Для определения несущей способности искусственных покрытий, предназначенных для эксплуатации воздушных судов с массой более 5700 кг, в РФ на текущий момент используется метод (ACN-PCN) – «Классификационное число воздушного судна – классификационное число покрытия» – международная система ИКАО, принятая для классификации прочности искусственных покрытий аэродромов (ВПП, РД, перронов) и сопоставления их с нагрузкой, создаваемой воздушными судами и применяемая ИКАО до конца ноября 2024 года.
Основная цель метода ACN-PCN — гарантия безопасности полетов и предотвращение преждевременного разрушения покрытий аэропорта.
Метод ACN-PCN необходим для:
1.Защиты покрытий от разрушения: система предотвращает чрезмерный износ ВПП, продлевая срок ее службы.
2.Определения допустимости эксплуатации ВС: позволяет эксплуатантам (АК) определить допустимую взлетную массу воздушного судна (ВС) для конкретного аэродрома.
3.Определения совместимости ВС и ВПП: помогает операторам аэропортов оценить, могут ли они принимать определенные типы самолетов без соответствующих рисков
4.Стандартизации данных: обеспечивает единый международный формат отчетности о несущей способности, используемый в Аэронавигационной информации (AIP).
Суть метода основан на сопоставлении чисел:
ACN (Aircraft Classification Number) – число, выражающее относительное воздействие воздушного судна на покрытие. Чем тяжелее самолет и меньше площадь его колес, тем выше ACN.
PCN (Pavement Classification Number) – число, выражающее несущую способность покрытия. Чем прочнее покрытие, тем выше PCN.
Общее правило: Самолет может эксплуатироваться без ограничений, если ACN ≤ PCN.
Код PCN (например, 50/R/B/W/T) не только дает число, но и содержит определенную информацию:
Число PCN: Несущая способность (50).
Тип покрытия: R (Rigid — жесткое, бетон) или F (Flexible — гибкое, асфальт).
Прочность основания: A (Высокая), B (Средняя), C (Низкая), D (Очень низкая).
Максимальное давление в пневматике: W, X, Y, Z (от высокого до низкого).
Метод оценки: T (Technical — расчет) или U (Usage — опыт эксплуатации).
В настоящее время ИКАО официально перешло на новый метод определения несущей способности покрытий ACR-PCR (Aircraft Classification Rating – Pavement Classification Rating), заменивший устаревшую систему ACN-PCN.
Поправка 15 к Приложению 14 ИКАО «Аэродромы» (Том I), вводящая метод ACR-PCR, стала эффективной с июля 2020 года. ИКАО установило 4-летний переходный период (2020–2024), в течение которого аэропорты могли использовать как старую, так и новую систему. Метод стал обязательным для всех государств-членов ИКАО с 28 ноября 2024 года.
Замена ACN-PCN на ACR-PCR стала необходимой в целях повышения точности оценки прочности покрытий с учетом современных материалов и нагрузок от шасси самолетов (на основе многослойного анализа). Процедуры определения ACR и PCR теперь основаны на рациональных моделях, позволяющих рассчитывать механическую реакцию покрытия (прогибы поверхности, внутренние напряжения, деформации в покрытии), вызванную нагрузками от дорожного движения из многослойного упругого анализа (LEA).
Затем повреждение покрытия количественно оценивается на основе конкретной модели повреждения, используя в качестве входных данных эти реакции (особенно деформации для гибких покрытий и напряжения для жестких покрытий).
Тем самым система PCR/ACR лучше учитывает реальный износ покрытия и геометрические особенности самолета, чем старая система.
Суть метода не меняется и основан на сопоставлении чисел ACR и PCR. Так же, остается в силе основное правило: самолет может эксплуатироваться без ограничений, если ACR ≤ PCR. Если ACR> PCR, самолет может эксплуатироваться с ограничениями или требовать специального разрешения.
Не изменяется формат кода: обе системы используют буквенно-цифровой код (например, 50/R/B/W/T), указывающий несущую способность, тип покрытия (жесткое R/гибкое F), прочность основания, предельное давление в шинах и метод оценки
Метод ACR/PCR предусматривает новые значения ACR (рассчитанные и опубликованные производителями самолетов). Они по-прежнему вычисляются на основе объединенного результата нагрузок на колеса самолета, давления в шинах и геометрии шасси и новые значения PCR (рассчитанные и опубликованные операторами аэропортов).
Численные значения ACR и PCR примерно на один порядок (в 10 раз) выше,
чем числа ACN и PCN. Однако нет возможности преобразования (наличия функциональной зависимости) между ACN и ACR, а также между PCN и PCR.
Например, код несущей способности ВПП 16/34 аэропорта Габала (Азербайджан) был PCN150/F/B/W/T, а на настоящий момент представлен код PCR1785/F/B/W/U.
Классификационная оценка самолета (ACR) зависит от геометрии шасси (количество колес и расстояние между колесами), нагрузки на шасси (которая зависит от веса самолета и центра тяжести) и давления в шинах.
Процесс расчета ACR подробно описан в документе ИКАО 9157 «Руководство по проектированию аэродромов — Часть 3 «Покрытия» (3-е изд.)»:
https://www.bazl.admin.ch/dam/de/sd-web/PDSRorTW5krX/icao_doc_9157_aerodromedesignmanual-part3.pdf
В отличие от ACR, Руководство по проектированию аэродромов ИКАО не предписывает стандартизированную процедуру расчета PCR; однако ИКАО требует от администрации аэропорта использовать концепцию кумулятивного коэффициента повреждения (CDF) для определения PCR.
CDF — это величина израсходованного ресурса усталости конструкции покрытия. CDF выражается как отношение количества повторений приложенной нагрузки к допустимому количеству повторений нагрузки до разрушения. Повреждения от нескольких типов самолетов могут быть учтены путем суммирования CDF для каждого самолета в составе воздушного движения при применении правила Майнера для прогнозирования ресурса усталости конструкций.
В АИП России в части I «Общие положения» в разделе GEN 1.7 «Различия со Стандартами, Рекомендуемой практикой и Правилами ИКАО» в Приложении 14 «Аэродромы» (том I, 6-е издание) в главе 2 (пункты 2.6.2 -2.6.7) указывается, что несущая способность искусственного покрытия, предназначенного для эксплуатации ВС должна определяться по методу ACN-PCN.