MH/T 5111-2015 特性材料拦阻系统

ICS49.100

V56

MH

中华人民共和国民用航空行业标准

MH/T5111—2015

特性材料拦阻系统

Engineeredmaterialsarrestingsystem(EMAS)

2015–12–31发布2016–04–01实施

中国民用航空局发布

MH/T5111—2015

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4结构..............................................................................2

5技术要求..........................................................................3

6试验方法..........................................................................5

7设计要求..........................................................................6

8安装要求..........................................................................8

9验收要求.........................................................................10

10使用维护和维修..................................................................12

附录A（规范性附录）特性材料性能测试方法和合格判据.................................15

附录B（规范性附录）塑料顶盖性能测试方法和合格判据.................................21

附录C（规范性附录）拦阻床性能测试方法和合格判据...................................30

MH

I

MH/T5111—2015

前言

本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

请注意本标准的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。

本标准由中国民用航空局机场司提出。

本标准由中国民用航空局航空器适航审定司批准立项。

本标准由中国民航科学技术研究院归口。

本标准起草单位：中国民航科学技术研究院，航科院（北京）科技发展有限公司。

本标准起草人：姜春水、李敬、肖宪波、史亚杰、孔祥骏、孙玲、李建庭、赵阳、李辛酉、李明、

乐宁宁、姚红宇。

II

MH/T5111—2015

特性材料拦阻系统

1范围

本标准规定了机场跑道特性材料拦阻系统（EMAS）的结构、技术要求、试验方法、设计要求、安装

要求、验收要求及使用维护和维修要求。

本标准适用于机场跑道特性材料拦阻系统（EMAS）的性能测试、设计、安装、验收、使用、维护和

维修。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1771-2007色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定

GB/T2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法

GB/T8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级

GB/T8627建筑材料燃烧或分解的烟密度试验方法

GB/T9341-2008塑料弯曲力学性能测试

GB/T16422.2-2014塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：氙弧灯

GB/T17200-2008橡胶塑料拉力、压力和弯曲试验机（恒速驱动）技术规范

GB/T20285-2006材料产烟毒性危险分级

GB50026-2007工程测量规范

MH5001民用机场飞行区技术标准

MH5005民用机场飞行区排水工程施工技术规范

MH5006-2002民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范

MH5007-2000民用机场飞行区工程竣工验收质量检验评定标准

MH5012-2010民用机场目视助航设施施工质量及验收规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

特性材料engineeredmaterials

M具有特定的力学性能，在飞机碾压下,能以预期的方式溃缩并吸收飞机动能的材料。H

3.2

特性材料拦阻系统engineeredmaterialsarrestingsystem

EMAS

1

MH/T5111—2015

以特性材料为主体，设置在跑道端外，对冲出跑道端的飞机实施拦阻，使飞机减速或停止的系统。

3.3

单元体EMASunit

由特性材料预制而成的块体以及顶盖、底托等共同组成的基本单元。

3.4

压溃度relativecrushingdepth

材料压溃深度与其高度的比值。

3.5

半溃缩能halfcrushingenergy

压溃度达到0.5时材料溃缩所吸收的总能量。

3.6

半溃缩能软化系数softeningcoefficientofhalfcrushingenergy

材料饱和吸水后的半溃缩能和吸水前半溃缩能的比值。

3.7

弯曲强度flexuralstrength

材料在弯曲过程中承受的最大弯曲应力。

[GB/T9341-2008中的3.4]

3.8

设计机型aircrafttypesforEMASdesign

设计EMAS时所针对的飞机机型。

3.9

飞机验证试验actualaircraftverificationtest

飞机以一定速度冲入拦阻床，以验证其拦阻效果及设计模型准确性的试验。

3.10

导流板jetblastshield

安装在拦阻床前端，通过改变气流方向提高拦阻床对飞机尾流抵抗能力的构件。

4结构

EMAS的典型结构见图1，由以下组成：

a)拦阻床：由单元体组成，对冲入的飞机实施拦阻的结构体；

b)后置段：拦阻床与跑道端之间不设置特性材料的部分；

c)行车道：设置在拦阻床两侧及后端，供日常维护和应急救援车辆通行的道路。

2

MH/T5111—2015

图1EMAS典型结构示意图(未按比例)

5技术要求

5.1基本要求

5.1.1EMAS应能通过后置段的刹车减速和拦阻床的压溃吸能性能对冲出跑道的飞机起到拦阻作用，在

实现有效拦阻的同时，EMAS不应使飞机结构受到重大破坏或使机上乘员过度受力。

5.1.2EMAS应为被动式无源系统，其拦阻功能无需通过外部方式启动。

5.1.3EMAS的设计寿命应不低于20年。

5.1.4应按MH5001的要求，在EMAS表面喷涂跑道入口前标志。

5.1.5EMAS不应对人体、生物与环境造成有害影响，并应符合国家相关安全与环保的要求。

5.2拦阻床

5.2.1拦阻床应安装在跑道端外尽可能远离跑道端的位置，其中心线应在跑道中心线的延长线上，宽

度（不包括两侧台阶或斜坡）应不小于跑道宽度，长度（不包括末端台阶或斜坡）应根据机场运行条件

设计确定。

5.2.2拦阻床两侧和远离跑道端侧应设置台阶或斜坡，便于日常维护使用和紧急情况下人员撤离。

5.2.3拦阻床应能对设计机型实现有效拦阻。

5.2.4拦阻床应具有一定的强度，确保日常维护人员在上面行走时不会造成损伤。

5.2.5在应急救援需要时，拦阻床应能保证救援和消防车辆进入和驶出。

5.2.6拦阻床应安装于平整铺筑面上，该铺筑面强度应能确保飞机过早接地或冲出跑道时对飞机的危

害最小，并能承受救援和消防车辆在其上通行。

5.2.7拦阻床单元体应与铺筑面粘结牢固。

5.3M后置段H

5.3.1后置段长度应足以保证拦阻床不受正常运行的飞机发动机尾流影响，最小长度应依据飞机喷气

尾流的吹袭试验结果确定，后置段宽度应不小于跑道宽度。

5.3.2后置段的表面摩阻特性应不低于相邻跑道的表面摩阻特性。

5.3.3后置段应能承受飞机喷气尾流的吹袭，其强度应能确保飞机过早接地或冲出跑道时对飞机的危

害最小，并能承受救援和消防车辆在其上通行。

3

MH/T5111—2015

5.4行车道

5.4.1行车道的宽度应能满足机场消防救援车辆通行。

5.4.2行车道的坡度应能防止其表面和拦阻床积水。

5.4.3行车道表面应平整，其强度应确保飞机过早接地或冲出跑道时对飞机的危害最小，并能承受救

援和消防车辆在其上通行。

5.5性能要求

5.5.1特性材料

5.5.1.1力学性能

应力－压溃度曲线应呈三段式，最大压溃度应不小于0.6，单元体间半溃缩能分散度应不大于20%。

5.5.1.2耐水性能

半溃缩能软化系数应在0.8～1.2范围内。

5.5.1.3抗冻融性能

经25次冻融循环后，质量损失率应不大于5%，抗冻系数应在0.8～1.2范围内。

5.5.1.4阻燃性能

阻燃性能应符合GB/T8624-2012的A级要求。

5.5.2顶盖

5.5.2.1力学性能

顶盖应对EMAS拦阻效果无明显影响，或产生的影响在设计可接受范围内。

5.5.2.2防水性能

顶盖应具有防水性能。

5.5.2.3耐高低温性能

在70℃和-30℃的环境下，外观应无明显变化，弯曲强度变化率应不大于20%。

5.5.2.4耐盐雾、除冰防冰剂侵蚀性能

盐雾或除冰防冰剂侵蚀后，外观应无明显变化，质量变化率和尺寸变化率均应不大于2%，弯曲强

度变化率不大于20%。

5.5.2.5抗紫外线性能

紫外线照射后，外观应无明显变化，弯曲强度变化率应不大于20%。

5.5.2.6阻燃性、烟毒性、烟密度

阻燃性应符合GB/T2408-2008的HB级要求。

烟毒性应达到GB/T20285-2006中ZA3级的要求。

烟密度等级应不大于75。

4

MH/T5111—2015

5.5.3密封材料

寿命期内应具有良好的密封性和环境耐候性，安装方式应便于修补或更换。

5.5.4拦阻床

5.5.4.1不影响导航、灯光等助航设施

不应对机场导航、灯光等助航设施产生任何干扰，必要时宜进行电磁环境评估与飞行验证。

5.5.4.2对过早接地飞机的影响

当飞机过早接地并落于拦阻床内时，不应导致飞机方向失控，必要时宜进行计算评估或仿真验证。

5.5.4.3防水性能

应避免被水浸泡。若特性材料本身不防水，应利用顶盖等组件构成防水层，避免特性材料与水接触。

5.5.4.4防雹性能

应能抵抗直径25mm冰雹的撞击，且撞击后顶盖应无裂纹和凹陷。

5.5.4.5不吸引动物、不易滋生植物

应不吸引鸟类、昆虫、兽类等动物，也不易滋生植物。

5.5.4.6抵抗飞机喷气尾流的性能

飞机喷气尾流连续吹袭不小于60s，拦阻床无任何移动、破损或融化。

6试验方法

6.1特性材料

6.1.1力学性能

按附录A.1的规定执行。

6.1.2耐水性能

按附录A.2的规定执行。

6.1.3抗冻融性能

按附录A.3的规定执行。

6.2塑料顶盖

6.2.1M力学性能H

采用单轮负载试验（见7.4.2）或其他等效试验验证。

6.2.2耐高低温性能

按附录B.2的规定执行。

5

MH/T5111—2015

6.2.3耐盐雾侵蚀性能

按附录B.3的规定执行。

6.2.4耐除冰防冰剂侵蚀性能

按附录B.4的规定执行。

6.2.5抗紫外线性能

按附录B.5的规定执行。

6.2.6烟密度

应符合GB/T8627的要求。

6.3拦阻床

6.3.1防雹性能

按附录C.1的规定执行。

6.3.2抵抗飞机喷气尾流的性能

按附录C.2的规定执行。

7设计要求

7.1一般要求

7.1.1在设计条件内，EMAS不应使飞机结构受到重大破坏或使机上乘员过度受力。

7.1.2应考虑机场气候条件，特别是降雨、雪、冰雹等的影响。

7.1.3应明确设计机型列表。设计机型列表宜综合考虑该跑道目前及未来计划运行的机型。

7.1.4拦阻床的设计长度应在模型计算结果的基础上至少增加10%的裕度。

7.1.5EMAS铺筑面应确保排水顺畅、不造成积水，必要时可在EMAS周边设置排水系统。

7.2设计条件

7.2.1标准设计

EMAS标准设计条件应包括：

a)飞机冲出跑道时速度为70kn；

b)飞机重量为最大起飞重量以及0.8倍最大着陆重量；

c)飞机发动机无正向推力和反向推力；

d)后置段的摩擦系数为0.25。

7.2.2特殊设计

跑道端安全区长度受限无法实施标准设计、机型组成复杂无法兼顾设计机型列表中的全部机型时或

其他特殊情况下，可采用特殊设计。采用特殊设计时，在设计方案中应对设计机型对应的设计条件进行

详细说明。

6

MH/T5111—2015

7.3设计模型

7.3.1设计模型应基于特性材料的压溃吸能机理建立，并通过飞机验证试验的验证。

7.3.2新型特性材料在应用该设计模型前，应进行适用性验证。若特性材料的吸能机理未发生变化，

可采用单轮负载试验对原有模型的适用性进行验证；若特性材料的吸能机理发生变化，需采用飞机验证

试验对模型进行验证。

7.3.3设计模型应包括以下输入参数：

a)拦阻床的位置和尺寸；

b)飞机起落架的设计限制载荷；

c)飞机起落架的构型及轮胎参数；

d)飞机重量及重心位置；

e)飞机冲出跑道时的速度；

f)特性材料的力学性能。

7.3.4设计模型应能预测设计机型的飞机进入拦阻床后的动态响应，其输出结果应包括：

a)随时间变化的飞机速度；

b)随时间变化的飞机加速度；

c)随时间变化的施加在各个起落架上的航向载荷和垂向载荷；

d)机上乘员承受的过载；

e)拦阻效果（速度下降值或拦停距离）。

7.4设计模型验证试验

7.4.1飞机验证试验

7.4.1.1飞机验证试验应满足以下要求：

a)试验用机至少包括一种最大起飞重量大于60t的机型；

b)每种机型以拦阻床的完整形态进行不少于3次拦停试验，试验中飞机冲入拦阻床的速度应分别

位于20kn～30kn、40kn～50kn、大于60kn三个速度区间；

c)测量参数至少应包括拦停距离，以及随时间记录的速度、加速度、各起落架航向载荷和垂向载

荷、机上乘员的航向和垂向加速度。

7.4.1.2试验结果应同时满足以下条件，则判定设计模型合格：

a)飞机被拦停在拦阻床内，且拦停距离的模型计算值与测量值的相对误差不超过10%；

b)试验后起落架和飞机结构保持完整。

7.4.1.3飞机验证试验应确保机上乘员的航向和垂向加速度峰值不超过4g。

注：g为重力加速度。

7.4.2单轮负载验证试验

7.4.2.1针对设计模型的单轮负载验证试验应满足以下要求：

a)试验机轮参数分别与所模拟验证机型的前起落架机轮和主起落架机轮相匹配；

Mb)使用的单元体具有产品完整形态；H

c)所模拟验证机型的试验状态包括多种负载，包括运行空重、最大起飞重量及0.8倍最大着陆重

量的情况；

d)测量参数包括速度和随时间变化的机轮航向载荷和垂向载荷。

7.4.2.2设计模型对航向载荷的计算结果与测量结果的平均相对误差不超过10%，则判定所使用的单

元体或所模拟验证机型适用于该设计模型，计算方法见公式（1）：

7

MH/T5111—2015

n

xtii

t

e=i1i100%..................................(1)

n

式中：

e——平均相对误差，以百分数（%）表示；

n——试验次数，n≥6；

i——试验编号；

xi——第i次试验中航向载荷的模型计算值，单位为牛顿（N）；

ti——第i次试验中航向载荷的测量均值，单位为牛顿（N）。

7.5设计报告

设计报告应包含以下内容：

a)设计机型列表；

b)设计条件；

c)拦阻床的位置和尺寸；

d)预测的拦阻效果；

e)对EMAS涉及的场道工程、助航灯光、导航设施、排水工程等的设计方案；

f)特性材料的力学性能；

g)拦阻床内助航导航设施的易折性要求，即：设施应至少设置两个易折点，其中一个易折点应设

置在拦阻床表面之上(0～76)mm之间，另一个易折点应在铺筑面之上(0～120)mm之间。

8安装要求

8.1工程划分

EMAS工程划分为4个单位工程：“场道工程”、“排水工程”、“助航灯光及导航设施工程”和“EMAS

安装工程”。每项单位工程的分部工程划分见表1。

表1EMAS工程的划分

项次单位工程分部工程

道面、铺筑面

1场道工程基础

土基

盖板沟

管沟

2排水工程

明沟

其他排水构筑物

助航灯光（改造/预留）

3助航灯光及导航设施工程导航设施（改造/预留）

标志

8

MH/T5111—2015

表1（续）

项次单位工程分部工程

导流板安装

4EMAS安装工程拦阻床安装

拦阻床密封

8.2场道工程

8.2.1EMAS场道工程范围包括后置段、拦阻床铺筑区和行车道。

8.2.2拦阻床铺筑区水泥混凝土面层的整平与做面的做法应符合MH5006-2002中8.0.5的规定，但不

宜进行拉毛作业。

8.2.3拦阻床铺筑区表面特性如下：

a)应具有良好的平整度，用3m直尺测量时,直尺底面与道面表面间的最大空隙不大于5mm；

b)不应有严重质量缺陷（如断板，严重裂缝、错台、边角断裂，大面积不均匀沉陷、起皮、剥落

及露石等）；出现可能对EMAS安装质量造成影响的一般质量缺陷时（如局部较小面积的剥落、

起皮、露石、粘浆、蜂窝、麻面及灌缝不良），应处理后再进行安装。

8.3排水工程

排水工程施工应符合MH5005的规定。

8.4助航灯光及导航设施工程

8.4.1EMAS安装工程前，应完成助航灯光及导航设施的预埋或预留，并通过隐蔽工程验收。

8.4.2拦阻床铺筑区内的助航灯光及导航设施的基础部分应不高于铺筑面。

8.5EMAS安装工程

8.5.1施工准备

8.5.1.1助航灯光及导航设施工程的隐蔽工程、场道工程和排水工程已验收合格。

8.5.1.2应制定EMAS安装工程专项施工方案，对安装人员进行培训，明确安装要求。

8.5.2材料进场检查

检查内容应包括：

a)包装及材料完整无损、无变形；

b)材料型号、规格和数量应符合装箱清