飞机的跑道要修多厚飞机场跑道多厚 _小知识

不知道你在坐飞机的时候有没有在起飞降落阶段感到害怕过？
头几次坐飞机的乘客都或多或少有这种感觉。
然而飞机虽然没有给人足够的安全感，却是世界上安全系数最高的交通工具，之所以能够做到最安全，除了飞机本身的安全系统和严密的塔台指挥外，还有来回起飞降落的跑道。世界上最大的运输机满载后重达680吨，而世界最大的客机空中客车380满载后也能达到550吨左右，这些庞然大物从空中降落为什么没砸坏跑道呢？机场的跑道与一般的公路有何不同呢？

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如果想建造一个可以接受500吨以上质量飞机降落的跑道，需要考虑许多因素，总的来说就是要提高跑道的坚硬程度，因为在飞机降落的时候，牵引力朝水平方向，降落加速度是重力与流动压力造成的合加速度，在飞机落地的瞬间速度突然为0，根据动量守恒原理，地面的跑道要有足够坚硬的结构才能保证整个跑道不会下陷，所以通常情况下跑道的表面与厚度要经过特殊处理，单靠一般的柏油马路是承受不住的。
通常情况下飞机跑道会分为四层，分别是道面层、基础层、碎石层和夯实层 。其中位于跑道顶部的道面层最为重要，它是和飞机直接接触的部分，制作道面层最重要的是增大该层的密度和表面的平整度。由于道面层会受到飞机起落架的直接撞击，所以很容易在撞击时出现裂痕。

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对于固体而言，出现裂痕将很难复原，如果在一个比较繁忙的国际机场里，每天都有上百架飞机降落，每次都出现裂痕很容易将道面损坏，而且维修频率也在大幅升高，这就有些得不偿失了。所以一定要密度大，让分子之间的距离压到最小，才会更加安全。
【飞机的跑道要修多厚飞机场跑道多厚】从材料学的角度上来看，物资的易碎程度被称为脆性，有些看似坚硬的物体其实非常易碎，例如我们常说的“钻石恒久远，一颗永流传”说的是钻石非常坚硬，可是一旦钻石受到多方面的挤压之后，就会瞬间粉碎，虽然分子结构保持完好，但是分子与分子之间的作用力却十分容易被破坏。因此在选择制作道面层的材料时要选择密度大，脆性弱的特殊水泥混凝土，这种特殊的混凝土会有足够的软度，飞机在降落时会将跑道挤压得略微变形，这种细微的变形肉眼看不出来，但是能够保证水泥混凝土地面不会出现裂痕，可供飞机来回起落。

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其次是道面层的光滑程度，保证飞机的跑道光滑不是一件容易的事情，既不能太光滑出现溜机的现象，又不能太粗糙，这样飞机就会在起飞降落时过于颠簸，导致机上的人员受伤，所以这里要把平滑度做的恰到好处。目前在许多机场都会铺设一种改性沥青，有很好的抓地力同时还十分平稳。

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除了平滑度和软度，道面层还需考虑耐热的问题。因为飞机在起飞降落时，发动机在尾部会产生大量的热量，致使跑道表面温度会非常高。在上文中我们提到过的改性沥青，它和一般的沥青不同，如果换做是普通的沥青，就会被发动机散发的高温烤化，导致沥青融化再凝固，直接损害路面。这里的改性沥青具有很好的耐高温属性，任何飞机发动机都不会把该沥青烤化。
接下来是厚度问题，根据飞机场规模的不同，飞机跑道的厚度标准也不同。对于最小的私人机场，跑道中混凝土的厚度可以在25厘米之内，只要保证该私人机场来回起降的飞机不是大型飞机就可以，对于没有国际航班的小型城市机场，跑道的厚度要大于50厘米，要保证普通的中型客机正常起落。

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而对于大型国际机场而言，跑道的厚度要达到1米以上，因为这里来回起降的是大型国际客机和运输机，世界上最大的客机是空中客车380，它的净重约为250吨，满载后重量是550吨，因此在国际机场跑道建设标准中，跑道的厚度要保证600吨的飞机安全降落，因为并不是每次飞机的降落都是安全降落，需要考虑迫降等危机时刻，这个时候飞机降落的加速度会更快。所以要保证在飞机迫降的危险情况下也能安稳地让飞机着陆，通常情况下国际机场遇到这种情况要多一些，所以厚度一定要加强。

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接下来，飞机跑道的厚度也会受到机场纬度的影响，高纬度的机场跑道要比低维度的机场跑道更需要加固，因为高纬度地区的冬天十分寒冷，由于水泥混凝土的比热容较低，吸收单位热量时变化的温度比较大，室温在零下30度时水泥混凝土的最低温度就可以达到零下60-70度。而温度又能影响混凝土的脆度，让它不再变得更硬更脆，当飞机降落时跑道上层通过表面接触获得分子式能，从而传导至整个跑道内部，脆度过低会导致内部直接震裂，最后导致塌陷的风险。所以在高纬度地区跑道深层的耐寒性也需要谨慎考虑，选择材料时要更换成比热容更高的岩石。不能简简单单使用一般的石料。
除了纬度问题，各个地区都会出现极端气候。

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通常情况下飞机在受到极端气候时不会降落，但是强降雨与强降雪会影响整个机场，这时机场的工作人员需要及时将跑道清理出来，一旦出现迫降的情况也可以让遇事飞机安全降落。所以跑道要做到不易结冰、不积水，不进沙尘的特点，这里的防御工作不单单与材料有关，还需要依靠机场工作人员的清理速度，但是材料与设计结构也是一方面。
以强降雨天气为例，为了防止跑道上产生积水，跑道上会有一个阴坡，让所有雨水流淌到一处排水口。同时表面也需要做到足够平滑，这样才能顺利将积水排出跑道。当然，这种设计是根据机场所处位置的气候条件所决定的，不同的设计能够解决不同的气候条件。

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并不是所有飞机跑道一建起来就可以一劳永逸的。
机场对跑道的质检、维护条件都十分严格，每周都需要对跑道最上层的道面层进行检查，检查内容为是否有坑洼，如果查到某个地方出现坑洼的现象，就需要立即进行修补。修补的过程十分繁琐复杂，一般一条跑道为了保持平滑，需要整条进行铺设，而修补如果只修补那一小部分，由于用料不均会导致出现一个新的股包，最后越修越费劲。所以飞机跑道的修补工作十分繁琐复杂，需要更精细的加工才能让飞机在降落时感受不到这里的修过。

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其次是内部三层的检测，判断内部三层是否震碎可以采用声波技术，声波技术检测不可以看到清楚的样子，但是能判断出裂开的位置，可惜的是目前的声波技术只能看到整个截面，具体哪个位置却不能判断精准。下三层的维修工作十分困难，通常情况下不会特意进行维修，只有到裂痕质量过多、有可能危及降落起飞安全时才会进行跑道的整体更换。
跑道更换的时间非常短，根据国际机场的标准，国际机场的跑道必须四年进行一次更换，不管这四层跑道有没有损坏，都要进行完整的更换。所以就国际机场而言，它们并没有我们想象中那么挣钱，我们在买飞机票时要交的机场建设费，多半都是花在跑道上了，让人们在乘坐飞机时能够更加安全放心。在历史上，因为跑道不定期维护而导致的降落与起飞事故层出不穷。所以跑道的维修问题一直会引起机场的高度重视。

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值得一提的是，航空母舰等特殊机场的跑道材料和通常机场的材料不太一样。航空母舰由于吨位限制，不可能给航母也加这么厚的跑道，但一定要保持坚硬，因为有许多战斗机一直停靠在跑道甲板上，要防止塌陷。航空母舰的跑道材料通常是取整块混凝土直接凝固而成，所以建造难度极大。与此同时，耐温性也一样要好，目前主流战斗机为了提高初始速度，发动机的温度要比一般的飞机还要高，所以耐温性一定要比普通跑道还要好。因此航空母舰的制造工艺属于国家级机密，我们不能多做科普。

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最后说一说飞机能够迫降在公路上，我们经常看见电影里飞机降在公路上的桥段，这个要看飞机的重量了，目前中国公路能承受的重量是300吨，如果超过这个重量就会对整个路面造成损坏，现实中不到万不得已是不能降落在公路上的，因为公路的沥青相对粗糙，降落时对飞行员造成的颠簸会导致伤害，一旦发现共振，就会有生命危险。
所以电影里的场景都是骗人的，大家千万不要相信公路也能降飞机。
这是一件很严谨的事情，万万不可随便。

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飞机的跑道要修多厚飞机场跑道多厚