт поступает в зону техобслуживания, стационарное оборудование которой принципиально отличается от применяемого при традиционной технологии.
Например, чтобы совместить заправку топливом с другими работами, подачу топлива ведут не снизу, а сверху, для чего место обслуживания перекрывается фермами, к которым подвешиваются трубопроводы, а также кабели электросети, смотровые люльки и т.д. В галереях под перроном размещаются коммуникации для кондиционированного и сжатого воздуха, холодной и горячей воды, трубопроводы для масла. Принцип конвейера предполагает органическое соединение как строго последовательных, так и совмещённых технологических операций. После окончания цикла технического обслуживания самолёт направляется к аэровокзалу со стороны отправления, где принимает пассажиров, багаж, бортпитание при помощи специального стационарного оборудования.
Активное использование пассажирских контейнеров-салонов, отделяемых от фюзеляжа самолёта, даст возможность размещение пассажиров внутри салона, уборку и даже реставрацию интерьера производить отдельно от самого летательного аппарата, который будет необходим в аэровокзальном комплексе лишь на время стыковки с контейнером. Контейнер может перемещаться из операционного зала к самолёту с помощью монорельса примерно на высоте 30 метров – чтобы не мешать движению самолётов.
По предварительным расчётам пропускная способность одного сектора аэропорта с конвейерной системой, который сможет принимать и выпускать самолёты каждые две-три минуты, составляет десять миллионов пассажиров в год. За счёт увеличения числа секторов, каждый из которых в то же время имеет возможность некоторого собственного расширения, можно развивать аэропорт.
Предполагается, что весь многоуровневый комплекс его зданий имеет площадь не более одного гектара, что в три-четыре раза меньше площади застройки современных аэровокзальных комплексов.
В. Иванов,
Начальник Государственного проектно-изыскательского
и научно-исследовательского института «Аэропроект»,
доктор технических наук.
г. Москва.
- amazonS3_cache: a:9:{s:48:»//aviacity.eto-ya.com/files/2014/04/kompleks.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2894;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:56:»//aviacity.eto-ya.com/files/2014/04/kompleks-300×211.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2894;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:55:»//aviacity.eto-ya.com/files/2014/04/aeroport-kurort.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2895;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:63:»//aviacity.eto-ya.com/files/2014/04/aeroport-kurort-300×204.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2895;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:46:»//cdn.eto-ya.com/aviacity/2014/04/kompleks.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2894;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:54:»//cdn.eto-ya.com/aviacity/2014/04/kompleks-300×211.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2894;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:53:»//cdn.eto-ya.com/aviacity/2014/04/aeroport-kurort.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2895;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:61:»//cdn.eto-ya.com/aviacity/2014/04/aeroport-kurort-300×204.jpg»;a:2:{s:2:»id»;i:2895;s:11:»source_type»;s:13:»media-library»;}s:49:»//aviacity.eto-ya.com/files/2014/04/kompleks.jpg&»;a:1:{s:9:»timestamp»;i:1732323808;}}