Wenn Runway-Markierungen an Sichtbarkeit verlieren

Sichtbarkeit ist nicht gleich Vorhandensein

Eine Runway-Markierung kann vollständig auf der Fahrbahn vorhanden und für einen Piloten im Anflug völlig unsichtbar sein. Der Unterschied ist entscheidend. Vorhandensein bedeutet, dass die Farbe da ist. Sichtbarkeit bedeutet, dass sie gesehen werden kann.

Diese Trennung ist der Punkt, an dem die meiste Markierungsinstandhaltung scheitert. Ein Farbstreifen, der nicht abgeblättert ist, kann dennoch ein landendes Flugzeug nicht führen, wenn sein Kontrast verschwunden ist, seine Retroreflexion erschöpft ist oder stehendes Wasser die verbleibende Sichtbarkeit auswäscht. Die Markierung existiert. Sie erfüllt nur ihre Funktion nicht.

Die meisten Flugplätze behandeln Markierungen als binäre Eigenschaft. Eine Markierung funktioniert entweder oder nicht, also bleibt sie oder wird neu gestrichen. Die Realität ist langsamer und feinkörniger. Eine Fahrbahnmarkierung kann Monate damit verbringen, von konform zu nicht konform zu verfallen, ohne jemals offensichtlich zu fehlen. Das Auge sieht einen Streifen. Das Messsystem sieht ihn auch. Der Pilot tut es nicht.

Was die Sichtbarkeit beeinträchtigt

Der Verlust der Sichtbarkeit ist nicht ein Prozess. Es sind mindestens fünf, die parallel ablaufen, jeder mit einer anderen Lösung.

Abrieb und Oberflächenverschleiß. Flugzeugreifen scheuern und polieren die Farbe. Strahltriebwerke sandstrahlen sie. Schneepflugschaber ziehen Grit darüber. Die Oberfläche wird matt, dann kreidig. Sobald das Bindemittel versagt, ist Neuanstrich die einzige Lösung.

Verlust von Glaskugeln. Eine Markierung verwendet eingebettete Glaskugeln, um nachts Licht zurückzuwerfen. Flugzeugreifen und Triebwerksabgase lösen sie. Die Retroreflexion fällt stetig, aber die meisten Piloten sehen dies nicht, weil es gleichmäßig über den Streifen hinweg geschieht. Die Schwelle ist unsichtbar, bis sie überschritten wird.

Gummiablagerungen in der Aufsetzzone . Flugzeugreifengummi sammelt sich in Ablagerungen, die in der Landezone altern und aushärten. Es bildet einen undurchsichtigen Film auf der Farbe. Das Entfernen des Gummis bringt die darunterliegende Markierung zurück, solange die Farbe und die Kugeln darunter noch intakt sind. Neuanstrich löst das Problem nicht, wenn der Gummi zurückbleibt.

Oxidation und Vergrauung der Fahrbahn. Die umgebende Fahrbahn verschlechtert sich. UV-Strahlung, Triebwerke, Enteisungsflüssigkeit und Salz lassen die Oberfläche Farbe verlieren und grau werden. Eine weiße Markierung auf schwarzem Asphalt ist auffällig. Eine weiße Markierung auf grauem Beton ist es nicht. Dies ist hauptsächlich ein Tagesproblem. Nachts kommt die Sichtbarkeit hauptsächlich von der Retroreflexion .

Stehendes Wasser. Vertiefungen sammeln stehendes Wasser. Eine untergetauchte Markierung ist unsichtbar. Auf einer Startbahn mit schlechter Entwässerung kann sich Wasser stundenlang halten. Eine Markierung unter Wasser ist unabhängig von Farbe oder Kugelqualität nutzlos.

Zwei dieser Mechanismen werden mit einem Hochdruckreiniger und einem Gummi-Kehrmaschine behoben. Zwei werden mit einem Farbwagen behoben. Einer wird durch Entwässerungsverbesserungen behoben. Alle als “die Markierung versagt, neu streichen” zu behandeln, ist die teure Art, eine Startbahn zu verwalten.

Warum die Aufsetzzone zuerst nachlässt

Die Aufsetzzone ist der Teil der Startbahn jenseits der Schwelle, auf dem landende Flugzeuge zuerst die Fahrbahn berühren sollen. ICAO und die EU definieren es so, ohne feste Länge. Die FAA legt sie auf die ersten 3.000 Fuß ab der Landeschwelle fest. Jedes landende Flugzeug setzt hier auf, und hier hinterlassen die Reifen ihren Gummi. Die Konzentration ist extrem.

Alles, was die Sichtbarkeit beeinträchtigt, geschieht in der Aufsetzzone schneller, weil der Fluss höher ist. Abrieb pro Flug wird mit jedem Flug multipliziert, der die Startbahn nutzt. Gummiablagerungen sammeln sich in Tonnen an. Der Kugelverlust beschleunigt sich. Die umgebende Fahrbahn oxidiert schneller, weil sie den meisten Reifenkontakt und Triebwerksabgase trägt.

Es gibt einen sekundären Effekt. Eine Startbahn mit starkem Verkehr erzeugt stehendes Wasser in der Aufsetzzone, weil die Fahrbahn sich setzt und Spurrillen bildet. Die Aufsetzzone wird zu einer Senke. Wenn es regnet, füllt sich diese Vertiefung vor jedem anderen Teil der Startbahn und entwässert zuletzt.

Das Ergebnis ist, dass eine Startbahn konforme Markierungen an der Schwelle und hinter der Mitte haben kann, aber nicht konforme Sichtbarkeit in der Aufsetzzone, wo Piloten sie am meisten brauchen.

Warum niemand es kommen sieht

Das Auge ist ein hervorragender Detektor von Veränderungen und ein katastrophaler Messer absoluter Helligkeit. Ein Pilot im Anflug kann sofort sehen, dass eine Leuchte in einer Reihe von Lichtern dunkler ist als ihre Nachbarn. Ein Pilot kann nicht sehen, dass jede Markierung auf einer 10.000 Fuß langen Startbahn um den gleichen Betrag verblasst ist, weil es nichts gibt, womit man sie vergleichen könnte.

Adaption macht dies schlimmer. Zwischen einer Jahreszeit und der nächsten hat sich der Pilot, der diese Startbahn regelmäßig fliegt, an die Sichtbarkeit gewöhnt, die die Markierungen jetzt haben. Eine Markierung, die allmählich verblasst ist, wird zur neuen Normalität.

Stromkreisüberwachung hilft nicht. Ein Startbahn-Befeuerungssystem überwacht den Lampenzustand und den Stromkreisstrom. Es misst nicht die Lichtleistung. Ein Markierungssystem, falls vorhanden, ist normalerweise eine Papier-Checkliste. Visuelle Systeme können keinen Retroreflexionsverlust erkennen. Ein Retroreflektometer kann das, aber Handmessungen sind teuer und intermittierend, daher haben die meisten Flughäfen keine Messbasislinie. Ohne eine Basislinie gibt es keine Möglichkeit zu wissen, dass eine Markierung nachlässt, bis sich jemand beschwert oder sie eine Compliance-Prüfung nicht besteht.

Tages- und Nachtsichtbarkeit sind unterschiedliche Fehler

Eine Markierung kann für den Tagesbetrieb versagen und für die Nacht bestehen, oder für die Nacht versagen und für den Tag bestehen. Dies sind nicht dasselbe Problem.

Tagsichtbarkeit hängt vom Kontrast ab. Eine weiße Linie auf schwarzem Asphalt hat hohen Kontrast. Eine weiße Linie auf grauem Beton nicht. Kontrast ist eine Eigenschaft der Markierung und der Oberfläche, auf der sie liegt, nicht der Markierung allein.

Nachtsichtbarkeit hängt hauptsächlich von der Retroreflexion ab. Eine Markierung wirft Licht von den Landelichtern des Flugzeugs zum Piloten zurück. Retroreflexion ist eine Eigenschaft der eingebetteten Glaskugeln und ihrer Einbettungstiefe, nicht der darunterliegenden Fahrbahn. Was der Pilot sieht, ist immer noch ein Kontrast: das Licht, das die Markierung zurückwirft, gegen das viel schwächere Licht, das die nackte Fahrbahn zurückwirft.

Eine Startbahn, auf der die Fahrbahn oxidiert und vergraut ist, wird bei Tageslicht-Sichtbarkeitsprüfungen versagen, während die Retroreflexion noch konform ist. Eine Startbahn, auf der sich Gummi angesammelt hat, wird bei beiden versagen, weil Gummi sowohl die Lichtrückgabe als auch die darunterliegende weiße Farbe blockiert.

Stehendes Wasser ist die Ausnahme, die beide gleichzeitig versagen lässt. Wasser ist für den Piloten undurchsichtig, egal ob das Licht von der Sonne oder von den Flugzeuglichtern kommt.

Was eine fotografische Untersuchung zeigt und übersieht

Ein drohnengestützter Fahrbahn-Scan in niedriger Höhe und mit hoher Überlappung erfasst jeden Millimeter der Startbahnoberfläche mit einer bekannten Bodenauflösung. Ein Foto einer Markierung zeigt ihren physischen Zustand: Vorhandensein oder Fehlen von Farbe, Lage und Ausmaß von Abrieb, Verteilung von Gummiablagerungen, Verfärbung durch Oxidation, Lage von Pfützen und stehendem Wasser.

Was es nicht zeigt, ist Retroreflexion. Eine Markierung auf einem Foto sieht hell oder dunkel aus, je nach Beleuchtungswinkel und Kamerabelichtung. Eine Markierung, die die Hälfte ihrer Kugelpopulation verloren hat, sieht auf einem Foto genauso aus wie eine vollständig konforme, weil beide unter Tageslicht wie weiße Streifen aussehen. Retroreflexion ist für die Kamera unsichtbar. Sie erfordert ein Retroreflektometer. Das Instrument verwendet die 30-m-Geometrie von ASTM E1710 und EN 1436, die entwickelt wurde, um einen Autofahrer darzustellen, der 30 Meter vorausschaut, mit Augen 1,2 m und Scheinwerfern 0,65 m über der Straße. Es gibt keine luftfahrtspezifische Geometrie, daher leihen sich Flugplätze die Straßengeometrie. Sie reproduziert nicht, was ein Pilot aus dem Cockpit sieht.

Ebenso zeigt ein Foto Gummiablagerungen, aber fast nichts darüber, ob sie klebrig genug sind, um mit einem Gummi-Kehrmaschine entfernt zu werden, oder ob sie so verwittert sind, dass sie im Wesentlichen Teil der Farbe sind und sich ohne Neuanstrich nicht bewegen lassen.

Der nützliche Befund einer fotografischen Untersuchung ist das Vorhandensein, die Lage und das Ausmaß der Verschlechterung. Die Einschränkung ist, dass sie nicht das eine misst, was für den Nachtbetrieb wichtig ist: die Lichtrückgabe. Eine Untersuchung, die starke Gummiablagerungen findet, ist handlungsrelevant: Gummi entfernen und Retroreflexion messen, bevor entschieden wird, ob ein Neuanstrich notwendig ist. Eine Untersuchung, die keine sichtbaren Mängel findet, kann dennoch eine Startbahn maskieren, deren Retroreflexion weit unter ihren Neuwert gefallen ist.

Wann entfernen und wann neu streichen

Eine Markierung, die Gummiablagerungen zeigt und noch ausreichende Retroreflexion hat, benötigt Gummi-Entfernung, nicht Neuanstrich. Die Farbe darunter ist in Ordnung. Das Problem ist, dass die Oberfläche schmutzig ist.

Eine Markierung, die Farbabrieb zeigt und Glaskugeln verloren hat, benötigt Neuanstrich. Reinigen wird verlorene Kugeln nicht wiederherstellen. Das Bindemittel versagt.

Eine Markierung, die Oxidation der umgebenden Fahrbahn mit einem ansonsten intakten weißen Streifen zeigt, muss durch Kontrastmessung bewertet werden. Wenn der Tageskontrast ausreichend ist, lassen Sie sie. Wenn nicht, hängt die Lösung vom Budget ab: Fahrbahnreinigung oder -schleifen zur Wiederherstellung der Fahrbahnfarbe ist billiger als Neuanstrich, bietet aber keinen Nutzen für den Nachtbetrieb. Neuanstrich stellt sowohl die Tages- als auch die Nachtsichtbarkeit wieder her.

Eine Markierung unter stehendem Wasser ist ein Entwässerungsproblem, kein Markierungsproblem. Verbesserte Oberflächenentwässerung oder lokales Fräsen und Verfüllen, wo die Startbahn sich zu einer Spurrille gesetzt hat, löst es dauerhaft.

Das praktische Ergebnis ist, dass eine Startbahninspektion nicht nur ein binäres Bestehen/Nichtbestehen liefern sollte, sondern eine Beschreibung dessen, was tatsächlich versagt hat und wo. Eine Untersuchung, die meldet “Runway-Mittellinienmarkierung nicht konform, erfordert sofortigen Neuanstrich” ist weniger nützlich als eine, die meldet “Runway-Mittellinienmarkierung hat Gummiablagerungen 150 Meter hinter der Schwelle, Retroreflexion ausreichend, Gummi-Entfernung und erneute Messung empfohlen.” Eines ist eine Anweisung. Das andere ist ein Plan.

Deshalb ist ein Oberflächen-Scan , der sich noch in aktiver Entwicklung befindet und noch nicht angeboten wird, darauf ausgelegt, georeferenzierte Bilder der gesamten Startbahn zu erfassen: Der nächste Eingriff kann auf den spezifischen Mangel abzielen, nicht auf die gesamte Startbahn. Eine Gummi-Entfernungsoperation in der Aufsetzzone ist billiger als ein Neuanstrich der Startbahn. Ein Neuanstrich, der nach der Gummi-Entfernung erfolgt, ist haltbarer als einer, der versucht, Ablagerungen zu überdecken. Eine Entwässerungsbehebung, die stehendes Wasser verhindert, verlängert die Lebensdauer der Markierungen überall dort, wo sie verbessert wird.

Die Markierung auf Ihrer Startbahn ist nicht einfach da oder nicht da. Sie ist sichtbar oder nicht, und der Weg zur Wiederherstellung der Sichtbarkeit hängt davon ab, zu verstehen, was sie beeinträchtigt hat.

Siehe auch: Runway-Oberflächeninspektion, was ein Drohnen-Scan zeigt .