FAA AC 150/5345-46: specyfikacja opraw świateł drogi startowej i kołowania

Światło krawędzi drogi startowej, zwane też światłem bocznym, to jeden z dwóch rzędów świateł wyznaczających boki drogi startowej. FAA AC 150/5340-30J ogranicza odstęp między jednostkami do 200 stóp (61 m). Załącznik 14 ICAO dopuszcza co najwyżej 60 m na drodze do podejść według przyrządów i 100 m na drodze bez takiego podejścia. AC 150/5345-46F określa oprawę.

FAA trzyma specyfikację opraw świateł drogi startowej i kołowania w jednym okólniku doradczym. AC 150/5345-46F, Specification for Runway, Taxiway, Heliport, and Vertiport Light Fixtures, z 30 września 2024 r., został zainicjowany przez AAS-100, Airport Engineering Division FAA. Anuluje AC 150/5345-46E i ma pięć rozdziałów. Każdy typ oprawy nazywa po numerze L, określa wiązkę, jaką musi wytwarzać, i opisuje testy, które musi przejść producent. Okólniki mówiące lotnisku, jak montować i utrzymywać te oprawy, odsyłają tutaj po liczby.

Czym jest okólnik i kogo wiąże

Punkt 1 nazywa go specyfikacją FAA dla opraw świateł na drogach startowych i kołowania lotnisk. Punkt 2 podaje praktyczny skutek. Sześć miesięcy po wydaniu w AC 150/5345-53, Airport Lighting Equipment Certification Program, figurują wyłącznie urządzenia zakwalifikowane zgodnie z tą specyfikacją. Punkt 4.1 kieruje producentów do tego okólnika w sprawie procedury certyfikacji przez stronę trzecią. Oprawa wpisana od tej daty została więc zakwalifikowana względem tego tekstu.

Punkt 4 określa wagę prawną. Okólnik „nie stanowi przepisu i nie jest sam w sobie prawnie wiążący”, a zgodność jest dobrowolna, z wyjątkiem przypadków opisanych w tym punkcie. Tam, gdzie ma zastosowanie, jego standardy „stanowią dopuszczalny sposób spełnienia wymagań 14 CFR Part 139”, a także wymagań dla lotnisk objętych federalnymi zobowiązaniami na podstawie Grant Assurance 19. Wszystkie projekty oświetlenia w okólniku „są akceptowalne dla Administratora w spełnieniu wymagań oświetleniowych według § 139.311”. Dla wszystkich pozostałych operatorów jest zalecany. Stosowanie jest obowiązkowe w projektach finansowanych z federalnych programów grantowych, takich jak Airport Improvement Program (Grant Assurance 34), oraz w projektach finansowanych z programu Passenger Facility Charge (PFC Assurance 9). Na lotnisku z certyfikatem dopuszczalny sposób zgodności ocenia się indywidualnie i musi być udokumentowany w Airport Certification Manual.

W terminologii FAA jest to okólnik doradczy, czyli wytyczna. To zobowiązania grantowe sprawiają, że wiąże on w projektach finansowanych.

Typy, klasy i tryby opraw

Tabele 1-1 do 1-3 wymieniają typy. Numer L mówi, do czego służy oprawa, a FAA nazywa oprawy od drogi, którą obsługują, a nie od klasy jasności.

• Oprawy wpuszczone w nawierzchnię drogi startowej (tabela 1-1). L-850A dla osi drogi startowej i operacji land and hold short, L-850B dla strefy dotyku i średniointensywnego systemu świateł podejścia, L-850C dla krawędzi drogi startowej i progu przesuniętego, L-850D dla progu i końca, L-850E dla średniointensywnego systemu świateł podejścia i progu, L-850F dla LAHSO, błyskające białe światło, oraz L-850T dla świateł stanu drogi startowej.
• Oprawy wpuszczone w nawierzchnię drogi kołowania, heliportu i wertiportu (tabela 1-2). L-852A do D, J i K dla osi drogi kołowania, rozdzielone szerokością wiązki i tym, czy zasięg widzialności na drodze startowej (RVR) wynosi co najmniej 1200 stóp, L-852E i F dla skrzyżowań dróg kołowania, L-852G dla świateł ochronnych drogi startowej, L-852S dla poprzeczek zatrzymania, L-852T dla niebieskiej krawędzi drogi kołowania i płyty, a L-852H dla obwodów heliportów i wertiportów.
• Oprawy nadziemne (tabela 1-3). L-860 dla krawędzi drogi startowej na drogach VFR, L-861 dla dróg z nieprecyzyjnym podejściem IFR, L-862 dla dróg z precyzyjnym podejściem IFR, L-861T dla niebieskiej krawędzi drogi kołowania i płyty, L-862S dla poprzeczek zatrzymania i L-804 dla świateł ochronnych drogi startowej. Wersje progowe i końcowe mają przyrostek E, na przykład L-862E.

AC 150/5340-30J, tabela 2-3, podaje typ oprawy dla każdego elementu wyposażenia. Daje L-862 dla nadziemnych świateł krawędzi drogi startowej o wysokiej intensywności, L-861 dla średniej i L-860 dla niskiej, a L-850C tam, gdzie mają zastosowanie oprawy wpuszczone w nawierzchnię. Stopnie jasności również należą do tego okólnika. W systemie HIRL stopień 5 to 100 procent jasności przy 6,6 A (punkt 2.6.4.1). Pojęcia HIRL i światło wpuszczone w nawierzchnię wyjaśniają widok na cały system.

Oprawy wpuszczone w nawierzchnię mają klasę, czyli montaż bezpośredni (klasa 1) albo na podstawie (klasa 2), oraz wariant, ustalany przez całkowitą wysokość nad gotowym terenem. Wariant 3 to do 1/4 cala (6,35 mm), wariant 2 to od 1/4 do 1/2 cala, a wariant 1 to od 1/2 do 1 cala. Tryb 1 to oprawa szeregowa zasilana prądem 6,6 A, a tryb 2 to oprawa równoległa na stałym napięciu. Punkt 3.7 wymaga trybu 1 dla wszystkich opraw L-862 i wpuszczonych w nawierzchnię, z wyjątkiem L-852H, oraz trybu 2 dla L-860. Opraw L-861, L-852H i L-804 można użyć w obu trybach.

Wymagania mechaniczne wynikają z miejsca montażu. Standardowa oprawa nadziemna nie może przekraczać 14 cali (355,6 mm) wysokości eksploatacyjnej, a w obszarach śnieżnych może być podniesiona w krokach po 2 cale do 30 cali (punkt 3.4.2). Potrzebuje punktu plastycznego, który wytrzymuje moment zginający 150 stopofuntów i rozdziela się przed 500. Oprawa wpuszczona w nawierzchnię musi wytrzymać obciążenie ścinające 11 000 funtów (punkt 3.5.3), a jej powierzchnia nie może przekraczać 320 stopni Fahrenheita (160 stopni Celsjusza) pod kołem ciężkiego pojazdu przez 10 minut (punkt 3.5.7).

Światła krawędzi drogi startowej i ich rozstaw

Światło krawędzi drogi startowej to stałe światło na jednym z dwóch prostych rzędów biegnących równolegle do osi drogi startowej. AC 150/5340-30J, punkt 2.3, mówi, że rzędy wyznaczają boczne granice użytecznej powierzchni do lądowania. Wiele osób nazywa te jednostki światłami bocznymi. Zobacz hasła światło boczne i światło krawędzi drogi startowej . Typy opraw to L-860, L-861 i L-862, opisane wyżej.

Zasady rozmieszczenia FAA znajdują się w AC 150/5340-30J, punkt 2.3.1.2, a nie w tym okólniku:

• Światła stoją co najmniej 2 stopy (0,6 m) i co najwyżej 10 stóp (3 m) od krawędzi nawierzchni o pełnej nośności.
• Jednostki są równomiernie rozmieszczone i symetryczne względem osi. Linia łącząca jednostki po przeciwnych stronach jest prostopadła do osi.
• Odstęp wzdłużny nie może przekraczać 200 stóp (61 m).
• Na przecięciu drogi startowej z MIRL lub LIRL, gdzie nie da się zachować zgodności, odstęp między jednostkami po tej samej stronie nie może przekraczać 400 stóp (122 m).
• Światła są białe, z wyjątkiem systemów średniej i wysokiej intensywności, które używają żółtego w ostatnich 2 000 stopach (610 m) drogi startowej do podejść według przyrządów albo w połowie jej długości, zależnie od tego, co jest mniejsze.

Załącznik 14 ICAO, tom I, punkty 5.3.9.3 do 5.3.9.6, ustala wartości międzynarodowe. Rzędy są równoodległe od osi i w odległości do 3 m od krawędzi obszaru drogi startowej. Odstęp wynosi co najwyżej 60 m na drodze do podejść według przyrządów i co najwyżej 100 m na drodze bez takiego podejścia. Na przecięciach dróg startowych światła mogą być rozmieszczone nieregularnie albo pominięte, jeśli pozostaje odpowiednie prowadzenie. Oba systemy dają prawie ten sam limit dla drogi do podejść według przyrządów, ponieważ 200 stóp to 60,96 m. Tekst ICAO dopuszcza też szerszy odstęp na drodze bez takiego podejścia.

Światła wpuszczane w nawierzchnię, oprawy L-852 i światła miejsc oczekiwania

Oprawa wpuszczana w nawierzchnię to oprawa osadzona w powierzchni nawierzchni, a nie wystająca ponad nią. Okólnik nadaje wpuszczanym typom dróg startowych przedrostek L-850, a wpuszczanym typom dróg kołowania przedrostek L-852 (tabele 1-1 i 1-2). Oprawa L-852 to więc światło wpuszczone w drogę kołowania, heliportu lub wertiportu. Litera po numerze wskazuje zastosowanie. Zobacz hasła L-852 i oprawa wpuszczana w nawierzchnię .

Podręcznik informacji lotniczych FAA (Aeronautical Information Manual), rozdział 2, sekcja 1, opisuje, co pokazuje oświetlona droga kołowania. Światła krawędzi drogi kołowania są niebieskie i wyznaczają jej krawędzie. Światła linii środkowej drogi kołowania są stałe, zielone. Trzy kolejne systemy oznaczają miejsce oczekiwania:

• Światła poprzeczki zezwolenia (clearance bar lights) to trzy stałe żółte światła wpuszczone w nawierzchnię w miejscu oczekiwania na drodze kołowania. Ułatwiają dostrzeżenie tego miejsca przy niskiej widzialności.
• Światła ochronne drogi startowej (runway guard lights) to albo para migających żółtych świateł wystających ponad nawierzchnię obok drogi kołowania, albo rząd żółtych świateł wpuszczonych w nawierzchnię w poprzek drogi kołowania, na oznakowaniu miejsca oczekiwania przed drogą startową. Zobacz hasło światło ochronne drogi startowej .
• Światła poprzeczki zatrzymania (stop bar lights) to rząd czerwonych, stałych, jednokierunkowych świateł wpuszczonych w nawierzchnię w poprzek drogi kołowania, na miejscu oczekiwania przed drogą startową, z wystającymi czerwonymi światłami po obu stronach. Potwierdzają zezwolenie kontroli ruchu lotniczego na wjazd na drogę startową lub przecięcie jej przy niskiej widzialności, poniżej 1 200 stóp zasięgu widzialności na drodze startowej (RVR). Pilot nigdy nie przekracza zapalonej czerwonej poprzeczki zatrzymania, nawet mając zezwolenie. Zobacz hasło poprzeczka zatrzymania .

Typy opraw wynikają z tabel 1-2 i 1-3. L-852G to wpuszczone w nawierzchnię światło ochronne drogi startowej, a L-804 to jego wersja wystająca. L-852S to wpuszczona poprzeczka zatrzymania, a L-862S jej wersja wystająca. Określenie „hold crossing lights” nie występuje w przeczytanych tekstach FAA, więc nie jest tu definiowane. Nazwy powyżej to nazwy FAA. AC 150/5340-30J, punkt 4.1, podaje kryteria zastosowania. Poprzeczki zatrzymania są wymagane przy RVR poniżej 600 stóp (183 m) na oświetlonych drogach kołowania, które dają dostęp do czynnej drogi startowej.

Wymagania fotometryczne

Punkt 3.3 i tabele 3-1 do 3-4 zawierają wymagania fotometryczne. Każdy typ ma minimalne pokrycie wiązki, elipsę, prostokąt lub okrąg w stopniach. Zasady są takie same we wszystkich tabelach.

1. Natężenie wewnątrz elipsy, uśrednione metodą z punktu 4.3, musi być równe lub wyższe od wartości w tabeli. Musi też wynosić co najmniej połowę określonej wartości w każdym punkcie wewnątrz elipsy (punkt 3.3.2).
2. Tam, gdzie podano elipsę 10 procent, natężenie w każdym punkcie na niej musi wynosić co najmniej 10 procent określonej wartości. Dla opraw wpuszczonych w nawierzchnię pomija się część poniżej poziomu terenu (punkty 3.3.3 i 3.3.4).
3. Zmierzone średnie natężenie nie może przekraczać trzykrotności określonej średniej. Nie dotyczy to dwukierunkowych opraw dwubarwnych z jednym źródłem światła (punkt 3.3.5).
4. Barwy to barwy lotnicze z SAE AS25050. Czerwień dla L-850T, L-852S i L-862S oraz żółć dla L-852G i L-804 muszą być barwami sygnalizacji drogowej według normy ITE ST-017 (punkt 3.3.6 i uwagi do tabel).

W tabeli 3-1 wartości to minimalne średnie natężenie w kandelach, z wyjątkiem L-850E i L-852T, gdzie podano minimum. Kilka przykładów pokazuje skalę. To tylko przykłady, a każdy typ ma własny wiersz.

• L-862 nadziemna krawędź drogi startowej (tabela 3-2). Wiązka główna od -2 do 9 stopni w poziomie i od 0 do 7 stopni w pionie. Biała 10 000 cd, żółta 5000 cd, zielona 2500 cd i czerwona 2000 cd.
• L-850C krawędź drogi startowej wpuszczona w nawierzchnię (tabela 3-1). Wiązka główna od -2 do 9 stopni w poziomie i od 0,2 do 7 stopni w pionie. Biała 10 000 cd, żółta 5000 cd, zielona 3300 cd i czerwona 1500 cd.
• L-861 nadziemny wszechkierunkowy (tabela 3-3). Biała, minimum 75 cd i minimalna średnia 125 cd, między 2 a 10 stopniami w pionie.
• L-852T krawędź drogi kołowania (tabela 3-1). Niebieska, minimum 2 cd od 1 do 6 stopni w pionie.

Tabele nie podają stopnia jasności w nagłówkach. Wartości to światło, jakie dany typ musi wytwarzać, a punkt 4.3 mówi, jak się je mierzy. Pojęcie kandela wyjaśnia jednostkę.

Jak sprawdza się wartości

Rozdział 4 to procedura kwalifikacji, która określa, jak uzyskuje się liczbę.

Przed badaniem sprzęt fotometryczny jest kalibrowany zgodnie z punktem 6 IES LM-35. Osie wyznacza się od prawidłowo zamontowanej oprawy. Oś pozioma przechodzi przez środek oprawy równolegle do osi drogi startowej, a kąty poziome w stronę osi są dodatnie (punkt 4.3.1). Lampy świecą stale, a oprawa pracuje co najmniej 15 minut przed pomiarem. Używa się co najmniej pięciu losowych lamp z partii produkcyjnej, a na elipsie 10 procent mierzy się co najmniej 8 punktów.

Odczyty zależą od wiązki. Oprawę o wąskiej wiązce, z poziomą wiązką główną ±15 stopni lub mniejszą, odczytuje się wzdłuż osi poziomej i pionowej co najwyżej co 1 stopień, z co najmniej dziesięcioma odczytami na oś. Oprawę o szerokiej wiązce odczytuje się w cięciach poziomych przy każdym stopniu rozpiętości wiązki w pionie. Oprawę wszechkierunkową odczytuje się w cięciach pionowych co najmniej co 30 stopni. Każde cięcie jest uśredniane, średnie muszą spełniać tabelę, a każdy odczyt musi wynosić co najmniej połowę określonej wartości. Przy obliczaniu średniej największa wartość może być co najwyżej trzykrotnością najmniejszej (punkt 4.3.3).

Badanie dopuszcza pewien luz. Oprawy wpuszczone w nawierzchnię mogą przesunąć środek wiązki o ±0,5 stopnia w pionie i ±1,0 stopnia w poziomie, aby dopasować krzywą, a oprawy nadziemne mogą przesunąć krzywe izokandeli najwyżej o 1 stopień w każdą stronę (punkty 4.3.4 i 4.3.5). Barwę sprawdza się przy pełnej jasności w środku wiązki i na jej krańcach.

Oprawy produkcyjne są badane ponownie. Każda sztuka jest zasilana i sprawdzana wizualnie, zespoły optyczne opraw wpuszczonych w nawierzchnię są badane ciśnieniowo, a próbka przechodzi badania fotometryczne z punktu 4.3 (rozdział 5). Punkt 3.9 dodaje obowiązek konserwacyjny. Po ponownym złożeniu oprawy trzeba przywrócić jej ustawienie i wodoszczelność, a „wymagane parametry fotometryczne muszą zostać odtworzone”.

Z czym porównuje się pomiar zamontowanego światła

AC 150/5345-46F tego nie mówi. Nie ma procedury pomiaru w terenie. Porównanie pochodzi z okólnika o utrzymaniu.

AC 150/5340-26C, punkt 4.1.12, mówi, że światło drogi startowej należy czyścić lub obsługiwać, gdy jego wyjście jest mniejsze niż 70 procent minimalnego wyjścia wymaganego przy pełnym natężeniu, „zgodnie z wartościami wymienionymi dla tej oprawy w AC 150/5345-46”. Ten sam limit powtarza się dla nadziemnych świateł krawędzi drogi startowej o wysokiej intensywności w punkcie 5.3.2.1.2 i dla świateł wpuszczonych w nawierzchnię w punkcie 5.3.4.1.3. Oprawę poniżej tego progu opisuje się jako nieskuteczną przy wysokiej jasności tła i niskiej widzialności, i „powinna być objęta konserwacją”. Miarą jest więc minimum dla danego typu i barwy opraw z tabel 3-1 do 3-3, odczytane przy maksymalnym stopniu. Dla systemu HIRL jest to stopień 5, czyli 100 procent jasności przy 6,6 A.

Z obu tekstów razem wynikają cztery zastrzeżenia.

• Która wartość. Wartość z tabeli to minimalna średnia po wiązce głównej, z dolną granicą połowy wartości w każdym punkcie. Okólnik o utrzymaniu mówi „minimalne wymagane wyjście” i nie precyzuje, czy 70 procent ocenia się na średniej, czy w pojedynczych punktach. Procedura pomiaru powinna podawać, której z nich użyła.
• Która wersja. AC 150/5340-26C pochodzi z 2014 r., a AC 150/5340-30J z 2018 r. Oba odwołują się do AC 150/5345-46 bez litery wydania. Aktualny tekst to 46F.
• Kierunek. Osie fotometryczne określa się względem prawidłowo zamontowanej oprawy, z osią poziomą równoległą do osi drogi startowej. Oprawy kierunkowe są oznaczone do ustawienia względem osi (punkt 3.9). Źle ustawione światło odczytuje się inaczej niż jego sąsiedzi, nawet gdy optyka jest czysta. AC 150/5340-26C, punkt 5.3.2.1.2, mówi, że źle ustawione jednostki wydają się ciemniejsze lub jaśniejsze od prawidłowo ustawionych.
• Nowe kontra zużyte. Tabele spełniają oprawy w stanie zakwalifikowanym, na lampach z partii produkcyjnej. Zamontowane światło niesie lata osadów gumy, płynu odladzającego i zużycia kloszy, i właśnie ten limit 70 procent ma to wychwycić.

TarmacView wykonuje inspekcję oświetlenia lotniskowego dla świateł krawędziowych drogi startowej , świateł drogi kołowania oraz innych systemów oświetlenia drogi startowej i podejścia. Każda jednostka dostaje informację, czy świeci, barwę względem położenia, wyjście względem sąsiadów i zadanego stopnia oraz pozycję zmierzoną metodą RTK. Przewodnik po pomiarach fotometrycznych opisuje, jak prowadzi się pomiar bezwzględny na ziemi. Strona okólnika FAA o utrzymaniu omawia interwały, które wprowadzają te pomiary do harmonogramu.

Porównanie z tekstami EASA i ICAO

Ramy europejskie to rozporządzenie (UE) nr 139/2014 z CS-ADR-DSN. CS-ADR-DSN dotyczy lotniska. Opisuje światło tak, jak musi działać na lotnisku. CS ADR-DSN.U.940 zawiera wartości izokandelowe, a GM1 ADR.OPS.C.015(b) i (c) mówi, że to te wartości decydują o niesprawności pojedynczego światła. Sugeruje, by operator określił w programie utrzymania dwa poziomy, poziom utrzymania i poziom niesprawności, i stwierdza, że poziom utrzymania jest zawsze powyżej 50 procent określonego natężenia. AMC1 ADR.OPS.C.015(b) i (f), punkt (c)(2), mówi, że pomiar w terenie na drodze kategorii II lub III powinien objąć, w miarę możliwości, wszystkie światła, aby zapewnić zgodność z wartością U.940. Ten tekst nie opisuje, jak kwalifikuje się sprzęt UE.

Załącznik 14 ICAO, tom I, wydanie 9, punkt 10.5.1 jest Standardem. Światło „uznaje się za niesprawne, gdy średnie natężenie w wiązce głównej jest mniejsze niż 50 procent wartości określonej na odpowiednim rysunku w dodatku 2”. Punkty 10.5.3 do 10.5.6 o pomiarze w terenie są Zaleceniami. Próg 50 procent to coś innego niż próg 70 procent FAA. Wartość FAA jest wyzwalaczem czyszczenia lub konserwacji. Wartość ICAO i EASA jest limitem niesprawności. Każda z nich to ułamek wartości opublikowanej w innym dokumencie.

Dwa szczegóły konstrukcyjne są zbliżone. CS ADR-DSN.M.615(c)(2) mówi, że temperatura na styku oprawy wpuszczonej w nawierzchnię i opony statku powietrznego nie powinna przekraczać 160°C podczas 10 minut ekspozycji. Okólnik FAA określa 320 stopni Fahrenheita (160 stopni Celsjusza) na powierzchni oprawy pod kołem ciężkiego pojazdu lub statku powietrznego przez 10 minut. Oba teksty określają też ograniczenie natężenia w wiązce głównej do trzykrotności, sformułowane inaczej. CS ADR-DSN.M.615(d)(3) mówi, że maksimum nie powinno przekraczać trzykrotności minimum. FAA ogranicza średnią do trzykrotności określonej średniej (punkt 3.3.5), a największy odczyt na osi do trzykrotności najmniejszego (punkt 4.3.3). Strona CS-ADR-DSN EASA i strona ICAO Annex 14 przedstawiają te ramy na własnych warunkach, a przewodnik po limitach sprawności omawia procenty dla każdego systemu.