PCN-ACN法的使用探析

2021-12-22 23:43魏鹏程
科技信息·学术版 2021年2期

魏鹏程

摘要:飞机能否在跑道安全运行需要了解道面强度,在相同条件下用PCN对比飞机的ACN来确定该道面是否适合运行。本文即探讨这种PCN-ACN法的使用。

关键词:PCN;CAN;道面强度

一架飞机需要什么样的跑道,得考虑两方面。一是:跑道长宽是否合适;二是:跑道道面强度是否足够。本文只讨论后者。

跑道道面强度不够的话,飞机着陆时的巨大撞击力会毁坏道面。但,这是次要的。道面受损可以修补,可飞机起落架如果因此受损甚至折断,后果不堪设想。如同一拳击穿了窗玻璃,玻璃虽可以再换,手必定被碎玻璃扎得鲜血淋漓。因此,飞机落地前必须要了解着陆跑道的道面强度。即,了解下跑道的道面强度报告中的PCN,然后对比下本机的ACN。

一、道面强度报告

道面强度报告只有短短的一行,包括7个字母和1个数值。

黄山屯溪机场的道面强度报告:PCN 43/R/B/W/T。

PCN,即pavement classification number,道面等级序号,是指不受运行次数限制的道面承载强度的数字。其数值越高,表明道面强度越大。黄山机场的道面PCN为43,说明此机场道面强度较弱,基本不可能运行宽体机如A330或B777,即使是空机。

昆明长水某跑道道面PCN为133,冠居国内之首。

R,代表rigid,意为道面类型为刚性道面,一般为混凝土铺砌。如果是F,意为flexible,意为柔性道面,一般为沥青铺砌。一般来说,同等条件下,沥青道面的承载能力没有混凝土道面高,所以国内多数机场跑道道面由混凝土铺砌,故道面类型为R。

但虹桥机场东跑道由沥青铺砌,故为F。

B,代表土基强度为中等。土基是紧接道面结构下的一层土壤,它在施工中经过加工以支撑由道面传下来的荷载。如果高强度,代号为A;中强度为B;低强度为C;特低强度为D。土基强度越低,跑道的承载能力也越低。国内多数机场的土基强度为B,即中强度。

但作为中国四大枢纽机场之一的虹桥机场东跑道土基强度为C,低强度!

W,意为允许的航空器的最大胎压为:无限制。如果是X,意为胎压上限至1.75MPa;Y为上限至1.25 MPa;Z为上限至0.5 MPa。

胎压越高的话,飞机轮胎越充盈,与道面的接触面积越小,自然,对道面的压强或毁伤力越高。不过,幸好,国内多数机场的道面最大允许胎压为W,即无限制。

T,意为技术评定。如果是经验评定则为U。国内多数机场的道面强度报告由技术评定,故为T。

黄山屯溪机场的道面强度报告已经了解完毕。我们得知该机场跑道技术评定PCN为43,刚性道面,中等土基强度,对飞机无胎压限制。

二、ACN-PCN法

该机场道面能否承受飞机的运行?我们需要接着了解飞机的ACN。

ACN,即aircraft classification number 飞机等级序号。ACN由飞机制造商提供,基本上意味着由波音或空客提供了。它表示飞机对道面的相对影响。而这个影响自然是压迫性、磨损性和破坏性的影响。ACN值越高,这个影响就越大。

接下来就要对比跑道的PCN和飞机的ACN了。但是否这架飛机的ACN小于跑道的PCN,就可以在此跑道起降?

未必!因为,要想对比ACN和PCN得首先保证它们处于同等条件。

一种给定的飞机具有不同的ACN,取决于它在什么道面运行,是柔性道面(F),还是刚性道面(R),以及土基强度。

所以,要想在黄山屯溪机场跑道(PCN 43/R/B/W/T)起降,需要将该飞机置于柔性道面、中等强度土基上测量其ACN值,当当测得ACN≤PCN时,我们方可确定无疑该飞机可以在黄山机场起降。

在其它条件下,即使ACN小于PCN,我们也无法确定该飞机能否在黄山机场起降。

三、超载运行

同等条件下,飞机ACN>道面PCN时,是否一定无法运行?

未必!

当ACN>PCN时,满足下述条件可允许有限制的超载运行:

1.道面没有破坏迹象,土基强度未显著减弱期间。

2.柔性道面,ACN≤110%PCN时;刚性道面或不明确,ACN≤105%PCN。

3.年超载运行次数在年总运行次数的5%以内。

四、插值法求ACN

在其它条件不变前提下,ACN与飞机重量呈线性关系。如此以来,我们只要知道飞机在最大重量和最小重量时的ACN(事实上飞机制造商也只提供这两个ACN),就可以用插值法求飞机在任何重量时的ACN了。

同理,知道了飞机的ACN,也可以求此时飞机的重量了。

石家庄机场跑道的道面强度报告为PCN63/R/B/W/T。而安225在最大重量5884千牛时,在中等强度土基,刚性道面上ACN为61;在最小重量4500千牛时,在中等强度土基,刚性道面上ACN为39。显然,安225即使以最大重量在石家庄机场跑道起降,其ACN都小于PCN,因此安225完全可以在石家庄机场起降。