CC BY
57
2009
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Эксплуатация воздушного транспорта. Безопасность полетов
№149
УДК 533.629.7
АВИАПОДВИЖНОСТЬ И ПАССАЖИРОПОТОК ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО РЕГИОНА
Т.С. ИВАНОВА
Статья представлена доктором технических наук, профессором Ципенко В.Г.
Проведен анализ авиаподвижности и определен пассажиропоток на примере работы парка легких самолетов авиации общего назначения в Воронежской области
Ключевые слова: авиаподвижность, анализ.
Легкие самолеты являются составной частью авиации общего назначения (АОН). За рубежом АОН стремительно развивается. Мировая экономика требует обеспечения информационной связью между руководителями регионов, районов, фирм и заводов.
В нашей стране легкие самолеты АОН делают лишь первые шаги. Развитие экономики нашей страны неминуемо потребует совершенствования и развития летательных аппаратов АОН, которые в будущем вольются в «Единую транспортную систему России».
Легкие самолеты АОН являются неотъемлемой частью мировой экономики, они должны выполнять соответствующую роль в обслуживании населения.
В настоящее время все больше авиационных фирм занимаются разработкой легких самолетов. На их долю приходится более 90% мирового парка гражданской авиации [12].
Непрерывно возрастающая протяженность региональных воздушных линий создает практическую неизбежность количественного увеличения легких самолетов АОН. Вновь создающаяся сфера обслуживания авиационным транспортом будет включать не только областные и краевые центры, но также районные, а в отдельных случаях поселки городского типа. Это будет сопровождаться вводом в строй новых легких самолетов АОН, для которых не потребуется больших ВПП. А перегруженность магистральных аэропортов и подъездных автомобильных дорог к ним требует перераспределения операций по осуществлению воздушных перевозок на короткие и средние расстояния в другие аэропорты.
Важной задачей является увеличение пропускной способности в сельской местности.
Авиаподвижность населения определяется числом воздушных поездок, приходящихся на одного жителя города (районного центра) в год и зависит от уровня развития авиационной техники и от перспективы развития региона. Определенное влияние на авиаподвижность населения оказывает увеличение свободного времени и условия, при которых станет возможным для жителей крупных административных и промышленных центров совершать массовые полеты на легких самолетах АОН в другие населенные пункты и к местам массового отдыха, удаленных на расстояние 200 км и более.
Интенсивность пассажиропотока зависит от авиаподвижности ар населения в районном центре. В работе [5] приведены графики изменения авиаподвижности населения в зависимости от численности населения в городе (населенном пункте) для периода 1990-х годов и ближайшей перспективы. Графики даны для двух характерных зон: центральных областей и окрайних регионов. Характерно, что наибольшая авиаподвижность наблюдается в малых населенных пунктах окрайних регионов. Зависимость авиаподвижности от численности населения районного центра может быть определена по статистическим данным [5] (рис.1) по выражению:
ар = к-н2 + 0,11, (1)
где ар - авиаподвижность населения города или населенного пункта;
н - число жителей населенного пункта, тыс. чел.;
к - статистический коэффициент, зависящий от региона и от периода времени. В базовом варианте к = 0,8-10-6 для периода 2005-2010 гг. и для Центрально-Чернозёмного региона.
п - население города тыс.
Рис. 1. Авиаподвижность населения райцентра
Основная цель функционирования парка легких самолетов АОН заключается в выполнении транспортных перевозок при минимуме затрат на создание парка самолетов и его эксплуатацию.
Парк самолетов - есть количество самолетов, размещаемых на различных аэродромах, находящихся в некотором регионе. Самолеты парка базируются на нескольких взлетных площадках и аэропортах, в дальнейшем называемых аэроточками.
Под «нагрузкой» на парк понимается интенсивность пассажиропотока - число пассажиров, прибывающих на аэродром базирования в час.
Рассмотрим пассажиропоток на примере предполагаемой работы парка легких самолетов АОН, расположенных в пределах одного региона, например, в Воронежской области, «как в элементе системы эксплуатации». На основе анализа инфраструктуры и деловых связей области было решено создавать взлетно-посадочные площадки (аэроточки) в районных центрах. В области 32 района, значит 32 аэроточки. «Поле заявок» - это число заявок на все 32 аэроточки. Поток заявок является основой для определения потребностей Воронежской области. Будем считать район минимальной экономической ячейкой, через которую идут основные грузопассажирские потоки. Районные центры, в которых находятся районные власти, являются наиболее интересными точками размещения посадочных площадок и в местах наибольшей плотности населения.
Таким образом, поле заявок на территории области будет складываться из заявок на аэроточки районов.
Предположим, что на каждую аэроточку идет поток заявок на пассажирские перевозки со средней интенсивностью пп (пасс/ч). Аэроточка работает как система массового обслуживания, где каждый самолет, базирующийся на аэроточке, является каналом обслуживания пассажиров со временем обслуживания Тоб (или обслуживает сразу п пассажиров, которых берет на борт). Первоначальный поток заявок пп на перевозку пассажиров в час преобразуется в поток Эрланга п-го порядка с интенсивностью Л = пп/п.
Одной из характеристик системы массового обслуживания является ее относительная пропускная способность 0 [7]. Это есть доля улетевших самолетов из общего потока заявок на самолеты. Величина относительной пропускной способности является нормативной. Задавая теперь относительную пропускную способность 0 как долю обслуженных аэроточкой заявок, например 0=0,8, можно записать зависимость числа N самолетов на аэроточке от числа п пассажиров на его борту
N = пп • Тоб /а . п , (2)
где а - некоторый коэффициент решения трансцендентного уравнения. Его можно принять для случая, например, когда О = 0,8, равным 1,0;
N - число самолетов на аэроточке;
п - число пассажиров на самолете, п = т/90, 90 - масса одного пассажира с багажом, кгс; Тоб - время обслуживания, ч.
Увеличение нормативной пропускной способности, т.е. повышая долю улетевших пассажиров, в то же время увеличивает потребное число самолетов и время их простоя.
Намечаемое расположение районных аэропортов - аэроточек представлено на рис. 2.
Рис. 2. Схема расположения районных аэропортов-аэроточек в Воронежской области
Как видно из рис. 2, более половины аэроточек (17) находятся в районах, где население райцентров не превосходит 10 000 чел., что определяет сравнительно малый поток заявок на аэроточки этих райцентров; 4-5 районных аэроточек претендуют на переход в аэропорты У-го класса. Оставшиеся 10 аэроточек работают в нормальном режиме неклассифицируемого аэродрома-аэроточки. По численности населения районные центры могут быть подразделены на три категории: малые, средние и большие с населением 10, 20 и 200 тыс. чел., соттветственно.
Потоки заявок определялись по выражению
пп = ар*н./ТГф, (3)
где: Тгф - годовой фонд времени для самолетов парка в базовом варианте Тгф = 4000 ч.
Потоки заявок на районные аэроточки представлены в табл. 1.
На каждую аэроточку идет поток пассажиров с различной интенсивностью. Например, от 0,25 пасс./ч до 25 пасс./ч. Наибольший поток пассажиров приходится на большие аэроточки. В часы пик интенсивность пассажиропотока на них доходит до 25 пасс./ч. Такая большая интенсивность пассажиропотока требует создания уже аэропортов У класса.
Таблица1
Авиаподвижность населения райцентра и интенсивность пассажиропотока
Население райцентра, тыс. чел. Авиа подвижность Тип аэроточки Число аэроточек Средний поток пасс/ч Поток в час пик Число перевозок в год
10 0,1 малая 17 0,11 1,02 17 000
20 0,11 средняя 10 0,25 2,25 22 000
200 0,123 большая 5 2,8 25,0 123 000
Технические характеристики, определяющие эксплуатационные расходы на функционирование аэроточек, приведены в табл. 2.
Таблица 2
Эксплуатационно-техническое оснащение аэроточек
Тип аэроточки ВПП Строения Персонал Метео- условия Обору- дование
Малая грунтовая 300 50 домик дежурного радист, механик ПМУ, днем рация,
Средняя грунтовая 400 х 75 дом дежурн. с комн. отдыха, ангар-мастерская радист, 2 мех-ка, штурман ПМУ, днем и ночью
Большая искуст. покрытие 750х150 здания и сооружения, жилые помещения Нач. а/точ., 3 радиста, 4-6 механ. 2 водителя ПМУ, СМУ, днем, ночью
Для сравнения приведем интенсивность пассажиропотоков для классных аэропортов (табл. 3) [5].
Таблица 3
Интенсивность пассажиропотоков для классных аэропортов
Класс аэропорта Г одовой объем пассажирских перевозок, тыс. чел. Интенсивность пп потока пассажиров пасс/ч
Внеклассный более 7000 более 1400
І 4000 до 7000 от 1000 до 1400
ІІ 2000 до 4000 от 500 до 1000
ІІІ 600 до 2000 от 150 до 500
IV 150 до 600 от 37,5 до 150
V 25 до 150 от 6,25 до 37,5
неклассифицируемые до 25 до 6,25
Объем заявок, собираемый с «поля заявок», определяет объем серии самолетов (81) того или иного типа всего парка для «переработки» исходного потока интенсивностью пп на каждую из Бп аэроточек, который можно определить.
81 = Бп^ = Бп*(пп*Тоб'90/т + 2). (4)
Время обслуживания заявки Тоб состоит из времени полета Т и времени 1:под подготовки к следующему вылету:
Тоб = Т + 1:под. (5)
Влияние интенсивности пп пассажиропотока на отдельную аэроточку системы аэропортов, обслуживаемую парком самолетов, рассматривалась в 7-и вариантах потока: 0,25, 0,5, 1, 5, 10, 15, 25 пасс/ч. Расчеты проводились по методике [13].
Три параметра: пп, Тоб и Бп симметричны, т.е. увеличение любого одного из них на 1 % на столько же увеличивает величину серии. Количество Бп аэроточек может меняться от 2 аэроточек до 64 и более. С целью уменьшения числа вариантов не будем менять число Бп аэроточек и примем их количество равным 32.
Результаты расчетов (табл. 4) показывают, что при увеличении интенсивности потока пассажиров до 25 пасс/ч обнаруживается минимальная масса коммерческого груза (830 кг) самолета со взлетной массой 4,5 тс при интенсивности пассижиропотока, равной 1 пасс/ч, т.е. в базовом варианте.
Таблица 4
Результаты расчетов
пп 0,25 0,5 1 5 10 15 25
Комм. груз, кгс 800 840 830 860 1040 1170 1225
Критерий, тран 104 4,52 4,61 4,78 5,79 6,61 6,62 8,05
Взлетн. вес, кгс 4362 4528 4448 4691 6419 7524 8060
Стоим. с-та, $млн. 11,650 10,900 9,552 6,456 5,350 4,767 4,610
Ресурс, ч 17270 17160 16930 16640 16700 16880 17900
Дальность, км 3065 3039 3012 3072 3160 3271 3445
Скорость, км/ч 540 572 569 578 636 721 738
Серия, ед. 67 71 79 144 224 326 628
Площ. кр., м2 43,5 42,8 41,4 39,7 40 41 43
Размах, м 20,87 20,70 20,36 19,92 20,01 20,27 20,74
Ст. билета, $ 286 277 259,5 205,8 181,7 166,8 159
Таким образом:
- устанавливается связь между интенсивностью пп пассажиропотока, числом N самолетов, приписанных к аэроточке и количеством мест п в самолете;
- изменение пассажиропотока в широком диапазоне от 0,25 до 25 пасс/ч заметно меняет облик самолета;
- количество самолетов для обслуживания населения Воронежской области (согласно таблицы) оценивается от 75-80 до 120-150 единиц. Общий годовой поток пассажиров составит 150160 тыс. чел.;
- легкие самолеты АОН, используя аэродромы-аэроточки и специально созданные придорожные аэроточки, смогут существенно повысить мобильность деловых людей и заметно поднять экономику районов и региона в целом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аксенов И. Я. Единая транспортная система. - М.: Высшая школа, 1991.
2. Александров В. Г., Майоров А. В., Потюков Н. П. Авиационный технический справочник. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Транспорт, 1975.
3. Аралов Г. Д. Административные самолеты. Летно-технические характеристики, схемы, описания, конструкция. - М.: МАИ, 1991.
4. Бадягин А. А., Овруцкий Е. А. Проектирование пассажирских самолетов с учетом экономики эксплуатации. - М.: Машиностроение, 1964.
5. Бородач А. И., Мельников Б. Н., Черников В. И., Бердник Б. И. Город и авиация. - М.: Стройиздат, 1980.
6. Бурдаков В. Д. Квалиметрия транспортных средств. Методика оценки эффективности использования. -М.: Изд-во стандартов, 1990.
7. Вентцель Е. С. Теория вероятностей. - М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1962.
8. Глушков Г. И. и др. Изыскания и проектирование аэропортов: учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1992.
9. Голубев И. С. Эффективность воздушного транспорта. - М.: Транспорт, 1982.
10. Громов Н. Н., Мухордых Е. В., Овруцкий Е. А., Парсегов Г. А., Парахонский Б. М., Пруткин Я. И., Цеханович Л. А. Экономика воздушного транспорта. - М.: Транспорт, 1971.
11. Дабягин А. В. и др. Оптимизация технических систем транспорта (на примере гражданской авиации) -М.: Транспорт, 1990.
12. Авиатранспортное обозрение // январь, февраль, 2002.
13. Иванова Т. С. Анализ эксплуатационных качеств парка легких самолетов / Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества. Тезисы докладов МНТК. - МГТУ ГА, 2003.
14. Смирнов Н. Н., Ицкович А. А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. - М.: Транспорт, 1980.
AVIAMOBILITY AND VOLUME OF PASSENGER TRAFFIC OF CENTRAL BLACK EARTH REGION
Ivanova T.S.
The analysis of aviamobility is carried out and the volume of passenger traffic on an example of work of park of easy planes of aircraft of a general purpose in the Voronezh area is defined.
Сведения об авторе
Иванова Татьяна Сергеевна, окончила ВЗМИ (1986), ассистент кафедры самолетостроения Воронежского государственного технического университета, автор свыше 30 научных работ, область научных интересов - конструкция и эксплуатация легких самолетов АОН.
