滑走路設備

本発明は、滑走路設備(runway arrangement)に関し、特に、商用の旅客用空港のための滑走路設備に関する。

空港の収容能力(1時間当たりに着陸および離陸の少なくとも一方を行うことのできる航空機の数)は、滑走路のサイズ、数、および構成によって制限されることが多い。安全上の理由から、同じ滑走路上で着陸および離陸の少なくとも一方を行う複数の航空機の間には、一定の時間および距離をあけなければならない。多くの場合、複数の滑走路が用いられ、着陸モード用、離陸モード用、または混合モード用(滑走路が離陸および着陸の両方のために交互に使用される)のいずれかに指定される。これにより空港の収容能力は増大するが、複数の滑走路は、互いに干渉せず、規定や安全上の要求に適合するように、十分に離れて設ける必要がある。

都市部や他の制約のある環境では、滑走路を追加するための十分なスペースを容易に入手することができない、或いは、新たな滑走路を使用する航空機からのノイズが影響を及ぼす範囲が許容されない場合がある。さらに、航空機がターミナルから滑走路へ向けて地上を走行することによって追加される時間および燃料は、飛行の運用コストおよびCO₂排出量を追加することになる。

本発明によれば、第1の滑走路部、実質的に第1の滑走路部の延長部分に延びる第2の滑走路部、および概して第1および第2の滑走路部の間の中間の安全部である中間部を含む、商用の航空機のための空港の滑走路設備が提供される。

第2の滑走路部は、第1の滑走路部の運航方向と同じ運航方向を有することが好ましい。

前記第1の滑走路部は、着陸滑走路部に指定され、第2の滑走路部は、離陸滑走路部に指定されることが好ましい。

滑走路設備は、各離陸滑走路部の端部に安全領域をさらに含むことが好ましい。

滑走路設備は、各着陸滑走路部の開始点に安全領域をさらに含むことが好ましい。

前述の滑走路設備が一対設けられることが好ましい。

一対の滑走路は、少なくとも1035m離れていることが好ましい。

滑走路設備は、第3の滑走路部をさらに含むことが好ましい。

滑走路設備は、実質的に第3の滑走路部の延長部分に延びる第4の追加滑走路部をさらに含むことが好ましい。

第1および第2の滑走路部は、逆の運航方向を有することが好ましい。

第3および第4の滑走路部は、逆の運航方向を有することが好ましい。

第1および第2の滑走路部の運航方向は、切替可能であることが好ましい。

第3および第4の滑走路部の運航方向は、切替可能であることが好ましい。

第3の滑走路部は、第1の滑走路部と隣り合う(adjacent)ことが好ましい。

第4の滑走路部は、第2の滑走路部と隣り合うことが好ましい。

第1および第3の滑走路部は隣接(contiguous)し、第2および第4の滑走路部は隣接することが好ましい。

第3および第4の滑走路部は、離陸滑走路部として指定されることが好ましい。

第1および第2の滑走路部は、着陸滑走路部に指定されることが好ましい。

第1および第2の滑走路部の運航方向は、互いに向かっていることが好ましく、各中間部に向かっていることが好ましい。

第3および第4の滑走路部は、いずれの運航方向にも使用することができるように構成された共通の部分を有することが好ましい。

前述の滑走路設備が一対設けられることが好ましい。

一対の外側の滑走路部は、着陸滑走路部として指定されることが好ましい。

一対の内側の滑走路部は、離陸滑走路部として指定されることが好ましい。

一対の滑走路部は、少なくとも1035m離れていることが好ましい。

各滑走路部は、1000mから8000mの間の長さであることが好ましい。

第1および第2の滑走路部は、実質的に同じ長さであることが好ましい。

各滑走路部は、2500mから3500mの間の長さであることが好ましい。

各滑走路部は、2000mから4000mの間の長さであることが好ましい。

第1および第2の滑走路部は、異なる長さであることが好ましい。

一方の滑走路部は1000mから2500mの間の長さであり、他方の滑走路部は2500mから4000mの間の長さであることが好ましい。

複数の中間部、またはそれらのいずれかは、少なくとも200mの長さであることが好ましく、240mから600mの間の長さであることが好ましく、1500m未満の長さであることが好ましい。

複数の中間部、またはそれらのいずれかは、少なくとも175mまたは180mの長さであることが好ましく、1500m未満の長さであることが好ましい。

複数の安全部、またはそれらのいずれかは、少なくとも200mの長さであることが好ましく、240mから300mまたは600mの間の長さであることが好ましく、1500m未満の長さであることが好ましい。

中間部および安全部の少なくともいずれか、またはそれらのいずれかは、例えば長さまたは位置に関して可変であることが好ましい。

中間部および安全部の少なくともいずれか、またはそれらのいずれかは、移動可能であることが好ましい。

中間部は、例えば、着陸または離陸長さを拡張するために、以前の位置と隣接する位置に変更することができるよう可変であることが好ましい。中間部の変化は、パイロットへの通知の形、および滑走路上の点灯を変化させる形の少なくともいずれかにより行うことができる。滑走路は、中間部の複数の位置の両方でマークすることもできる。

2(またはそれ以上)の中間部(それぞれが可変であってもよい)は、運航方向のそれぞれについて1つ、異なる位置で、滑走路毎に提供されてもよい。

中間部および安全部のいずれかそれぞれ、または中間部および安全部は、出発する航空機および着陸する航空機の少なくともいずれかの種類と、ジェット噴流の影響と、航空機性能の効果と、出発および着陸の少なくともいずれかを行う航空機と関連する障害制限面の少なくともいずれかとによって、移動可能であるか、可変であるかの少なくともいずれかであることが好ましい。

中間部および安全部のいずれかそれぞれ、または中間部および安全部は、地上の航空機が存在しないか、航空機の滑走ができないかの少なくともいずれかであることが好ましい。

中間部(のそれぞれ)は、航空機が滑走路を横切って運動する、または運動させられることができないことが好ましい。

中間安全部(のそれぞれ)は、例えば全滑走路が航空機の運動(離陸または着陸のような)のために使用されている状態においては、除去可能(removable)であることが好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、実質的に平行な一対の滑走路を有する空港の滑走路設備が提供される。一対の滑走路のそれぞれは、主滑走路部と、主滑走部の第1の端部と隣り合った中間部とを有する。一対の滑走路の複数の中間部は、実質的に互いに隣り合っており、横方向に互いにずれている。各主滑走路部は、中間部からその第2の端部に向けて他の滑走路と逆の方向に延びている。

複数の主滑走路部の大半は、互いに隣り合っていないことが好ましい。

複数の主滑走路部は、それぞれ異なる長さであることが好ましい。

実質的に平行な滑走路のそれぞれは、中間部から主滑走路部と逆の方向に延びる補助(additional)滑走路部をさらに有することが好ましい。

複数の補助滑走路部は、主滑走路部が使用されていないとき、主滑走路部と逆の方向に使用するために指定されることが好ましい。

複数の中間部は、隣接していることが好ましい。

一対の滑走路は、50mから300mの距離、好ましくは約190m離れていることが好ましい。

滑走路設備は、中間部付近に少なくとも1つの誘導路を有することが好ましい。

中間部および安全部のそれぞれ、または中間部および安全部は、地上の航空機が存在しないか、航空機が滑走できないかの少なくともいずれかであることが好ましい。

中間部(のそれぞれ)は、航空機が滑走路を横切って運動する、または運動させられることができないことが好ましい。

滑走路設備は、実質的に互いに平行である前述の滑走路を2対有することが好ましい。

各対の複数の中間部は、実質的に横方向に整列していることが好ましい。

各対の外側の主滑走路部は、中間部から同じ方向に延びており、各対の内側の主滑走路部は、中間部から同じ方向に延びていることが好ましい。

各対の外側の複数の主滑走路部は実質的に整列しており、各対の内側の複数の主滑走路部は実質的に整列していることが好ましい。

各対の外側の複数の滑走路は、着陸滑走路として指定され、各対の内側の複数の滑走路は、離陸滑走路として指定されることが好ましい。

複数の滑走路の着陸滑走路または離陸滑走路としての指定は、切替可能であることが好ましい。

ターミナル領域は、中間部に隣り合って位置していることが好ましい。

航空機の駐車スタンドは、一対の平行な滑走路の間、可能であれば中間部に隣接して位置することが好ましい。

滑走路設備は、商用の旅客を運ぶ航空機用であることが好ましい。

滑走路設備は、民事の規制の下で運行する航空機用であることが好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、既存の滑走路を長手方向に分割し、第1および第2の平行な複数の滑走路にすることと、各滑走路の第1の部分を中間部に指定し、各滑走路の第2の部分を主滑走路部に指定することとを含む滑走路設備を提供する方法が提供される。

方法は、滑走路の長さを延長することと、滑走路の幅を拡張することと、第1および第2の滑走路を分離することとのうち少なくともいずれかを含むことが好ましい。

方法は、第1および第2の滑走路のそれぞれの残りの部分を補助滑走路として指定することをさらに含むことが好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、上記で説明され、ここに中間部を提供するために滑走路の中央部分の幅を広げることと、中心線が中間部中で横にずれるように、中央領域の各側部において滑走路の中心線をずらすことと、をさらに含む滑走路設備を提供する方法が提供される。

本発明の他の実施形態によれば、指定された着陸部および指定された離陸部を含み、着陸部および離陸部は中間部によって隔離されている滑走路が提供される。

本発明の一実施形態によれば、滑走路に沿って、滑走路の始点よりも実質的に遠い着陸端(landing threshold)を含む滑走路設備が提供される。

着陸端は、着陸滑走路の始点から遠位端まで1kmから5kmの間であることが好ましく、1.5kmから3kmの間であることが好ましく、2kmであることがより好ましい。

着陸端の位置は、調節可能であることが好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、航空機を第1の滑走路部に沿って動かすことを指示するステップと、航空機を第2の滑走路部に沿って動かすことを指示することと、第1および第2の滑走路部の間に中間部を提供することとを含む、商用の航空機用の空港の滑走路設備を運用する方法が提供される。

航空機を第1の滑走路部に沿って動かすことを指示するステップは、航空機に着陸を指示することを含む。

本発明の他の実施形態によれば、前述のような空港の滑走路設備であって、第1の滑走路部を規定する手段と、第2の滑走路部を規定する手段と、中間部を規定する手段と、を含む滑走路設備を組み込んだシステムが提供される。

規定する手段は、滑走路の目印を含むことが好ましい。

複数の目印は、ライト、ペイントされた目印、およびリフレクタの少なくとも1つを含むことが好ましい。

規定する手段は、必要に応じてパイロットまたは航空交通管制官のようなユーザに規定された部分を伝える手段を含むことが好ましい。

規定する手段は、出発航空機および着陸航空機の少なくともいずれか、ジェット噴流の影響、航空機性能の効果、および出発航空機および着陸航空機の少なくともいずれかと関連する障害物の制限面の少なくともいずれかに依存して可変であることが好ましい。

本発明は、本明細書に記載および図示の少なくともいずれかがされた任意の新規な実施形態または特徴にまで及ぶ。

本発明のさらなる機能は、他の独立項および従属項によって特徴づけられる。

本発明の一実施形態にかかる任意の機能は、任意の適切な組み合わせにおいて、本発明の他の実施形態に適用されてもよい。特に、方法の実施形態は、装置の実施形態にも適用することができ、その逆も適用可能である。

さらに、ハードウェアに実装される機能は、ソフトウェアで実装されてもよく、その逆もまた可能である。ソフトウェアおよびハードウェアの機能に対する任意の言及は、従って解釈されなければならない。

ここに説明された任意の装置の機能もまた、方法の機能として提供されることができ、その逆もまた可能である。ここで用いられたように、手段プラス機能の特徴は、代替として、適切にプログラムされたプロセッサおよび関連するメモリなどのような、対応する構成の用語で表現されてもよい。

本発明の任意の実施形態において説明および規定された様々な機能の特定の組合せが実装され、供給され、独立して使用されてもよいことが理解されるであろう。

本明細書において、特に明記しない限り、「または(or)」という用語は排他的な意味または包括的な意味で解釈され得る。

本発明は、本明細書に添付された図面を参照して説明される方法および装置の少なくともいずれかに実質的に拡張される。

既存の空港配置の一例である。

本発明の一実施形態に係る滑走路設備の一例である。

本発明の他の実施形態に係る滑走路設備の運用を示している。

本発明の他の実施形態に係る滑走路設備の運用を示している。

本発明の他の実施形態に係る滑走路設備の運用を示している。

本発明の他の実施形態に係る滑走路設備の運用を示している。

図3aおよび3cの滑走路設備を一緒に示している。

図3bおよび3dの滑走路設備を一緒に示している。

本発明の一実施形態に係る滑走路設備を拡張する方法の一例における工程を示している。

滑走路設備を図5(d)に示された構成に拡張する代替の工程を示している。

図2から4の滑走路設備において用いることができる、本発明の一実施形態にかかる着陸アプローチの一例を示している。

図2から4の滑走路設備において用いることができる、着陸アプローチの他の一例を示している。

図7および8(a)の組合せに示される着陸アプローチを示している。

この説明中で用いられる「滑走路」という用語は、航空機が離陸および着陸の少なくともいずれかを行うために用いられ、規制および安全当局によって指定および認定された領域であることが好ましい。典型的には、これは、滑走路として区画され(すなわち誘導路などと別の)、適切な硬い表面で覆われた領域である。

下記の説明中において、「長手方向の長さ」または「長さ」という用語は、航空機が着陸または離陸するときに通常動く滑走路に沿った長さを言うことが好ましい。「横方向の幅」または「幅」という用語は、長手方向の長さと直交する方向に測った、滑走路または滑走路群の幅を言うことが好ましい。

旅客を運ぶ航空機用の既存の商用の空港は、単一の滑走路よりも収容人数を増大させるために、2またはそれ以上の滑走路を有する場合が多い。これらの滑走路の構成は、空港のターミナルのレイアウト、利用可能なスペース、周りの地理的条件、および一般的な気象条件(他の要因の中で)に依存する。

図1は、2つの滑走路102,104を用いる既存の空港設備100の一例を示している。この設備は、通常の使用において他の運航を妨げないように、2つの滑走路102,104が十分に離れており、各滑走路がターミナル106またはその代りに航空機駐車スタンドに近い場合に一般的である。各滑走路は、着陸または離陸滑走路として、または航空機が同じ滑走路を着陸および離陸の両方のために交互に用いて航空機が同じ方向に動くミックスモードとして指定される場合が多い。そのような指定は、恒久のものではなく、例えば、1日の中の時間や風の条件によって変更することができる。

そのような既存の設備に3つ目の滑走路(点線によって示された滑走路108)を加えると、必然的に、滑走路108−1で示されるように運航を妨害するか、または、滑走路108−2で示されるように、ターミナル106または航空機駐車スタンドから長い距離地上走行しなければならないかのいずれかとなる。この設備では、滑走路108−2とターミナルまたは航空機駐車スタンドとの間を地上走行する際に、航空機が滑走路102を横断しなければならないかもしれない。そのような追加の滑走路の設備は、航空機が他の滑走路から接近または出発している他の航空機の飛行経路を横切らなければならないかもしれないので、「着陸復行」(航空機が着陸のための接近を中止して、もう一度着陸を試みるために折り返す:ゴーアラウンド)をより危険にする可能性がある。

商用の旅客を運ぶ航空機が民事の規制下で運航するための代替の滑走路設備が、図2(a)に示されており、1つの滑走路が、中間領域210−3により分離された2つの部分202−1,202−2に分割されている。示された例では、第1の滑走路部202−1は、着陸滑走路として用いられ、第2の滑走路部202−2は、離陸滑走路として用いられる。この設備の全滑走路長は、航空機が滑走路の各部分から同時に着陸および離陸できるようにするため、図1に示されたものよりも長い。安全領域210−1および210−2(滑走路端安全領域(RESAs)と呼ばれる)が、規制および安全当局により要求されるように、アンダーシュート、オーバーシュート、または滑走路からのエクスカーションが起きた際に航空機がダメージを受けるリスクを低減するために、滑走路の各端部において提供される。同じ目的(つまり、好ましくは、アンダーシュート、オーバーシュート、または滑走路からのエクスカーションが起きた際に、航空機がダメージを受けるリスクを低減する)を満たすために、類似の中間安全領域210−3が、滑走路の2つの部分の間の境界において提供される。ここで用いられるように、「中間安全領域」または「中間安全部」という用語は、通常の運航中に使用されていない滑走路の領域または部分を内包することが好ましいが、アンダーシュート、オーバーシュート、または滑走路からのエクスカーションが起きた際にだけ用いられる滑走路の領域または部分であることが好ましく、滑走路を横切って操縦する際には用いられないことが好ましい。中間安全部は可変である、または移動可能であることが好ましい。中間安全部は、例えば全滑走路が航空機が操縦(離陸または着陸のような)されるために使用中である場合に、除去可能であることが好ましい。滑走路の各部分は、航空機のパイロットが、到着および出発用にそれぞれ指定された滑走路の部分がどこから始まってどこで終わるかが分かるように、適切にマークされている。当業者は、現在、当技術分野で知られている滑走路のマーキングやライティングの幅広い変形例が適切であることを理解するであろう。

「着陸復行」が、図2(a)中に示されており、接近または着陸が中止された際に、着陸する航空機がどのようにして滑走路から折り返して離れるかを示している。これは、着陸部202−1の始点において生じるため、出発する航空機との衝突を避けることができる。

図2(a)は、中間安全領域のそれぞれの側に同じ長さの複数の滑走路部を示している。しかしながら、中間安全領域の位置は固定ではなく、運航要求に応じて、滑走路部の長さがそれぞれの側で延びたり縮んだりすることを許容する。安全領域210は、それらの寸法および位置の少なくともいずれかに関して、風の向きおよび着陸および出発する航空機の空間的な条件に応じて、調整可能である。

この滑走路設備はまた、逆の運航方向に用いること、すなわち、滑走路部202−1を離陸滑走路として用い、滑走路部202−2を着陸滑走路として用いるが可能である。使用時に、滑走路部202の運航方向は切り替え可能であることが好ましい。

一対の滑走路が提供され、商用の旅客を運ぶ航空機が民事の規制下で運航するための滑走路設備は、参照番号200により識別され、図2(b)に示されている。示された例において、第1の滑走路部202−1および204−1は、着陸滑走路として用いられ、第2の滑走路部202−2および204−2は離陸滑走路として用いられている。この設備の各滑走路の全長は、航空機が滑走路の各部分から同時に着陸および離陸することを許容するために、図1に示されたものよりも長い。

安全領域210−1,210−2,210−3,210−4(滑走路端安全領域(RESAs)と呼ばれる)は、規制および安全当局により要求されるように、アンダーシュート、オーバーシュート、または滑走路からのエクスカーションが起きた際に航空機がダメージを受けるリスクを低減するために、滑走路の各端部において提供される。類似の中間安全領域210−5および210−6が同じ目的を満たすために、2つの滑走路部の間の境界に提供されている。滑走路の各部分は、航空機のパイロットが、到着および出発用にそれぞれ指定された滑走路の部分がどこから始まってどこで終わるかが分かるように、適切にマークされている。当業者は、現在、当技術分野で知られている滑走路のマーキングやライティングの幅広い変形例が適切であることを理解するであろう。安全領域210は、滑走路上の関連する目印(例えばライティング)を調整することによって、移動可能/可変であることが好ましい。安全領域210は、通常の運航状態では、地上を走行する航空機または操縦されている航空機を含むいかなる地上の航空機も存在しない無菌状態(sterile)であることが好ましい。安全領域210は、地上走行をしているか、滑走路を横切って操縦している航空機が存在しないことが好ましい。

一例において、1つの同じ中間安全領域が、着陸および離陸のために用いられる。オーバーシュートのような緊急の場合に、滑走路のより長い延長部分が必要とされると、中間安全領域(典型的には、例えばライトのような一組の滑走路目印の形態)が滑走路の延長部分として指定されるように変化する。一例において(与えられた数値は、最も近い5%または10%に近似している)、全長6400mの滑走路は、長さ2800mの第1滑走路部と、長さ400mの中間安全領域と、長さ3200mの第2滑走路部とを有する。その代わりに、滑走路は、長さ2600mの第1滑走路部と、長さ400mの中間安全領域と、長さ3200mの第2滑走路部とを有してもよい。さらなる代替の例において、滑走路は、長さ2800mの第1滑走路部と、長さ600mの中間安全領域と、長さ3200mの第2滑走路部とを有してもよい。上記の複数の例のそれぞれは、少なくとも2組の目印が、滑走路の長さおよび滑走路設備の運航方向の少なくともいずれかの調整に対応するために用いられる。中間安全領域は、離陸用には不要であることが好ましく、着陸用に必要であることが好ましいため、離陸滑走路の長さは、中間安全領域の長さ(例えば、上記の例によれば600mまたは400mの追加の長さ)または中間安全領域の長さの一部によって延長するために利用することができる。中間安全領域の指定は、滑走路設備の異なる運航方向のために可変である。少なくとも2つの中間安全領域、または2つの隣接するペア(例えば、西方運航用の1つのペアと、東方運航用の他のペア)に4つの中間安全領域があることが好ましい。中間安全領域は、中間安全領域と、滑走路部の長さおよび位置の少なくともいずれかと、を調整するために大きな粒度を許容するために、複数の構成部分に分割されることを利用可能であることが好ましい。

図2(b)は、中間安全領域210−5および210−6の両側に同じ長さの滑走路部を示している。しかしながら、中間安全領域の位置は固定ではなく、運航上の要求に従って、滑走路部の長さを延長したり短くしたりすることを許容している。

「着陸復行」は、図2(b)中に両方の着陸滑走路について示されており、接近または着陸の注視の際に、どのように着陸航空機が滑走路から折り返して離れるかを示している。これは、着陸部202−1および204−1の始点において発生するため、出発する航空機との衝突を避けることができる。

この滑走路設備は、逆の運航方向で用いることが可能である。すなわち、滑走路部202−1および204−1は、離陸滑走路として用いられ、滑走路部202−2および204−2は着陸滑走路として用いられることができる。このような方法で滑走路の運航方向を逆にすることは、風向きが変化する場合、または、例えば空港の周囲の領域で航空機のノイズを制限するために、1日のうち時間によって異なる方向のアプローチが好ましい場合、特に有利であろう。安全領域210の位置およびサイズの少なくともいずれかの調整に自由度があるために、双方向の運航が容易となる。

破線は、地上における誘導路212からの典型的な航空機の動きおよび地上における誘導路212への典型的な航空機の動きを示している。当業者は、航空機の地上における動きは、実際には示されているよりも複雑であるが、到着する航空機および出発する航空機の地上の動きは衝突しないようにできることを理解するであろう。

下記の表1は、図2(a)および図2(b)中の滑走路設備の例の寸法を示している。

表1に提供される長さは、単に一例であり、滑走路を利用する航空機の種類や利用可能なスペースなどの様々な要因に依存する。例えば、滑走路部は、1000mから8000mの間の長さであってよく、2000mから4000mの間の長さであることが好ましい。同様に、RESAsおよび中間安全領域の寸法は、現地の規制要件によって規定されているように、より長くてもより短くてもよい。好ましい一例において、それらは240mから600mの間の長さであるが、1500m以上の長さであることが好ましい。中間安全領域は、少なくとも175m、180m、200m、240m、250m、または300mの長さであることが好ましい。さらに、滑走路間隔(d)は、現地の規制によって規定されている場合が多く、より長くてもより短くてもよい。

空港において、既存の滑走路および誘導路の長さを延長することによって、図2(a)および図2(b)に示される設備は、空港の周りで航空機のノイズの影響を受ける領域を拡大するような全く新たな滑走路を建設する必要なく、実質的に収容能力を拡大することができる。収容能力を増やすことによって空港の効率を改善することは、着陸枠を待っている間、到着する航空機が旋回し続ける必要性を低減するため、フライト当たりのCO₂排出量を減らすことができる。さらに、示された滑走路設備は、効率および収容能力を増大させ、地上走行する距離を複数の滑走路レイアウトの場合と比較して減らすことができ、航空機が離陸枠を待っている時間を短縮し、フライト当たりのCO₂排出量を減らすことができる。

図2(a)および(b)に示される設備は、出発する航空機が滑走路の離陸部に進入することを許される前に、着陸する航空機が安全なスピードに減速するのを待つことを、規制および安全当局が、出発する航空機に要求する特定の例において、多少制限されることがあるだろう。

図3は、参照番号300によって全体に識別される代替の実施形態を示しており、着陸部302−1,304−1は、離陸部302−2,304−2のそれぞれから横方向にずれている。これは、到着する航空機と出発する航空機の間の認識される起こり得る衝突のリスクを減らす。各滑走路302,304のトータルの幅は、図2(a)および(b)の例よりも広くなり(どんな状況であっても、規制及び安全当局により要求されるように、図2の例では40mから50mであるのに対して、図3の例では70mから170m、好ましくは85mから95m)、一方、滑走路および誘導路の長さは、図2に示されたのと同様の方法で延びている。

この配置は、既存の滑走路の幅が規制および安全当局により要求されているよりも広く、2つの隣接する平行な滑走路を提供するように、既存の滑走路を縦方向に分割することが可能である場合に特に有利であるだろう。その代わりに、既存の滑走路が、要求される幅となるように、一方または両側に広げることが可能であってもよい。

図3(a),(b),(c),および(d)は、この滑走路設備が使用される方法を示している。図3(a)および(b)は、南からの運航が用いられる場合の2つの設備を示しており、図3(c)および(d)は、北からの運航が用いられる場合の対応する滑走路設備を示している。一例において、滑走路の運航様式の図3(a)から図3(c)への切替は、南からの運航から北からの運航への変化を示しており、安全領域の指定は、これに応じて調整される。

中間安全領域の位置および好ましくは長さの少なくとも一方は、様々な配置によって示されるように、運航要求に従って、滑走路部の長さがそれぞれの側で延長または短縮されることを許容するように変化する。中間安全領域の長さは、航空機推進ブラスト効果、航空機性能効果、および障害制限面(例えば、出発する航空機が、地上の航空機のテールフィンなどのような過去の潜在的な障害を十分に除去できるように)の少なくともいずれかを含む様々な要素に依存して、動的に変化することが好ましい。滑走路および好ましくは中間安全領域の少なくともいずれかが異なる長さである例は、軽い/中型の航空機が、より短い部分から着陸および離陸し、大きい/重い航空機が、より長い部分から着陸および離陸する場合に有利であるだろう。この設備はまた、より小さい航空機が、直近に着陸/離陸した大きな航空機によって発生した旋風による影響を受ける問題を回避する。これらの部分の長さは、滑走路設備を使用する航空機の正確な型に合わせられることが可能であり、必ずしも恒久的ではない。表2は、そのようなシナリオの寸法の例を示している。

表2に提供される長さは、単に例示であり、滑走路を使用する航空機の型や利用可能なスペースのような様々な要素に依存する。例えば、滑走路302,304のそれぞれの全長は、3000mおよび8000mの間であってよく、好ましくは4000mおよび6000mの間であってよく、より好ましくは、約5400m(中間安全領域を除く)であってよい。より好ましい例では、長い方の滑走路302−1,304−1は実質的に3200mの長さであり、短い方の滑走路302−2,304−1は、約2200mの長さである。滑走路設備の全長は、少なくとも5000m,6000m,6400m,6600m,6800m,または7000mの長さであることが好ましい。これは、空港の既存の境界を越えて、図7と関連して後述するように、ノイズの観点から有利である人口密度の低い地域へ滑走路設備を延長することができる。

安全領域310−1,310−2,310−3および310−4は、規制および安全当局による要求に従って、アンダーシュート、オーバーシュートまたは滑走路からのエクスカーションが発生した場合に航空機がダメージを受けるリスクを低減するために、滑走路の両端部(滑走路端安全領域(RESAs)と呼ばれる)において提供される。同じ目的を満たすために、類似の中間安全領域310−5および310−6が各滑走路の2つの部分の間の境界において設けられる。滑走路の各部分は、航空機のパイロットが、到着および出発用にそれぞれ指定された滑走路の部分がどこから始まってどこで終わるかが分かるように、適切にマークされている。当業者は、現在、当技術分野で知られている滑走路のマーキングやライティングの幅広い変形例が適切であることを理解するであろう。安全領域310は、滑走路上で関連する目印を調整することによって、移動可能であることが好ましい。

安全領域310は、通常の運航状態では、地上を走行する航空機または操縦されている航空機を含むいかなる地上の航空機も存在しない無菌状態(sterile)であることが好ましい。安全領域310は、地上走行をしているか、滑走路を横切って操縦している航空機が存在しないことが好ましい。

「着陸復行」が、両方の着陸滑走路について図3(a),(b),(c)および(d)に示されており、接近または着陸が中止された際に、着陸する航空機がどのようにして滑走路から折り返して離れるかを示している。これは、着陸部302−1および304−1の始点(図3(a)および(b))および着陸部302−4および304−4(図3(c)および(d))において生じるため、出発する航空機との衝突を避けることができる。滑走路の外側の一対(図3(a)および(b)における302−1および304−1、および図3(c)および(d)における302−4および304−4)は、滑走路の内側の一対上で、航空機が出発する航空機と衝突せずに滑走路から折り返して離れることができるように、着陸滑走路として指定される。

図2および3中において、領域を安全領域210および310として指定することは、照明の追加、滑走路のマーキング、およびユーザインタフェースを介して利用可能な滑走路長をパイロットおよび航空交通管制官へ警告するようなソフトウェア実装の変更の少なくともいずれかのような、物理的な変化を含む。そのようなシステムは、中間安全領域の位置の柔軟性を許容するであろう。また、航空機が通常要求されるよりも長い滑走路を必要とする状況においては、中間安全領域の位置もまた柔軟であり、要求に応じて滑走路の一部として用いることもまたできるため、各滑走路の全長が使用される。

着陸の目的のために使用される計器着陸装置(ILS)は、通常、ILSのエアリアル(aerial)が滑走路の先端に位置するように配置されている。図2(a)および(b)を参照すると、出発する航空機からの潜在的な障害物に加えて、着陸する航空機およびILSエアリアルの間の距離に起因して、ILS信号の劣化が予想される。滑走路部302−1および304−1の滑走路部302−2および304−2それぞれからのずれは、図3(a)−(d)中に示されるように、着陸滑走路部を越えて(例えば図3(a)中の滑走路部302−1および304−1)ILSエアリアルが着陸する航空機の近くに位置することを許容する。このようにして、ILSエアリアルは、着陸する航空機への見通しが確保でき、より着陸する航空機へ接近し、出発する航空機から安全に位置がずれている。安全性を改善するために、好ましくは固定された、しかしながら例えば航空機着陸事故において航空機へのダメージを防止するために壊れやすいILSエアリアス構造が用いられる。加えて、ILSエアリアルは、航空機の翼との接触を回避するように低地に設けられる。

図4(a)は、図3(a)および(c)に示したような、両方の運航方向を示す滑走路設備を示している。類似の参照番号が類似の構成要素を指しており、従って、図4(a)は、図3(a)および図3(c)中に示された2つの運航方向を互いに重ね合わせて示している。複数の領域400は、中間安全領域310−5,6と揃えられて、離陸滑走路上に示されている。一例において、これらの領域400は、使用されず、北方へ離陸する航空機は、領域400の北端から離陸を開始する。同様に、南方へ離陸する航空機は、領域400の南端から離陸を開始する。他の例において、この部分はどちらの方向にも使用することができる。すなわち、北方へ離陸する航空機は、領域400の南端から離陸を開始し、その逆もまた同様である。この代替の使用法は、離陸滑走路長を拡大するのに効果的であるが、特定の状況においては、離陸する航空機と着陸する航空機との間の調整が必要となるかもしれない。

図4(b)は、図3(b)および3(d)中に示される滑走路設備に対応し、図4(a)と類似の図が示されている。

図5は、空港を拡張して追加の収容人数を提供する、図2−4中に示される設備によって与えられ、上述の(好ましくは、段階的な)例示の方法の様々な段階を示している。前の図に示されている、誘導路212、航空機の動き、および他の特徴は、明確にするために図5から省略されている。

図5(a)は、2つの平行な滑走路502および504の既存の滑走路設備を示している。図5(b)に示されるように、これらは両方とも長さが延長されている。これにより、同じ滑走路上で着陸部と離陸部とを分けるために必要とされる追加の長さが提供される。概念上の中間領域510−5,510−6およびRESAs510−1,2,3,4は、異なる部分502−1,502−2と504−1,504−2を分離して図2(b)に示されるような滑走路設備をつくるために、ステップ(c)において滑走路上にマークされている。一例では、ステップ(b)に示される各滑走路の延長は、通常の空港運航との干渉を低減するために、足並みをそろえて1つずつ行われる。次のステップ(d)は、滑走路の幅を広げることである。このステップは、すでに十分な幅を有するいくつかの滑走路では必要でないかもしれない。また、各々の滑走路を広げることは、空港の運営との干渉を低減するために、1つずつ行われるかもしれない。幅が拡げられた滑走路は、ステップ(e)において2つに分割される。概念上のRESAs310−5,6が、図4に示されるように各滑走路502,504上で4つの部分(502/504−1,2,3,4)を有する滑走路設備をつくるために、ステップ(f)において滑走路上で指定される。

拡張の省略可能な最終段階は、ステップ(g)により示されており、一対の滑走路は、各対間に適切な距離をとるために分離されている。このステップは、ステップ(d)に示すような滑走路のさらなる拡張と、離れた滑走路の2つの対を提供するように、滑走路設備の再マーキングとを含むかもしれない。一例において滑走路の各対は、滑走路中心線間が70m−400m、好ましくは100m−250m、より好ましくは約190mの距離で分離されている。滑走路の平行なインライン部は両方同時に使用されていないため、重要なことには、この分離は、平行な滑走路および隣り合う誘導路の間において規制または安全当局により要求されるものと同じまたは類似であり得る。このため、滑走路に隣接する誘導路を管理する々規制要件が、滑走路のこれらの対に適用される可能性がある。

図6(a)は、図5(d)提案された方法の代わりに、滑走路を一端において他端よりも大きく幅を広げることによって各滑走路のいずれかの側にフィレットを追加し、滑走路の角度を変える、既存の滑走路の幅を広げる方法を示している。建物と誘導路のようなスペースの制約が端に横の拡張が難しいことを意味する場合に、このオプションは好ましいかもしれない。当業者は、複数の異なる滑走路の幅を広げるまたは長さを延長する方法が、上記の物に類似した最終的な設備を提供するために使用され得ることを理解するであろう。

図6(b)は、既存の滑走路の幅を広げるその他の方法を示している。2つのフィレット410が既存の滑走路600に加えられている。2つの新しい滑走路部602,604は、既存の滑走路600と角度をなして提供される。この設備は、構築が必要な追加の滑走路を最小限にして、2つの滑走路602,604を提供する。元の滑走路の全長は、延長されないが、より大きな滑走路空間を提供するために、各滑走路部602,604の端部においてさらに延長部分を提供することができる。この設備は、分離しているが、フィレット610のサイズおよび位置に依存しており隣接していてもよい2つの滑走路部602,604を示している。

角度がつけられた滑走路部602,604の先端に配置されたILSのエアリアルが、導入されるために利用可能であることが好ましい。そのような配置によって、エアリアルは、着陸する航空機に十分近く位置することができ、着陸する航空機に対する見通しを確保することができ、出発する航空機から安全な距離をとることができる。安全性を向上させるために、固定されているが、例えば航空機の着陸事故が起きた際に航空機へのダメージを防ぐために壊れやすいILSエアリアル構造が用いられることが好ましい。さらに、ILSエアリアルは、航空機の翼と接触することを回避するように、低い位置に配置される。

地上型衛星航法補強システム(GBAS)およびマイクロ波着陸装置(MLS)のような着陸誘導システムは、着陸の目的のために、上述の滑走路設備(ILSに加えて、またはILSの代わりに)と共に導入されるために利用可能であることが好ましい。ILSで観察されるような、信号干渉と、GBASおよびMLSの計測器の部品の配置に関する制約は、克服されることは有利である。

図7(a)は、上述した滑走路設備を使用する別の方法を示している。早朝や深夜においては、周囲の住民に対するノイズに起因する空港の運用上の制約がある場合がある。

航空機が着陸するだけである間、例えば早朝の間は、1または両方の滑走路の全長が、到着する航空機のために利用可能である。したがって、航空機は、任意の滑走路の遠位端に着陸することができ、ノイズは滑走路の下方に動く。これは、長い滑走路については、数千メートルにもなり得る。このように、滑走路は、効果的に地元の住民からさらに遠く離れるこの臨時の距離となり、飛行経路上の人々に対するノイズの密度を低減する。図7(a)は、離陸する航空機がいない場合に航空機が着陸できる複数の地点702と比較して、航空機が通常着陸する複数の地点700(図2から4と上記とを参照)を示している。

航空機が離陸するだけである間、例えば夕方遅くには、1または両方の滑走路の全長が、出発する航空機のために利用可能である。したがって、航空機は、同様に、滑走路の下方から離陸を開始することができる。

図7(b)は、近くの住民704上の、距離x離れたこの異なる着陸方法の効果を示している。通常の飛行経路706は、住民704の真上を距離dで通過する。「長い着陸」を用いるとき、着陸点は、距離Δxずれており、新たな飛行経路708は、この同じ地点上で距離d+Δdである。この距離は、下記の関係により示される。 Δd=Δx・tanθ

下降勾配3°であって、上記2km着陸地点を延長することは、飛行経路が約105m高くなることを意味する。これは、地上のノイズレベルに重大な影響を与える。着陸地点がより遠くに延長されるほど、滑走路の開始点から離れた所定の地点において、航空機はより高くなる。この距離は、利用可能な滑走路長によって制限されている。2kmは、端に一例であり、距離は、使用される滑走路に応じて、これより大きくても小さくてもよい。

近くの住民の上を通過するときに航空機がより大きい距離に上昇しているように、離陸の際に同様の方法が用いられてもよい。図2から4に示される方法では、中央により近いのとは対照的に、そのような運用では、航空機は滑走路の端で離陸を開始する。そのような運用は、航空機の着陸とは独立して発生する。

着陸の閾値および安全領域の少なくともいずれかの指定は、光の追加または除去、追加の滑走路目印(閾値目印など)、およびパイロットおよび航空管制官への安全領域、滑走路長、および位置の少なくともいずれかの警告などのような物理的な変化を含んでもよく、ユーザインタフェースを介して、パイロットおよび航空管制官に滑走路長警告するような、ソフトウェアで実装した変化を用いることができる。

これらの指定は、ユーザと、点灯している光および滑走路上の目印を変更するコンピュータシステムとの少なくともいずれかによって変更することができ、パイロットおよび航空管制官のために、対応する変化がユーザインタフェース上に表示される。

そのようなシステムは、滑走路の長さおよび位置の少なくともいずれかと、運航方向との柔軟性を増し、容易化する「長い着陸」を許可する。中間安全領域の位置が柔軟であるだけでなく、必要であるならば中間安全領域もまた滑走路の一部として使うことができるため、各滑走路の全長が使用される。

図8は、上記の着陸アプローチ方法のさらなる発展形を示している。空港近くの領域上の航空機のノイズの影響をさらに低減するために、2つの段階のアプローチが使用され得る。上記に示されるように、一定の角度で着陸するアプローチよりもむしろ、航空機が最初は急な角度で近づき、着陸前に浅い角度に変更される。自動パイロットおよびマイクロ波着陸システムのような、自動化された手順を使用することは、このような段階的な着陸を航空機が手動で着陸した場合と比較するために使用することができる。図8(a)は、従来のアプローチ852と比較して、一例として段階的なアプローチ850を示している。この例においては、アプローチ角は、着陸地点から距離aの地点において、5°から3°に変更される。着陸地点から距離xの地点における航空機の追加の高さは、次式で与えられる。 Δd=(x−a)・(tan5°−tan3°)≒0.035・(x−a) ここで、(x−a)は、測定地点(すなわち住民のいる地点)からアプローチの角度が変化する地点までの距離(kmで)である。

上述の「長い着陸」および段階的な下降の組合せは、近くの住民上のノイズが大幅に低減されることを意味する。しかしながら、これらは、状況に応じてそれぞれ独立して設けることができる。図8(b)は、上記の段階的なアプローチと「長い着陸」の両方を用いる着陸例を示している。着陸地点から距離xの地点における航空機の追加の高さは、次式で与えられる。 Δd=(x−a)・(tan5°−tan3°)+Δx・tan3° ≒0.035・(x−a)+0.052・Δx

通常の着陸地点から10km離れた住民に対して、アプローチの角度が着陸から3kmで変化させて着陸地点が2km遠くなることは、航空機の位置が住民の上において約350m高くなることを意味する。この追加の高さは、地上での航空機ノイズの大幅な低減に相当する。

アプローチの角度は、上記の例で与えられた3kmよりも近くしてもよいし、遠くしてもよい。これは、地域の規制や住民の正確な位置のような要素に応じて変化し得る。

5°から3°へ変化するアプローチの角度は、段階的な変化の一例である。当業者は、航空機、空港、フライトの性質などの種類に応じて、異なるアプローチ角度が使用され得ることを理解するであろう。さらに変化は、段階的な変化でなく、1つのアプローチ角から他のアプローチ角へかなりの距離に渡る緩やかな変化であってもよい。

代替および変更 上記の記載は、空港の滑走路設備が2つの平行な滑走路を有する多くの例に関し、本発明は、1つの滑走路がある状況に拡張することができる。これは、特に1つの滑走路のためのスペースしかない都市環境において有利である。さらに、本発明は、1以上の平行でない滑走路を有する空港に適用することもまたできる。これは、平行でない滑走路が、風の条件に応じてそれぞれ独立して用いられる状況において、または、スペースの制約上、滑走路が平行でないことが要求される状況において、旅客収容人数を増やすために特に有利である。

上記の説明は、滑走路および空港設備の寸法に対する多くの参照を含んでいる。これらの寸法は、単に例示であり、当業者は、これらが、航空機の種類、空港をカバーする規制などのような要素に依存することを理解するであろう。そのような変更は、当業者によってなされ、本発明の範囲内である。

他の様々な変更は、当業者に明らかであり、ここではさらに説明しない。

なお、本発明は、純粋に一例により説明されてきたことが理解されるであろう。詳細の変更は、本発明の範囲内で行うことができる。

特許請求の範囲中にあらわれる参照番号は、単なる例示であり、特許請求の範囲を限定するものではない。