有没有会发出不同颜色光的飞机?

跑道是一个机场的重要组成部分。它决定了机场的等级标准,跑道及其相关设施的修建、标识等是有严格规定的,今天我们来聊一聊跑道的标识和复杂的灯光系统,让你看个明白。

  第一部分:国际民航组织建议的机场标记牌和跑道标志

  强制性标记牌为红底白字,用以指示进入跑道或临界区。在管制机场,飞行员除非收到ATC的许可,否则需要等待。在非管制机场,滑行前要注意相关的预先警示。只要环境许可此种标记牌应设立在滑行道的两侧(有些情况仅在左侧设立)。

  滑行道/跑道等待和跑道交叉标记牌

  滑行道等待位置标志以滑行道/跑道交叉标记牌作为补充。当在跑道上的实施不同能见度条件下的运行时,可以设置一个以上滑行等待位置标志。滑行道标志为黄色。

  在滑行道与非仪表、非精密进近、Ⅰ类精密进近或起飞跑道相交处,或者滑行道与Ⅱ/Ⅲ类跑到相交仅有一个等待位置的地方设立的标志。

  滑行道交叉位置标志

  滑行道交叉位置标志标绘在两条有铺筑面得滑行道交叉位置处。

  跑道交叉位置标记牌

  滑行道与15-33号跑道相交,15号跑道的入口向左,33号跑道的入口向右。数字的排列指示出至相关跑道入口的方向。

  滑行道与33号起飞跑道起端相交。(每个位于起飞跑道端的标记牌仅包括起飞跑道的号码,而其它所有情况包含两个跑道号码)

  指示Ⅱ类、Ⅲ类或Ⅱ/Ⅲ类滑行等待位置

  表示禁止进入某区域。

  信息标记牌为黑底黄字或者为黄底黑字。

  位置标记牌用以识别滑行道上的位置,只要可行应位于滑行方向左侧。

  两条滑行道交叉位置处的标记牌位于交叉点之前。

  目的地标记牌位于滑行道的同一侧(左侧或右侧),以指示至标注位置的方向。

  标记牌内容包括用以识别目的地需要的方向箭头及编号、词语或简字。

  在交叉位置处,目的地标记牌通常设立在交叉位置之前。

  跑道入口标志由同样尺寸的纵向线条组成,对称地排列在跑到中心线两侧,线条的数量与跑道的宽度对应如下表:

  当跑道识别标志位于入口标志之内时,跑道中心线两侧至少要有三根线条。线条长度至少为30米。

  跑道号码标志在跑道入口处由两个数字组成。平行跑道的两个跑道识别标志号码附加一个字母,从进近方向看,按照从左至右的顺序标志。

  跑道中线标志由同一间隔的、沿跑道中线画设的短线组成,短线通常为30米长,间隔20米。

  跑道接地地带标志和瞄准点的标志

  精密进近跑道的接地地带有接地地带标志,除非相关管理部门在考虑典型的天气条件和空中交通的使用情况之后,认为不需要者除外。

  接地地带标志由数对长方形标志组成,对称地标画在跑道中线两侧。

  标志对数量与跑道长度的关系如下表:

  接地地带标志无例外地自跑道入口以内150米处开始,同时跑道的瞄准点标志(45至60米长的长方形标志)在跑道入口以内300米处对称地排列在跑道中线的两侧。

  非精密进近跑道不提供接地标志。

  跑道长度为1800米及以上时设瞄准点标志。

  跑道入口前的部分不能做箭头方向的着陆跑道使用

  有铺筑面的跑道入口之间的两侧,用连续的线条勾画跑道边缘。通常只在精密进近跑道或跑道边缘与道肩环境地形之间缺乏明显反差的非精密进近跑道提供边线标志。无论跑道宽度如何,边线与跑道中线的距离不大于30米。

  关闭的跑道和滑行道或其一部分

  由“X”(黄色或白色)构成的关闭标志标绘在对航空器永久关闭的跑道或滑行道上。

  入口前区域标志(“V”型标志)

  当入口以外60米以上铺筑面不适合航空器使用时,其全长用“V”型符号标志(黄色更好)指向跑道入口。

  负荷承载面和非负荷承载面之间的变界,如滑行道入口、等待位置、停机坪等的道肩和其他非负荷承载面,如果使用这些道面可能会导致航空器的损坏,这些道面应以滑行边线表示。

  这个标志由一对与滑行道中线标志相同颜色的实线构成。

  第二部分:美国机场标记牌和仪表跑道标志

  在某些机场,需要航空器在跑道进近或起飞区域内的滑行道上等待,使该航空器不致影响该跑道的运行。在这种情况下,标有进近跑道代号并后随短线“-”和字母“APCH”的标记牌位于滑行道等待位置处。本例中,该标记牌可以保护15号跑道的进近和/或33号跑道的起飞。

  禁止航空器进入某一区域。在典型情况下,该标记牌位于计划仅限单向使用的滑行道上,或者机动车道路、滑行道或机坪的交叉处,该处的机动车道路可能会被错当作滑行道或者其他航空器的活动场地。

  位置标记牌用于识别航空器所在的滑行道或跑道。其他位置标记牌向飞行员提供一个目视提示,以帮助其决断何时应退出某个区域。

  方向标记牌为黄底黑字,标记牌上的内容用以表示滑离交叉口的交叉滑行道的识别代号,通常期望飞行员在该处转弯或短时占用。

  每个识别代号均伴随一个箭头,指示转弯的方向。

  当标记牌上有多个滑行道识别代号时,每个代号和相关的箭头与另一滑行道的识别标志之间,由一条垂线或滑行位置符号分开。

  方向标记牌通常位于交叉位置前的左侧,当在跑道上用以指示出口时,该标记牌位于用做出口的跑道的同一侧。

  滑行道方向标记牌或跑道出口标记牌

  当交叉点仅由一条相交的滑行道组成时,由双箭头及相交的滑行道表示

  目的地标记牌同样为黄底黑字,标记牌上的内容表示机场内的某一目的地。

  这些标记牌有一个箭头只是至目的地的滑行路线的方向。

  当目的地标记牌位于交叉点之前。这类标记牌上显示的目的地通常包括跑道、停机坪、候机楼、军用区、民用区、货运区、国际区和固定基地承运人。

  该标记牌上的一些目的地可能会使用一些缩写。

  多跑道的离港目的地标记牌。在共用滑行道路线至多条跑道的地方,多条跑道号中间由一个圆点分开。

  剩余跑道距离标记牌

  跑道剩余距离标记牌用于向起飞和着陆的飞行员提供剩余距离信息。

  该标记牌沿跑道一侧或两侧设置,标记牌为黑底白字(数字),以千英尺表示剩余的距离。

  剩余距离可能比标记牌上表示的距离小50英尺的容差。

  因其不能满足该容差要求,可能会省去一些标记牌。当跑道长度不是1000英尺的偶数倍数时,“多出的长度”的一半分别分配给第一个标记牌和最后一个标记牌。

  下图为6500英尺长的跑道。

  跑道入口标志八条统一尺寸的纵向线条对称的排列在跑道中线的两侧,线长均为150英尺。

  跑道中线标志位于跑道中线上的同一长度和间隔的许多线条,线段长120英尺,间隔80英尺。

  边线标志跑道边线标志为连续的实线,沿跑道边缘划设,使其与周围地形形成对比和/或勾绘出跑道承重铺筑面的全部轮廓。

  线间的最大距离为200英尺。通常只有精密仪表跑道有边线标志。

  跑道接地地带标志和瞄准点标志

  下表中表示自进近跑道端至该标志开始的距离。对于非精密进近跑道:不提供接地地带标志。

  瞄准点标志仅在供喷气机使用的长度4000英尺以上的跑道上标出

  第三部分:跑道灯光系统

  跑道入口灯向跑道进近方向绿色单向发光,设有跑道边灯的跑道必须设置跑道入口灯。

  如为仪表跑道或非精密进近跑道,跑道入口灯至少有6个灯具:如为精密进近跑道,跑道入口灯以不大于3m的间距在跑道边灯间沿跑道入口等距设置。

  当需要使用跑道入口更加明显或设置其他进近灯光实际行不通时,在非精密进近跑道的入口处设置跑道入口识别灯。

  跑道入口识别灯对称的设置在跑道中线两侧,跑道边灯以外约10m处,为朝进近方向的单向白色闪光灯。

  当需要使精密进近跑道的入口更加明显时,或当非仪表跑道和非精密进近跑道因入口内移未设有入口灯时,在跑道入口处还应设有跑道入口翼排灯。

  入口翼排灯在跑道入口分两组对称于跑道中线,每个翼排灯由至少5个灯组成,垂直于跑道边灯线并伸出至少10m,该灯朝向进近方向单向绿色发光。

  夜间使用的跑道或昼夜使用的精密进近跑道设跑道边灯。

  跑道边灯采用轻型易折的灯具,为发白光的恒定发光灯,但跑道末端600m范围内的跑道边灯朝向跑道中部的灯光颜色为黄色(如跑道长度不足1800m,则发黄色光的跑道边灯所占长度应为跑道长度的三分之一)。

  另外在跑道入口内移的情况下,从跑道端至内移跑道入口之间的边灯向进近方向显示为红色。

  设有跑道边灯的跑道须设置跑道末端灯,跑道末端灯为向跑道方向发红色光的单向恒定发光灯。

  通常情况下跑道末端灯与跑道入口灯为同一个灯具。

  跑道中线灯采用嵌入式灯具沿跑道中线全长布置,许可偏离跑道中线至多0.6m。

  灯间距离在II类或III类精密进近跑道上一般为15m,在I类精密进近跑道或其他设中线灯的跑道上一般为30m.

  通常跑道中线灯自入口至距离跑道末端900m的范围内为白色,

  从距离离跑道末端900m处开始至距离跑道末端300m的范围内为红色于白色相间,

  从距离跑道末端300m开始至跑道末端为红色。

  如跑道长度不足1800m,则应改为自跑道中点起至距离跑道末端300m处范围内为红色与白色相间。

  II类或III类精密进近跑道须设置接地带灯。

  接地带灯应由嵌入式单向恒定发白光的的短排灯组成,朝进近方向发光。

  从跑道入口开始至跑道入口后900m按间距60m(在RVR等于或大于300m时使用的跑道上)或30m(在RVR小于300m时使用的跑道上)对称的设在跑道中线两侧。

  1.滑行道中线灯滑行道中线灯一般设在滑行道中线标志上,滑行道中线灯是发绿光的恒定发光灯,其光束的大小只有从滑行道上或其附近的飞机上才能看得见。出口滑行道上的中线灯朝向跑道为黄绿相间的灯光。

  2.滑行道边灯滑行道边灯靠近滑行道,等待机坪或停机坪的边缘或在边缘以外不大于3m处,均匀分布,纵向间距小于60m,为发蓝光的恒定发光灯。

  3.停止排灯停止排灯设在滑行道上要求飞机停住在等待放行之处,由若干个朝向趋近停止排灯的飞机发红色光的嵌入式灯组成。该灯由空中交通管制(ATC)控制。

  4.中间等待位置灯(观察通过灯)在滑行道相交处,除非已设有停止排灯,如需要标明特定的飞机等待界限但部要求像停止排灯那样提供停止或停止或放行的信号的滑行道上设有中间等待位置灯。由至少3个朝着趋近相交点方向发黄色的单向恒定发光灯组成,对称于滑行道中线设置。

  5.跑道警戒灯根据运行上的需要,有些跑道在跑道与每个滑行道相交处均设有跑道警戒灯,跑道警戒灯由4个朝向由滑行道趋近跑道的飞机发单向黄色光的立式灯组成,该灯分成两对对称的设在滑行道的两侧。跑道警戒灯每一对中的两个灯以每分钟30-60闪的频率交替闪光。(本文来源:新疆飞技室 微信)

  灯光系统英文缩写含义

所谓的一个机场飞行区的等级,一般看的是机场跑道的等级,跑道的性能及相应的设施决定了什么等级的飞机可以使用这个机场,机场按这种能力分类,称为飞行区等级

飞行区等级用两个部分组成的编码来表示,

  • 第一部分是数字,表示飞机性能所相应的跑道性能和障碍物的限制。

  • 第二部分是字母,表示飞机的尺寸所要求的跑道和滑行道的宽度

因而对于跑道来说飞行区等级的第一个数字表示所需要的飞行场地长度,第二位的字母表示相应飞机的最大翼展和最大轮距宽度,它们相应数据如下:

字母--翼展/跑道宽度-----轮距

说道机场,它至少需要有一条跑道,有的机场有好几条跑道。为了使驾驶员能准确地辨认跑道,每一条跑道都要有一个编号,它就相当于跑道的名字一样。

跑道号是按跑道的方向编的。所谓方向,是驾驶员看过去的方向,也就是他驾机起飞或降落时前进的方向。

为精确起见,采用360度的方位予以表示。以正北为0度,顺时针旋转到正东为90度、正南为180度、正西为270度,再回到正北为360度或0度;每一度又可分为60’;每一分又可分为60”。每条跑道就以它所朝向的度数作为其编号。

为了简明易记,跑道编号只用方向度数的百位数和十位数,个位数按四舍五入进入到十位数。例如一条指向为西北284度的跑道,它的编号就是28,如果是285度,编号就是29。

同一条跑道,因为有两个朝向,所以就有两个编号。根据数学里角度的性质可知,跑道两端的航向相差是180°,即跑道号相差18。例如:一条正北正南的跑道,从它的北端向南看,它的编号是18;从南端向北看,它的编号就是36。

跑道号都是两位数,如果第一位没有数就用0来表示。例如咸阳机场跑道的方向是东北一西南方向,指向东北的方向为50度,跑道号就是05,相反方向是230度,跑道号是23。跑道号以宽3米、长9米的数字用明亮的白漆漆在跑道的端头,十分醒目。驾驶员在空中可以清楚地看到跑道号,也就等于知道了飞机降落在这条跑道时的方向。

如果某机场有同方向的几条平行跑道,就再分别冠以L(左)、C(中)、R(右)等英文字母,以示区别,如北京首都机场有两条平行的南北向的跑道,西边的一条它的跑道号是18R/36L,东边一条是18L/36R。

塔台上的管制员只要告诉驾驶员跑道号,驾驶员就应该能确认所使用的跑道和起降方向。此事关系重大,有关人员谁也不能马虎弄错。2000年有一架新加坡航空公司的飞机,夜间在台北机场起飞,因为驾驶员弄错了跑道的R和L,驶入一条正在施工的跑道上,起飞时与一台挖掘机相撞,造成了84人死亡的惨剧。

飞机的起降与风向有直接的关系。在逆风中起降可以增加空速,使升力增加,飞机就能在较短的距离中完成起降动作。早期的飞机抵抗侧风的能力不够,为了保证飞机能在各种不同的风向下起降,大的机场往往修建两条方向交叉的跑道。现飞机的增升能力及抗侧风的能力都**加强了,所以新建的大机场通常只修建同一方向的平行跑道。这样的安排形式可以节约大量的用地。跑道的方向设计主要是根据当地一年中的主风向(70%的风向)来确定的,这种设计能使飞机在使用该跑道的大部分时间内得到有利的风向。

大型机场通常有多条跑道。这些跑道会根据它们的磁方位角而被命名,其方位角同时指明了该跑道的使用方向,即使用跑道时航空器的运动方向。

命名的基本原则是取跑道磁方位角的前两位数或者四舍五入后取前两位数,所以可能有不同方向但是同名的跑道(比如磁方位角分别为173度和179度的两条跑道,他们都可以叫做17号跑道)。

因此,“36跑道”指磁方位角为360度±9度(向磁北)的跑道;“09跑道”指磁方位角为90±9度(向磁东)的跑道。由于跑道可能是双向使用的,因使用方向变化,跑道对应的磁方位角也发生变化,所以跑道两端对应不同的名称。上述磁方位角变化为180度,所以只要将其中一个跑道的数字名称上加或减18,就能得到跑道另一方向的名称,例如“12跑道”相反方向便是“30跑道”。

       如果机场有超过一条方向相同的跑道,它们便会在数字之后加以“L”、“C”、“R”来区别,分别代表左(Left)、中(Centre)和右(Right)。例如“15L”,“15C”,“15R”指三条互相平行,方位角均为150度的跑道。

固定翼航空器和直升机在起飞及着陆时通常都需要逆风进行,这是为了在保证有足够升力的前提下尽量降低航空器的地速(即航空器相对地面的运动速度),以便减少在跑道上的滑行距离。所以根据当地的常年气象条件,有些机场会建有多条不平行跑道,以便在不同季节的不同风向下都可以使用;对于只有一条跑道或多条平行跑道的机场,其跑道方向通常与当地盛行风的方向一致。

指跑道的长度、宽度和坡度。

跑道的长度取决于所能允许使用的最大飞机的起降距离、海拔高度及温度。海拔高度高,空气稀薄,地面温度高,发动机功率下降,因而都需要加长跑道。跑道的宽度取决于飞机的翼展和主起落架的轮距,一般不超过60米。一般来说,跑道是没有纵向坡度的,但在有些情况下可以有3度以下的坡度,在使用有坡度的跑道时,要考虑对性能的影响。

跑道道面分为刚性和非刚性道面。刚性道面由混凝土筑成,能把飞机的载荷承担在较大面积上,承载能力强,在一般中型以上空港都使用刚性道面。国内几乎所有民用机场跑道均属此类。

跑道道面要求有一定的摩擦力。为此,在混凝土道面一定距离要开出5厘米左右的槽,并定期(6~8年)打磨,以保持飞机在跑道积水时不会打滑,当然,有一种方法,就是在刚性道面上加盖高性能多孔摩擦系数高的沥青,即可减少飞机在落地时的震动,又能保证有一定的摩擦力。国内新建、扩建的少量机场如厦门、上海浦东机场为此类型跑道。

非刚性道面有草坪、碎石、沥青等各类道面,这类道面只能抗压不能抗弯,因而承载能力小,只能用于中小型飞机起降的机场。

对于起飞重量超过5700千克的飞机,为了准确地表示飞机轮胎对地面压强和跑道强度之间的关系,国际民航组织规定使用飞机等级序号(AirCraft Classfication Number-ACN )和道面等级序号(Pavement Classfication Number-PCN)方法来决定该型飞机是否可以在指定的跑道上起降。

PCN是由道面的性质,道面基础的承载强度经技术评估而得出的,每条跑道都有一个PCN值。

  ACN则是由飞机的实际重量,起落架轮胎的内压力,轮胎与地面接触的面积以及主起落架机轮间距等参数由飞机制造厂计算得出的。ACN数和飞机的总重只有间接的关系,如B747飞机由于主起落架有16个机轮承重,它的ACN数为55,B707的ACN数为49,而它的总重只有B747的2/5,两者ACN却相差不大。

使用这个方法计算时,当ACN值小于PCN值,这类型的飞机可以无限制地使用这条跑道。在一些特殊情况下, ACN值可以在大于PCN值 5%至10%以下时使用这一跑道,但这会带来跑道使用寿命的缩短。

跑道道肩:是在跑道纵向侧边和相接的土地之间有一段隔离的地段,这样可以在飞机因侧风偏离跑道中心线时,不致引起损害。此外大型飞机很多采用翼吊布局的发动机,外侧的发动机在飞机运动时有可能伸出跑道,这时发动机的喷气会吹起地面的泥土或砂石,使发动机受损,有了道肩会减少这类事故。有的机场在道肩之外还要放置水泥制的防灼块,防止发动机的喷气流冲击土壤。

跑道道肩一般每侧宽度为1.5米,道肩的路面要有足够强度,以备在出现事故的,使飞机不致遭受结构性损坏。

跑道安全带的作用是在跑道的四周划出一定的区域来保障飞机在意外情况下冲出跑道时的安全,分为侧安全带和道端安全带:

侧安全地带:是由跑道中心线向外延伸一定距离的区域,对于大型机场这个距离应不小于150米,在这个区域内要求地面平坦,不允许有任何障碍物。在紧急情况下,可允许起落架无法放下的飞机在此地带实施硬着陆。

道端安全地带:是由跑道端至少向外延伸60米的区域,建立道端安全地带的目的是为了减少由于起飞和降落时冲出跑道的危险。在道端安全地带中有的跑道还有安全停止道,简称安全道。安全道的宽度不小于跑道,一般和跑道等宽,它由跑道端延伸,它的长度视机场的需要而定,它的强度要足以支持飞机中止起飞时的质量。

净空道是指跑道端之外的地面和向上延伸的空域。它的宽度为150米,在跑道中心延长线两侧对称为分布,在这个区域内除了有跑道灯之外不能有任何障碍物,但对地面没有要求。可以是地面,也可以是水面。

滑行道的作用是连接飞行区各个部分的飞机运行通路,它从机坪开始连接跑道两端,在交通繁忙的跑道中段设有一个或几个跑道出口和滑行道相连,以便降落的飞机迅速离开跑道,这些叫做联络道。

滑行道的宽度由使用机场最大的飞机的轮距宽度决定,要保证飞机在滑行道中心线上滑行时,它的主起落轮的外侧距滑行道边线不少于1.5~4.5米。在滑行道转弯处,它的宽度要根据飞机的性能适当加宽。

滑行道的强度要和配套使用的跑道强度相等或更高,因为在滑行道上飞机运行密度通常要高于跑道,飞机的总重量和低速运动时的压强也会比跑道所承受的略高。

滑行道在和跑道端的接口附近有等待区,地面上有标志线标出,这个区域是为了飞机在进入跑道前等待许可指令。等待区与跑道端线保持一定的距离,以防止等待飞机的任何部分进入跑道,成为运行的障碍物或产生无线电干扰。

跑道上有各式的标志和记号。国际民航组织(ICAO)规定,跑道的标志必须是白色的,而对于浅颜色跑道可通过加黑边的方式来改善显示效果。这些标志通常包括:跑道名称、跑道中心线、跑道入口、着陆点、接地区、跑道边界线等。

根据我们掌握的数据,截止2013年年底全球共有41821座机场,美国共有机场19453座,中国共有机场507座,全球每两座机场里,其中有一座便是美国的。

  跑道的性能及相应的设施决定了什么等级的飞机可以使用这个机场,机场按这种能力分类,称为飞行区等级。

  飞行区等级用两个部分组成的编码来表示,第一部分是数字,表示飞机性能所相应的跑道性能和障碍物的限制。第二部分是字母,表示飞机的尺寸所要求的跑道和滑行道的宽度,因而对于跑道来说飞行区等级的第一个数字表示所需要的飞行场地长度,第二位的字母表示相应飞机的最大翼展和最大轮距宽度,它们相应数据据见下表:

  目前我国大部分开放机场飞行区等级均在4D以上,厦门高崎、福州长乐、北京首都、沈阳桃仙、大连周水子、上海虹桥、上海浦东、南京禄口、杭州萧山、广州白云、深圳宝安、武汉天河、三亚凤凰、重庆江北、成都双流、昆明巫家坝、拉萨贡嘎、西安咸阳、乌鲁木齐地窝铺等机场拥有目前最高飞行区等级4E。

  常听新闻报道某机场几号跑道,可不要认为它有很多条跑道哦,也不要以为它是按顺序或随意编号的,实际上它是有规定的。

  主跑道的方向一般和当地的主风向一致,跑道号按照跑道中心线的磁方向以10度为单位;四舍五人用两位数表示。以台北桃园中正机场为例,磁方向为233度的 跑道的跑道号为23,跑道号以大号字标在跑道的进近端,而这条跑道的另一端的磁方向为53度,跑道号为05,因此一条跑道的两个方向有两个编号,磁方向二 者相差180度;跑道号相差18。

  另外,如果机场有两条平行跑道则用左和右区分。如台北桃园中正机场编号则分别为5L,5R (5号左、5号右),有三条时,中间跑道编号加上字母C ;

  为了防止误会, 如果机场有两条或更多条平行跑道时 可取相邻编号

  基本尺寸: 指跑道的长度、宽度和坡度。

  跑道的长度取决于所能允许使用的最大飞机的起降距离、海拔高度及温度。海拔高度高,空气稀薄,地面温度高,发动机功率下降,因而都需要加长跑道。

  跑道的宽度取决于飞机的翼展和主起落架的轮距,一般不超过60米。

  一般来说,跑道是没有纵向坡度的,但在有些情况下可以有3度以下的坡度,在使用有坡度的跑道时,要考虑对性能的影响。

  滑行道的作用是连接飞行区各个部分的飞机运行通路,它从机坪开始连接跑道两端,在交通繁忙的跑道中段设有一个或几个跑道出口和滑行道相连,以便降落的飞机迅速离开跑道,这些叫做联络道。

  滑行道的宽度由使用机场最大的飞机的轮距宽度决定,要保证飞机在滑行道中心线上滑行时,它的主起落轮的外侧距滑行道边线不少于1.5~4.5米。在滑行道转弯处,它的宽度要根据飞机的性能适当加宽。

  滑行道的强度要和配套使用的跑道强度相等或更高,因为在滑行道上飞机运行密度通常要高于跑道,飞机的总重量和低速运动时的压强也会比跑道所承受的略高。

  滑行道在和跑道端的接口附近有等待区,地面上有标志线标出,这个区域是为了飞机在进入跑道前等待许可指令。等待区与跑道端线保持一定的距离,以防止等待飞机的任何部分进人跑道,成为运行的障碍物或产生无线电干扰。

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我们身边的物品都是用(材料

石油,木头,棉花,沙子都是(天然)材料。

像玻璃这种由天然材料加工而成的材料叫

)制成的,我们就说塑料是制

塑料是一种用途广泛的(

塑料还可以代替钢铁作(建筑

天然材料远远不能满足人类的需要,因此人们利用一

些技术设计,制造出许多(

)烧制成的,属于(天然

最近科学家研制出一种晶粒微小,强度却很高的(纳

米)材料,可以用于许多领域。用纳米材料制造的小

机器人,只有一粒(尘埃)那么大,可以在人体的血

,清扫血管,治疗(疾病)

防弹玻璃,防弹服,变色眼镜,记忆眼镜架都是(新

)破坏。然而塑料被丢弃

:棉,麻,丝,纱,土,

石油,橡胶,石头,沙子,木头

瓷,纸,石灰,尼龙,玻璃,金属,水泥,钢筋等

)是制成纸的材料,属于(

用(纳米)材料制成的小机器人,只有一粒(

埃)那么大,可以在人体的血管里(游泳)清扫血管,治

人造材料:像玻璃这种由天然材料加工而成的材料叫

天然材料:有的材料可以从大自然中直接获取,如木

头,棉,麻,丝,沙,土等,它们被称为天然材料。

白色污染:人们随意抛弃在自然界中的废旧塑料包装

制品,飘挂在树上,落在路边、草坪、街头、水面、

农田及住地周围等处的这种随处可见的污染环境现

我们身边哪些物品是用塑料制成的?

塑料袋,塑钢门窗,各种塑料建筑装饰材料等等,都要用

比较塑料尺子和木头尺子各有什么特点?用塑料代替木

头有什么优点?有什么不足?

以节约木材,减少森林破坏

缺点:塑料不易降解,容

说说减少白色污染的建议。

答减少白色污染的建议:

塑料杯)分类放置,分类回收,以利于

)在制作塑料制品尤其是易废弃的生活用品

时,加一些添加剂,使之埋入地下易腐烂。

烧,因为有的塑料燃烧时会放出有毒气体,污染环境)

人造材料尤其是人造新材料对人们有什么好处?如

果没有这些新材的出现,将会怎样?

人类生活,生产,建设和科学技术等各个领域都

离不开材料。锁着人类社会的发展,需要具备各种优越性

能的材料,而材料的发展,又推动着社会各个方面的发展

和进步。没有这些新材料的出现,社会各个方面都不会有

塑料有什么优点和缺点?

生锈等优点。然而,塑料制品被丢弃后上百年不易降解,

声音对于每个人来说并不陌生,人类可以靠声音

声音一般指人耳能够感觉到的空气(振动

)振动引起的空气压强的变化。一切发生的

当物体的振动停止时,声音就马上(消失

)的方式,向着(四面八方)通过

,宇航员在月球上听不到对方发

出的声音,它们只能依靠(特殊装置

声音的高低与物体振动的(快慢

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  热点话题的科学视角

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  ●AIE高分子制备方法及应用:唐本忠院士、秦安军教授、胡蓉蓉副教授

  ●唐本忠院士、赵祖金教授发展了折叠型的空间共轭的A IE分子体系,并实现了单分子二维导电性能。

  ●高蒙博士率领的研发团队将荧光生物探针投入临床检测,可将细胞器清晰成像。

  ●AIE材料在医疗领域的大展拳脚,最先成为现实的可能是检测糖尿病的试剂盒。

  唐本忠院士拿过学生手里的“宝贝”―――一个个装着少量有色粉末的透明玻璃瓶,依次摆在灯前。开灯,粉末绽出明亮、颜色各异的光,仿若连成一条彩虹。“我们集齐了从蓝光到红光,覆盖整个可见波光范围的聚集诱导发光材料体系”。在世界上最先提出聚集诱导发光概念的唐本忠,正带领团队将实验室里合成的发出独特荧光和磷光的材料,打造成彩色“侦探”:能捕捉风洞试验中大型飞机的薄弱环节,能让细菌无所遁形,将来它们还能进入人体追踪癌细胞。

  独辟蹊径让分子变身“性情大变”

  5月15日,唐本忠西装革履,少见地系上红色领带,站在第二届国际聚集诱导发光现象及其应用研讨会的开幕式上,笑容谦和地欢迎来自国内外300余位不同科研领域的“武林高手”。

  这些人的汇集,源于唐本忠14年前一次反其道而行之的挑战权威。

  发光分子在稀溶液里可高效发光,但在浓溶液中或聚集状下,发光能力减弱甚至完全消失。德国科学家60年前发现的这种聚集猝灭现象,让发光领域的研究者大为挠头。因为发光材料多在固态下使用,比如制作一块有机发光二极管(OLED)的屏幕,发光材料就是在浓度最高的固体薄膜态使用。

  分子越多,发光能力反而越弱,怎么办?那就避免让它们聚集在一起,这正是大多数科学家研究的方向:如何阻止分子聚集。但唐本忠独辟蹊径,让平板一样容易聚集的分子变成类似螺旋桨一样的结构。

  变身后的分子“性情大变”,越是聚集,越能发出耀眼光芒,尤其在固态下发光效果更强,而且消耗的能量也大为减少。唐本忠将这种发光现象命名为聚集诱导发光,英文简称“AIE”。

  AIE材料发出明亮、颜色各异的光。

  发光材料领域一扇全新的大门被推开。一系列先进功能材料接踵而至,拉近了人们幻想中的奇妙材料与现实的距离。曾经好莱坞科幻电影中,薄而透明、可以任意弯曲折叠的显示屏羡煞科技控,今天,可折叠的发光屏幕已成为现实。

  唐本忠主持的第二届AIE国际研讨会,像是一场科学技术界的跨界派对,化学、物理、生物、医疗还有工程,各领域的延展研究都建立在AIE概念之上。团队成员之一的胡蓉蓉博士在研讨会上就见到了化学界顶尖杂志《美国化学会会志》(Journal ofthe A m erican Chem icalSociety)副主编,这位研究检测葡萄酒里微量小分子含量的美国科学家,希望借助发光的AIE材料,在糖分不同的葡萄酒中灵敏而精确地挑选出口味更佳的那一瓶。

  变色涂料让飞机风洞试验变简单

  2013年,武汉大学的李振教授发起第一届A IE国际会议,有160多人参加。时隔两年,刚结束的这次AIE会议人数翻倍,包括四五十名国际同行。

  “老唐,你知道为什么研究AIE的人这么多吗?”会议间歇上海一位教授问唐本忠,“因为它太简单了”,这话引得唐本忠哈哈大笑,简单而有用恰是他追求的最高境界。在胡蓉蓉的印象中,唐本忠最常对学生说的“三字诀”就是SEU―――Simple(简单)、Easy(容易)和Useful(有用)。

  简单到只需要一步反应就可以获得的AIE材料,在全世界数百名科研人员手中被“玩”出各种花样,涉及光电、生物、医疗等诸多领域。

  唐本忠团队发现,处于无定形态和结晶形态的AIE材料,在颜色和发光强度上都有不同。想法天马行空的唐本忠意识到,这个发现可以成为飞机风洞试验的有力工具。

  AIE材料已经能发出从蓝光到红光等不同波频的光,甚至正在往红外光的方向拓展。

  大型飞机起飞前,风洞实验是必要的检测关口。在风洞实验中,飞机要被猛烈的风持续地吹,承受不住的部位就会露出破绽。但要找出这些破绽并非易事。风洞试验破坏的往往是应力集中的地方,肉眼看不出破绽,研究人员只能通过一次次数据模拟,在复杂的计算中去发现“漏洞”。

  而从无定状态到结晶状态的AIE材料,施加作用力就会发生变化,力致变色将使风洞试验抛开繁琐的计算,变得极为简单。将AIE材料做成涂料抹在飞机上,这些高分子会将一切变化清晰地呈现出来,应力集中的地方会发出与地方不同的光,甚至整个飞机的应力是怎么分布的,荧光都可以通过颜色变化让人看得一清二楚。

  做出的OLED器件像1平方米点6万根蜡烛那么亮

  唐本忠最近摔坏了手机的显示幕,咨询后发现更换屏幕要1000多元。他不禁感慨,自己用的不是AIE材料的柔性显示屏幕,否则手机不仅不怕摔,还可以弯折甚至卷起来。

  现在常用的手机是液晶显示,即LCD,液晶本身不发光,要依赖背景光,然而背景光非常耗电。另一种常用显示器―――街头常见的大型广告牌,是用无机稀土材料制作的发光二极管,发光持久,但稀土属于稀缺品,需要在高温加工,非常耗能,而且脆弱、容易摔坏。

  效率高、耗能小、易加工、韧度高的显示屏,一直是人们的渴盼。唐本忠团队在努力开发AIE材料在光电领域的应用,这个领域的新宠OLED正是他们研究的焦点。

  唐本忠院士在查看研究生的研究进展。

  在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室里,AIE器件的发光效率可以达到理论的最高值。他们用AIE材料做出的OLED器件,亮度相当于1平方米内同时点燃6万根蜡烛,像探照灯一样闪闪发光。如将AIE材料用于手机屏幕,将使手机控告别玩了一半游戏不得不到处找插线板充电的烦恼。

  唐本忠每周穿行于香港、广州两地实验室,7月12日是周日,出差回来的唐本忠来到位于华南理工大学科技园的实验室,五楼一侧的几个房间内,都有学生忙碌的身影。

  他们捧出一大袋制备好的AIE材料,打开紫外线灯,唐本忠一一查看,“这个是谁做的?”他欣喜地询问,一瓶淡黄的粉末,在淡蓝的光照下,静静发出白色的光,“这个用处大啊”。很快他又发现一块拇指大的晶体,发出红色光芒,“红光结晶体也成功了?”

  身边围着的老师和学生看着唐本忠用装有发光粉末的玻璃瓶摆出“彩虹”。如今,AIE特性的荧光分子发光颜色,已经覆盖整个可见光区域,他们的研究使OLED实现全彩色显示成为可能。

  生物探针能发现“隐形”细菌检测糖尿病

  唐本忠带领的团队是2012年广东省第三批引进的创新科研团队之一,在满是玻璃杯和试管的化学实验室里,他们埋头将一个个天马行空的科学想象发展成造福社会的技术现实。

  第一步,他们选择了生物检测和医疗领域。

  实验室里的水溶性AIE材料,本身在水中不发光,但只要在水溶液中碰上生物分子,如蛋白质、D N A、脂肪、糖分等,绑定了追踪成分的AIE材料就会立刻发光,因此它被认为是一种很敏感的“点亮性”传感器。实验中,这种与健康关系密切的“生物探针”,钻进小白鼠体内可让实验人员窥视小白鼠身体内部情形。

  荧光探针不同于电镜,既不需要真空,在不同状况下也可以发出不同的光。如果用于人体,就能观察到以前看不到的细节,这些细节成为医生判断病情的珍贵线索。由唐本忠的博士后高蒙博士率领的研发团队,已经将这种生物探针投入临床检测,可将细胞器清晰成像。

  发红光的AIE大晶体。

  他们正在研发的AIE探针,进入溶酶体与酶接触后,通过聚集发光,能清晰显示酶的浓度高低。医生只需将这一浓度成像与正常影像进行比较,就可以判断患病的概率。

  传统荧光探针可检测的溶酶体仅10种左右,AIE探针的检测范围至少是传统探针的4倍。这一技术将主要运用到新生儿因溶酶体缺乏而导致的遗传性疾病临床检测中。“其实细胞器的分布、形态和位置变化都与很多疾病密切相关”,高蒙博士团队还尝试运用AIE荧光材料,观测接受抗癌药物治疗的细胞器形态改变,以此判断抗癌药物是否有效。

  另外,一个细菌检测的平台也正在建设当中。发现“隐形”细菌,AIE材料也大有用武之地。

  在实验室里,唐本忠团队在下发现,一种特殊的AIE材料一见到细菌就发光:有的见了死细菌发光,有的见到活细菌发光。更为神奇的是他们开发的一种荧光材料,不仅可以使细菌现形,而且还可以置细菌于死地。

  这个发现让整个团队为之振奋。若由AIE材料上阵,使死亡的细菌发亮,实验人员可根据发光面积计算出数值,就能判断药物对细菌的杀灭程度有多大。而且更特别的是,A IE材料可以只让细菌发光,轻松地区分细菌和人体细胞,从而可轻易地锁定细菌的位置。

  胡蓉蓉副教授在实验中比较出,AIE材料的光稳定性很强。传统材料进行细胞染色后拍照,可能拍了两三张后亮度就会减弱或消失,但AIE材料可以拍几十甚至几百张仍保持相当亮度。

  AIE材料在医疗领域的大展拳脚,最先成为现实的可能是检测糖尿病的试剂盒。

  糖尿病是一种难事前感知的疾病,发现尿液中糖分偏高时,往往为时已晚,只能终身注射胰岛素。而唐本忠团队将分子设计得能与葡萄糖结合,分子量变大,然后就会聚集,一聚集就发光。这样一来只需用紫外灯照射一下尿液,若尿液闪闪发光,就证明当中含葡萄糖,要赶紧去医院检查就医。

  医生期待A IE材料能有更出色的表现。例如,给一个肝癌病人动手术时,犬牙交错的边缘很考验医生技术,如切除不净,等于埋下复发的隐患,这也是我国肿瘤病人康复率比较低的原因之一。但如果使用AIE荧光材料,即便只有一毫米大小的肿瘤也可以通过荧光呈现,帮助医生准确地把它切除。唐本忠团队正在致力于将这一想法变成现实。

  大部分癌症死亡病例是因为癌细胞转移而引起,癌细胞从原发病灶逃出,通过血液“流窜作案”,要检验血液里有没有逃窜的癌细胞,得做循环肿瘤细胞(CTC)检测,但因为捕获的循环肿瘤细胞纯度不高,医疗界一直对CTC检测渴盼新的思路。

  唐本忠团队研制出的AIE材料,有望解决这个难题。他们开发了一类特殊的AIE材料,只染癌细胞,不染正常细胞。抽血后添加这种材料,如果血液闪闪发光,就意味着追踪到了逃窜的癌细胞。目前已有一些荧光探针投入追踪行列,比如一些表层的肿瘤组织,剖开后喷洒荧光材料。

  “原创的科研就像刨一口井,越往下刨泉眼越多,总是跟踪别人的,早晚会枯竭”。唐本忠团队设想并努力实践着,让AIE材料“玩”出更多新花样。

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