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系統識別號 U0026-0812200913483448
論文名稱(中文) 分析機場胎屑之微觀特性
論文名稱(英文) Microscopic Characteristics of Rubber Deposit on Airport Pavements
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 土木工程學系專班
系所名稱(英) Department of Civil Engineering (on the job class)
學年度 95
學期 2
出版年 96
研究生(中文) 蘇功耀
研究生(英文) Kung-yao Su
電子信箱 n6793105@mail.ncku.edu.tw
學號 n6793105
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 136頁
口試委員 口試委員-周家蓓
口試委員-蔡攀鰲
口試委員-陳偉全
口試委員-王劍能
指導教授-陳建旭
中文關鍵字 胎屑  摩擦係數 
英文關鍵字 rubber  friction 
學科別分類
中文摘要 針對近年來發生多起民航機滑出跑道的飛安事故,每當飛安事故發生後,行政院飛航安全委員會均委託相關機構進行跑道摩擦係數測試,其結果發現每當飛安事件發生其跑道摩擦係數值均偏低,探討其原因除了降雨積水、紋理磨耗外,就是胎屑沉積所致。爲解決相關問題各國均投入各種研究,其研究結果經由美國聯邦航空總署(Federal Aviation Administration, FAA)及國際民航組織(International Civil Aviation Organization, ICAO)制定相關規範包含粗質紋理量測及胎屑處理方式,提供各國機場參考使用。惟對胎屑微觀狀況下相關研究較為缺乏。
本研究是以高雄國際機場跑道作為研究對象,透過連續摩擦檢測設備獲得該機場跑道抗滑值較低位置發生於著陸區,並於該區域內佈設相關位置點其中採用油脂塗佈法量測粗質紋理變化情形,配合英式擺錘法量測其定點靜摩擦係數。並於佈設位置點取得胎屑樣本採用光學及掃瞄式電子顯微鏡加以觀測其胎屑內部組成及構造。
藉由上述各項施作可找出微觀下胎屑的兩大特性即層疊性及方向性並量測出胎屑厚度。
針對靜摩擦係數或動摩擦係數,就所得結果跑道中心左側區域之平均值大於右側區域平均值。研判造成此一現象可能的原因為側風的影響,造成飛機降落時右側輪胎先行著地。
有關英式擺錘數BPN,其量測結果跑道左側區域之平均值亦大於右側區域平均值且所得之方程式呈線性關係,藉由線性方程式可求得不同摩擦係數之相對BPN值。無論位於跑道左側區域與右側區域。另可求得維護計畫水準0.47與最低摩擦水準0.34之相對BPN值。
英文摘要 According to the occurrence of excursion from Runway in the recently years, when runway occurrence occurs Aviation Safety Council delegate the relative institution to conduct a research on Continuous Friction Measuring. Based on the research result, discover that runway touchdown fruction indicate low value when runway occurrence occurs. The result are raining, high consume of rubber, and rubber deposit.
To result the issues, a lot of countries dedicate to variety of research. FAA, ICAO conduct relative rules include macrotexture measuring and process of rubber to provider a reference to each airport all over the world, but lack of research on Mircoscopic Characterustics of Rubber.

This Research us based upon Kaohsiung International Airport by using Continuous Friction Measuring Equipment, the airport obtain low anti-excursion for airplane landing. Using grease smear method in the landing area to obverse and records the point of status. Also include British Protable Skid-Resistance Tester for static friction factor. Also collect rubber sample form landing area, use Optical and Scanning Electron microscope to discover the material structure of rubber sample.

Based on the practices above, there are two features in mircoscopic rubbe which are layer type and Direction type also and indicate the thin of rubber.

The result indicate the average value of Static friction factor and dynamic friction factor for the central-left side is greater than the central-right side of runway. Based upon this practice, the result of side-wind effort will force the right wheel of airplane landing first.

The result of this measuring practice is the average value of British Pendulum Number (BPN) which indicate left side greater then right side of runway. The equation indicate line relative, based upon this equation will get different friction factor of BPN value. Therefore, the maintain plan level is 0.47 compare the lowest friction is 0.34 of BPN on both right and left side of runway.
論文目次 摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 諸論
1.1 前言 1-1
1.2 研究動機 1-2
1.3 研究目的 1-2
1.4 研究範圍 1-3
第二章 文獻回顧
2.1 機場跑道道面的檢測目的 2-2
2.2 機場跑道道面巡場、檢測時機及範圍 2-2
2.3 評估跑道道面狀況之需求與分辨鋪面情況 2-3
2.4 機場跑道道面摩擦係數檢測儀器及相關標準 2-3
2.5 機場跑道連續摩擦檢測設備簡介及量測的位置 2-6
2.5.1 機場跑道連續摩擦檢測設備 2-6
2.5.2 評估CFME的安排時間 2-6
2.5.3 使用CFME的時機 2-7
2.5.4 CFME進行摩擦量測之車輛速度 2-7
2.5.5 CFME的自濕系統 2-7
2.5.6 CFME量測的位置 2-7
2.5.6.1 只考慮窄體客機的跑道量測 2-9
2.5.6.2 同時考慮有窄體及廣體客機的跑道量測 2-9
2.6 跑道道面摩擦係數評估標準 2-9
2.7 鋪面抗滑係數及組成 2-11
2.7.1 鋪面抗滑係數 2-11
2.7.2 鋪面抗滑能力組成 2-11
2.8 鋪面抗滑能力的來源 2-13
2.9 跑道表面的水滑現象 2-14
2.9.1 動態水滑現象 2-14
2.9.2 粘性水滑現象 2-15
2.10 跑道道面表面紋理的區分 2-15
2.11 粒料形狀的改變 2-15
2.11.1 磨損 2-16
2.11.2 磨光 2-16
2.11.3 不同的磨損 2-17
2.11.4 風化 2-17
2.12 影響跑道道面抗滑能力因素 2-18
2.12.1跑道表面受摩擦力與速度影響 2-18
2.12.2跑道的污染物FOD及類型 2-19
2.13 胎屑清除方法 2-20
2.13.1高壓水柱法 2-20
2.13.2機械移除 2-21
2.13.3熱壓縮空氣法 2-21
2.13.4化學藥劑法 2-21
2.13.5高速衝擊法 2-22
2.14抗滑值清洗頻率 2-23
2.15道面表面紋理量測 2-24
2.15.1巨觀紋理量測方法 2-24
2.15.2微觀紋理量測方法 2-24
2.15.3巨觀紋理規範 2-25
2.15.3.1新工鋪面 2-25
2.15.3.2即有鋪面 2-25
2.15.3.3改善紋理 2-25
2.16 英式擺錘法 2-27
2.16.1英式擺錘法溫度對抗滑值影響 2-27
2.16.2 抗滑量測設備間之關係 2-28
第三章 研究計畫
3.1 研究流程 3-4
3.2 研究地點 3-5
3.3 胎屑清洗的方法 3-6
3.3.1 化學藥劑法清洗步驟 3-6
3.3.2 高速衝擊法清洗步驟 3-8
3.4 觀測點佈設位置及取樣 3-10
3.5 胎屑微觀觀測 3-12
3.5.1 光學顯微鏡觀測 3-12
3.5.1.1 設備需求 3-12
3.5.1.2 執行步驟 3-13
3.5.1.3 胎屑厚度量測 3-15
3.5.2 掃瞄式電子顯微鏡觀測 3-18
3.5.2.1 實驗步驟 3-19
3.6 油脂塗佈法 3-23
3.6.1 實驗設備需求 3-23
3.6.2 實驗步驟 3-24
3.7 定點摩擦檢測 3-26
3.7.1試驗設備 3-26
3.7.2 紅外線測溫儀 3-27
3.7.3 試驗方法 3-28
3.7.4 試驗結果計算 3-29
第四章 試驗結果與討論
4.1 胎屑層疊性之觀測 4-1
4.1.1 胎屑表面及內部構造觀測 4-2
4.1.2 反光玻璃珠觀測過程 4-5
4.1.3 光學顯微鏡胎屑層面之觀測 4-6
4.1.4 掃瞄式電子顯微鏡胎屑層面之觀測 4-8
4.1.5 胎屑層面之觀測結果 4-9
4.1.6 胎屑累積厚度與起降次數關係 4-16
4.1.7評估胎屑沉積 4-21
4.1.8胎屑方向性之觀測 4-23
4.2油脂塗佈法檢測巨觀紋理 4-27
4.2.1檢測時間 4-27
4.2.2檢測頻率 4-28
4.2.3巨觀紋理深度檢測結果 4-28
4.3 英式鐘擺試驗結果 4-35
4.3.1檢測時間 4-36
4.3.2檢測頻率 4-36
4.3.3英式擺錘數檢測結果 4-36
第五章 結論與建議
5.1 結論 5-1
5.2 建議 5-2
參考文獻
附錄
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