שדה תעופה

שדה תעופה הוא מתחם המאפשר למטוסים לנחות, להמריא ולחנות. מקובלת ההבחנה בין נמל תעופה - המשמש לטיסות בינלאומיות, שדה תעופה - המשמש לטיסות מקומיות ומטבע הדברים קטן יותר, ומנחת שבו מסלול תעופה יחיד וללא מגדל פיקוח. שדה תעופה כולל מספר מרכיבים עיקריים: מגדל פיקוח הכולל מכ"ם, מסלול נחיתה והמראה, אזור לטיפול טכני ותחזוקת המטוס, ואזור חניה למטוסים. נמל תעופה כולל גם שירותי מכס וביקורת דרכונים.

בעלות וניהול

ברוב מדינות העולם, שטח שדה התעופה שייך למדינה וניהול שדה התעופה עצמו נמסר לתאגיד או רשות האחראית לנושא. בישראל, תפעול כלל שדות התעופה כפוף לאחריות רשות שדות התעופה. הניהול השוטף של השדה, בדרך כלל מתבצע על ידי חברה ייעודית ושני גופים אלה אמורים לנהל את שדה התעופה באופן מאוזן תקציבית. ההכנסות מתקבלות על ידי אגרות שונות ששדה התעופה גובה ממטוסים העושים שימוש בשירותי השדה ומהפעילות המסחרית בשטח השדה, בצורה זו, המדינה לא צריכה להשקיע מתקציבה בענף תשתיות התעופה, למעט עלויות ההקמה. בישראל, ניהול נמלי התעופה מתבצע בצורה "רווחית" ועודפי התקציב משמשים להמשך השקעה בתשתיות התעופה.

מסלולי הטיסה

מסלולי הטיסה נועדו לשרת את היכולת להמריא ולנחות, תוך שמירה על סטנדרטים בינלאומיים באשר ליכולת להפסיק המראה, לנחות עם פנצ'ר בגלגל וכיוצא באלו. כל נושא מסלולי הטיסה מתוקנן על ידי הארגון הבינלאומי לתעופה אזרחית. במנחתים המיועדים להמראות ונחיתות של מטוסי "תעופה כללית", מטוסים שמשקלם המרבי בהמראה מוגבל והם לא לוקחים כמות גדולה של נוסעים בצורה מסחרית, בדרך כלל יהיה מסלול אחד שאורכו הטיפוסי 1,200 מטר. בנמלי תעופה גדולים הנדרשים לתמוך במטוסי נוסעים גדולים - בדרך כלל יהיו כמה וכמה מסלולי טיסה שאורכם 2,400 מטר, 3,600 מטר ואפילו יותר מכך. מסלולי טיסה אלו, בדרך כלל, יכלול תשתיות בטון עמוקות במקטעים של תחילה וסוף מסלול כדי לתמוך את משקלם הגדול של המטוסים. בנמלי תעופה גדולים תהיה תאורת המסלול, תאורת מסלולי ההסעה, תאורת גישה לנחיתה, אמצעי נווט ומכשירים שונים שנועדו לעזור לטייסים בעת ביצוע גישה לנחיתה במג אוויר קשה ועוד. בשדות תעופה צבאיים, בדרך כלל, תהיה התקנה של "כבל עצירה" בסוף ובתחילת מסלול וכל שליש אורך מסלול. בשדות תעופה צבאיים, בדרך כלל, תהיה מותקנת גם רשת עצירה בסוף ובתחילת מסלול.
אחת הסכנות הגדולות לתעופה אזרחית, היא שאיבה של "עצם זר" למנוע בזמן ריצת ההמראה. מכיוון שכך, בחלק משדות התעופה מותקנים אמצעים ייעודיים לאיתור "עצמים זרים" שהגיעו בטעות אל מסלול הטיסה (כמו מכ"ם או אמצעים אופטיים שונים). בכל שדות התעופה, ללא קשר להימצאות מערכות ממוכנות לאיתור "עצמים זרים", צוות הקרקע של השדה מבצע סריקה אנושית של המסלולים באופן עיתי. בשדות אזרחיים גדולים סריקה זו מתבצעת בצורה רכובה, בשדות תעופה צבאיים, בדרך כלל, יש שגרה של סריקת המסלולים על ידי עשרות חיילים שהולכים בשורה חזיתית לרוחב המסלול ומוודאים בעיניים שאין חפץ זר על המסלול. גם פקחי הטיסה אמורים לצפות במטוסים הממריאים ונוחתים באופן רצוף, באמצעות משקפת - ולנסות לראות מקרים של התנתקות פיסות מהצמיג או תופעות דומות שעלולות לגרום להימצאות "עצם זר" על המסלול למטוס הבא בתור.

אנרגיה

שדות התעופה, בהגדרה, צריכים לדאוג לאספקת הדלק למטוסים. מטוסי בוכנה, בדרך כלל, מחייבים דלק באוקטן גבוה בעוד שמטוסי סילון עושים שימוש בדלק סילוני ייעודי. בהתאם, בדרך כלל, ליד כל שדה תעופה גדול תהיה חוות מכלי דלק סילוני ומערכת הולכה שמעבירה את הדלק אל שדה התעופה. בנוסף, למקרה הצורך, שדות התעופה מחזיקים צי של משאיות/"מכליות דלק" היכולות לספק את הדלק למטוסים.
מרכיבים רבים בשדה התעופה הם קריטיים להפעלתו, כמו למשל, תאורת המסלולים, המכ"מים, מכשירי הרדיו שמאפשרים תקשורת בין פקחי הטיסה לטייסים ועוד. מכיוון שכך, בכל שדה תעופה גדול יהיה מערך גנרטורים המאפשר אספקת חשמל לגיבוי, במקרה שאספקת החשמל הארצית תיפסק מסיבה כלשהי. סטנדרט היתירות לאמצעים הקריטיים נקבע גם הוא על ידי הארגון הבינלאומי לתעופה אזרחית.

אבטחת שדה התעופה

אבטחת השדה מתבצעת מול מספר סוגי איומים ובמספר "חגורות הגנה". ראשית, מחוץ לתחום שדה התעופה מתבצעת פעילות מניעה שיכולה לכלול סיורים לאיתור פעילות חשודה, קשר עם היישובים שסביב שדה התעופה לטובת זיהוי פעילויות חריגות וכדומה. שדות התעופה, בדרך כלל יהיו מוקפים גדר ולו לטובת מניעה של כניסה מקרית של בעלי חיים לאזור מסלולי הטיסה. חגורת אבטחה שנייה תכלול בדרך כלל, סיורים סביב הגדר ההיקפית של השדה ואמצעים שונים שנועדו לאתר חדירה. בחלק משדות התעופה נהוג להתקין אמצעים שנועדו למנוע שיגור טילי כתף לעבר המטוסים. מעגל אבטחה נוסף נועד למנוע כניסה של חשודים לשטח שדה התעופה. מעגל אבטחה זה מתחיל בעת הזמנת הטיסה והשוואת שמות הנוסעים ומספרי הדרכונים שלהם ל"רשימות חשודים". נקודת בקרה נוספת היא שער הכניסה לשדה התעופה. נוסעים נכנסים עוברים בידוק ביטחוני הן לגבי הכבודה שלהם והן חיפוש על גופם ובחלק משדות התעופה, גם תשאול של אנשי אבטחה. כניסה לאזור ההמתנה לטיסה תוגבל רק לנוסעים שעשו כבר "צ'ק אין", קיבלו "אישור עלייה למטוס", "בורדינג פס" ועברו סריקה של תיקי היד ובדיקה גופנית. חלק מחברות התעופה מפעילות גם אנשי אבטחה בטיסות עצמן.

טיפול במטענים ובחומרים מסוכנים

שדות תעופה גדולים תומכים גם בהעברת מטענים ולא רק נוסעים. בדרך כלל, בכל שדה תעופה, לכן, יהיה טרמינל מטענים. טרמינל המטענים ואזורי/ מתקני האחסון השונים צריכים לתמוך פריקה ואחסון של מטענים ממטוסים שנחתו, עברו בדיקת מכס וממתינים לשינוע יבשתי בדרכם אל היעד, מטענים ששונעו אל השדה ומיועדים להטענה במטוסים וטיסה ליעדם ומטענים שנפרקו מטיסות נוחתות ומיועדים לעבור לטיסות המשך. שינוע המטענים אל הטרמינל, מהטרמינל אל המטוסים ומהמטוסים אל הטרמינל מתבצע על ידי חברות המתמחות בתחום זה.
טיפול מיוחד מתבצע בכל הקשור לחומרים מסוכנים ולתחום זה יש רגולציה (אסדרה ייעודית) שנועדה לאפשר לחומרים כאלה להיות מובלים בדרך האוויר. חומרים אלה יכולים לכלול גזים מסוכנים, דלק, נוזלים רעילים, חומרי נפץ וכדומה.

גישה אל השדה וממנו

כמות הנוסעים שעוברת דרך שדה התעופה עשויה להיות מאוד גדולה. לדוגמה, בנמל התעופה בן-גוריון עברו למעלה מ־22 מיליון נוסעים במהלך 2018. מכיוון שכך, הגישה אל שדה התעופה וממנו היא נושא חשוב ועתיר משאבים. בשדות תעופה גדולים, בדרך כלל, תהיה תחנת רכבת המאפשרת נסיעה אל השדה וממנו - ליעדים רחוקים יחסית, תחנת מוניות המופעלת על ידי רשויות השדה, מגרשי חניה גדולים המהווים חלק משדה התעופה ושרות של קווי אוטובוס. עם כניסת החברות שמספקות "שרות הסעות לפי קריאה", כמו למשל,  "גט" או "אובר", מתפתח ויכוח על הגישה שכן או לא יתנו להם אל שדה התעופה.

מערכת הסעים פנימית

בחלק מנמלי התעופה הגדולים בעולם יש יותר מ"טרמינל" אחד. מכיוון שייתכן מצב בו טיסה נכנסת מופנית לשער בטרמינל אחד בעוד שטיסת המשך יוצאת מטרמינל אחר, ומסיבות נוספות, נוצר צורך ביכולת לנוע בצורה נוחה בין הטרמינלים. בשדות רבים ישנה מערכת היסעים ייעודית לצורך זה והיא יכולה להישען על "שאטלים" ייעודיים או אפילו סוג של רכבת קלה אוטונומית.

שרותי כיבוי והצלה

מכיוון שמטוסים מתאפיינים במשקל רב, מהירותם גבוהה והם מלאים בדלק - יש חשיבות רבה בטיפול מקצועי בכל המצבים בהם עלולה לקרות תאונה. מכיוון שכך, לשדות התעופה יש תחנות לכיבוי אש, כלי רכב ייעודיים לכיבוי אש, מנופים ייעודיים שיכולים להניף מטוסים לגובה כדי לפנות אותם מהמסלול ושירותי אמבולנס. לשדות תעופה גדולים יש, בדרך כלל, הסכמים לשיתוף פעולה עם רשויות כיבוי האש והרפואה הדחופה במרחב שבו הם נמצאים.

מגדל הפיקוח

מגדל הפיקוח מנהל את כל הקשור לפיקוח טיסה, אישורי המראות ונחיתות, טיסה במרחב האווירי שמעל לשדה, התנעת המטוסים, הזנקת צוותי חירום וסיוע לכל גורם בשדה הקשור לתפעולו השוטף. כשאיפה, יש לאפשר קשר עין רצוף בין הפקחים למטוסים, בכל מקום בשדה התעופה ומכיוון שכך, מגדלי הפיקוח הם בדרך כלל מגדלים גבוהים עם חלונות גדולים. אילוץ זה הביא לכך שבשדות תעופה רבים, מגדל הפיקוח זוכה לתכנון ארכיטקטוני ייחודי ואפילו אומנותי.
בהמשך לכניסת טכנולוגיות חדשות הכוללות מצלמות איכותיות ויכולת לקיים תקשורת ברוחב פס גבוה, בחלק ממדינות העולם מתקיימים תהליכים שתכליתם ליצור "מגדל פיקוח וירטואלי" כאשר פקחי הטיסה יהיו ממוקמים פיזית במקום מרוחק מהמגדל.

ניהול המטוסים באוויר, גישה והקפה

כל המרחב האווירי בעולם מחולק לסוגים שונים. מכיוון שבמטוסי נוסעים אין מכ"ם שמאפשר להם לראות האחד את השני בתוך עננים או בלילה, שמירת הפרדות מתאימות בין המטוסים ומניעת ההתנגשות ביניהם מוטלים על צרוף של חוקים מוגדרים מראש ובקרה מהקרקע. סביב שדות התעופה מוגדר "נפח אווירי ייעודי" שנמצא באחריות פקחי טיסה. נפח זה משתנה בגודלו ובאחריות הפיקוח עליו כתלות בגודלו. בחלק ממדינות העולם, טיסות מתחת 700 רגל מעל פני השטח ובכלל זה המראות ונחיתות במנחתים לא מאוישים, יכולות להתבצע ללא תאום מוקדם עם אף רשות מדינתית ושמירת ההפרדות ומניעת ההתנגשויות בין כלי הטיס היא באחריותם המלאה של הטייסים. בישראל, אין מרחב טיסה כזה באזורים של שדות התעופה. באיור שמשמאל, נפח האוויר שסביב מנחתים כאלה מוגדר כ־Non Towered Airport, מנחתים ללא מגדל פיקוח.
נפח האוויר שנמצא באחריות מגדל הפיקוח, בשדות תעופה קטנים, מוגדר על ידי גליל סביב השדה. באיור שמשמאל, זהו נפח מסוג D.
נפח האוויר שנמצא באחריות מגדל הפיקוח, בשדות גדולים יותר מופיע באיור משמאל כנפח אוויר מסוג C.
בשדות תעופה גדולים (כמו למשל נמל תעופה בן-גוריון, יש נפח אווירי ייעודי הנמצא תחת פיקוח השדה. המטוסים שמגיעים מהמרחב האווירי "הגדול" עוברים לפיקוח ובקרה של פקחי הטיסה ("פקח גישה"), בטווח של עשרות ק"מ רבים מהשדה. פקחי הטיסה אחראים לוודא שבין המטוסים, בדרכם לנחיתה, נשמרים מרווחים מתאימים. לצורך זה, לכל שדה תעופה יש "תבנית הצטרפות לנחיתה" מוגדרת מראש ו"אזורי המתנה" כך שפקח הטיסה יכול לוודא שכניסת המטוסים לנחיתה מתבצעת במרווחים מתאימים.
נפח אווירי מסוג זה, המוגדר כנפח מסוג B - נראה כמו עוגת חתונה במהופך ובישראל הוא נקרא Terminal Maneuvering Area, TMA.
תבנית מוגדרת מראש להצטרפות לנחיתה נקראת: STAR, or Standard Terminal Arrival Route
תבנית מוגדרת מראש לעזיבה אחרי המראה ועד ל"מרחב האזורי" נקראת: SID, or Standard Instrument Departure
בדרך כלל, מטוסים מצטרפים ינחתו ישירות מתהליך ההצטרפות. במקרים מיוחדים, אפשר להכניס את המטוס מההצטרפות ל"הקפה" סביב שדה התעופה. שיטה זו יכולה לאפשר לפתוח מרווחים בין המטוסים, לתרגל טיסות בתנאי ראייה ולפתור מצבים בהם בגלל שמישות אמצעים או מגבלות אחרות - ההצטרפות מתבצעת בכוון שאינו מתאים לנחיתה ישירה על המסלול, למשל, כי כוון הרוח הפוך.

תאורות מסלול ותאורות גישה

כדי להקל על מציאת השדה, בלילה ובתנאי ראות קשים, להקל על יצירת קשר עיין עם תחילת מסלול, כאשר מבצעים תהליכי גישה לנחיתה ובכדי לשפר את ההתמצאות בעת ההסעה על הקרקע ואת היכולת להבדיל בין מסלול הנחיתה למסלולי ההסעה בנחיתות לילה - מותקנות כמה מערכות תאורה. ראשית, צבע המנורות מקדד את המידע היכן נמצא מסלול טיסה המשמש להמראות ונחיתות (תאורה כתומה משני צידי המסלול) והיכן נמצאים מסלולי ההסעה. בחלק מהשדות יש תאורה שעוזרת לראות את קו האמצע. בשדות תעופה גדולים מותקנות "תאורות גישה" המקלות לראות את תחילת מסלול כאשר עושים גישה לנחיתה בלילה או במזג אוויר שמגביל את הראות.
מערכת התאורות מאוד משמעותית להתמצאות של הטייסים והיא נבנית בסטנדרטים מוקפדים, בדגש לאמינות גבוהה של מערכת אספקת החשמל - כולל יכולת גיבוי על ידי גנרטורים מקומיים, זמנו מיתוג קצרים מאוד למעבר בין המערכת הראשית למערכת הגיבוי ויכולת לתפקד גם כאשר יש ברקים בסביבת שדה התעופה.

מכ"מים וזע"ט

החובה להפעיל מכ"ם מקומי תלויה בגודל השדה. בשדות תעופה גדולים יש חובה להפעיל מכ"ם ראשי - מכ"ם גדול שנועד לאפשר לפקחי הטיסה "לראות את המטוסים" ברדיוס של מאות ק"מ סביב השדה ומכ"ם משני שהוא, בדרך כלל, נשען על חוקר מערכות זיהוי עמית־טורף - כלומר, על מערכות המשיבות ל"חקירות" מהקרקע ומותקנות במטוסים עצמם. בשנים הקרובות, חלק ניכר משדות התעופה יעברו לשימוש ב־ADSB (מערכת מעקב אחרי מטוסים, על בסיס שידור עצמי שלהםׂ). כל המכ"מים, חוקרי הזע"ט ומערכות ה־ADSB צריכות לעמוד בסטנדרטים של הארגון הבינלאומי לתעופה אזרחית. סטנדרטים אלו מפוקחים ונאכפים על ידי רשויות התעופה האזרחיות המקומיות או, באמצעות רשות תעופה אזרחית שהוסמכה לכך על ידי הארגון.

מטאורולוגיה

על פי החוקים של תעופה אזרחית, שירותי מטאורולוגיה לצורכי תעופה מסופקים לגורמי התעופה השונים, אך ורק על ידי ספקים שהורשו וקיבלו רישיון לכך מטעם הרשויות המתאימות. מעבר לתחזית מזג האוויר ברמה האזורית או הארצית, שדה התעופה מחויב לספק כמה וכמה נתונים לגבי מזג האוויר המקומי. נתונים אלו כוללים, בין השאר, את הלחץ הברומטרי בגובה המסלולים, את עוצמת הרוח, הכיוון שלה ואם יש גזירות רוח, מה עוצמתן, את מצב העננים באזור השדה עצמו, את מצב המשקעים (גשם, שלג, ברד), את הראות ואת מצב המסלולים (יבשים־רטובים, ע"פ סולם מוכתב). מטוסים המצטרפים לנחיתה או מטוסים לפני התנעה מחויבים להאזין לערוץ דווח ייעודי שמקריא בצורה ציקלית את נתוני מזג האוויר ATIS. כדי לוודא שנשמרת עדכניות הדווח, כל פרק זמן מסוים, מגדל הפיקוח נותן לATIS אות מזהה וכך, הפקח יכול לדעת בוודאות שהטייסים הקשיבו לדו"ח מזג האוויר המעודכן ביותר. ה ATIS "מקריא" גם את המסלול שבשימוש ואם יש מידע רלוונטי לגבי מצב המסלולים. מצב מזג אוויר חמור במיוחד הוא מצב בו יש סופות רעמים וברקים מעל למסלולים או בקרבתם המיידית וזאת מכיוון שהברקים עלולים לפגוע במטוסים, במערכות התאורה של השדה או באמצעי הנווט שלו, מכשירי הרדיו וכיוצא באלו, ולהקשות מאוד על תהליכי ההמראה והנחיתה.

בטיחות

הפעילות בשדה התעופה היא פעילות עתירת סיכון מעצם אופיה. סיכונים בטיחותיים עלולים לקרות בהמשך למזג אוויר קיצוני, מסלולים רטובים וחלקים, תאונות מטוסים המתרחשות בהמשך לתקלות במטוסים עצמם, תאונות על רקע שאיבת "עצם זר" למנועים, פיגועי טרור, טיפול בחטיפות מטוסים, איום על הטמנת פצצות בשטח השדה ועוד.
טיפול בטיחותי מיוחד עלול להיווצר בהמשך להצטברות קרח על גבי מטוסים הממתינים להמראה ובהתאם, שדות תעופה מחזיקים יכולת ל"דה־אייסינג", כלומר, טיפול להסרת הקרח מכנפי המטוסים טרם ההמראה.
ציפורים באזור מסלולי הטיסה מהוות סיכון מיוחד עקב החשש לשאיבת ציפורים אל מנועי המטוס. בעבר הרחוק, נושא זה היה במיוחד מסוכן באזור נמל התעופה בן-גוריון על רקע הקירבה לאתר האשפה חיריה.
סיכון נוסף עלול להתהוות בזמן ההסעה כאשר מטוס יכול להתנגש במטוס אחר או כאשר כלי רכב שונים של השדה עלולים להתנגש במטוסים חונים. בשנים האחרונות הנושא של תאונות על הקרקע זוכה לתשומת לב מיוחדת.
גם "מיקרו אקלים" בסביבת שדה התעופה עצמו, עלול לגרום לתאונות כתוצאה מגזירות רוח.
בחלק משדות התעופה המודרניים, יש בתחילת המסלול ובסופו מקטע של "בטון רך" שייעודו לספוג את האנרגיה של מטוסים שעומדים לרדת מהמסלול ולסייע בעצירתם. התקן כזה מקובל בעיקר בשדות תעופה קרובים במיוחד לגופי מים גדולים.

סוגי שדות תעופה

ישנם שדות תעופה אזרחיים ושדות תעופה צבאיים. שדות התעופה האזרחיים לרוב מכילים טרמינל (בית נתיבות) גדול המאפשר לממתינים למטוס לחכות בנוחות. לרוב יש שם שירותים מסחריים רבים. המעבר בין הטרמינל למטוס מתבצע לרוב באמצעות אוטובוס או שרוול מטוס.
בשדות תעופה צבאיים יש לרוב דירים תת־קרקעיים שבהם מאוחסן המטוס ומתוחזק. דירים תת־קרקעיים אלו נועדו להגנה על המטוס מנזקי מזג האוויר ולמנוע את חשיפתו למטוסי אויב.
שדה התעופה הגבוה ביותר בעולם הוא שדה התעופה דאוצ'נג יאדינג השוכן בטיבט בגובה של 4,411 מטר (14,219 רגל) מעל פני הים, ואילו שדה התעופה הנמוך ביותר בעולם הוא מנחת בר־יהודה סמוך למצדה וים המלח בגובה של 386 מטר (1,240 רגל) מתחת לפני הים.

בישראל

שדות התעופה העיקריים בישראל נבנו, ברובם, בתקופת המנדט הבריטי, והורחבו ופותחו על ידי מדינת ישראל. ניתן לסווג את שדות התעופה בישראל ל־4 קבוצות: