Исследование прочности взлетно-посадочной полосы в соответствии с федеральными авиационными правилами

Задачи исследования: установить приемлемость применения ограничений на полеты эксплуатируемых ВС.

Прочность покрытия ВПП определим по ФАП-262 (методу ИКАО).

Конструкция искусственного по результатам отбора образцов (кернов).

Таблица 1. Фактическая толщина покрытия

Пикеты	Конструктив	L, метр
ПК0 – ПК13+00	Пескобетон B tb 3,2 ПГС	0,25 0,40

Таблица 2. Результаты определения прочности образцов бетона

№	№ скважины	L бетонного покрытия, см	Прочность
			Сжатие, МПа/класс бетона (сжатие)	Растяжение при раскалывании/при изгибе, МПа/класс бетона по прочности (растяжение)
1	2	25,0	53,9 / В 43	2,71 / 4,07 / В tb 3,2
2	3	27,0	52,0 / В 41	4,07 / 6,10 / В tb 4,9
3	4	26,5	42,7 / В 34	4,46 / 6,69 / В tb 5,4

Результат испытания образцов:

• -    толщина бетона варьируется от 25,0 см до 27,0 см;

• -    прочность (сжатие) варьируется 42,7 МПа – 53,9 МПа, что соответствует классу бетона по прочности на сжатие от В 34 до В 43 в соответствии с ГОСТ 18105-2018;

• -    прочность на растяжение при раскалывании бетона варьируется от 2,71 МПа до 4,46 МПа;

• -    прочность на растяжение при изгибе бетона варьируется от 4,07 МПа до 6,69 МПа (в пересчете исходя из прочно-

  сти на растяжение при раскалывании по ГОСТ 10180-2018), что соответствует классу прочности (растяжение при изгибе) от В tb 3,2 до В tb 5,4 по ГОСТ 18105-2018.

При соотношении PCN/ACN>1 покрытия эксплуатируются без ограничений; 1>PCN/ACN≥0,85 (на жестких покрытиях) суммарную интенсивность рекомендовано ограничивать 10 с-в/сут.; 0,85>PCN/ACN ≥0,8 – 2 с-в/сут.; 0,8>PCN/ACN≥ 0,75 – 1 10 с-в/сут.; 0,75>PCN/ACN≥ 0,66 – 2 с-в/нед.; 0,66>PCN/ACN≥0,6 – 1 с-в/нед. С учетом фактически установленных толщин пескобетона и класса пескобетона по прочности на растяжение при изгибе выполнен расчет классификационного числа PCN для ВПП.

Расчет классификационного числа покрытия (PCN) для ВПП:

С учетом фактически установленных толщин пескобетона и класса пескобетона по прочности на растяжение при изгибе был выполнен расчет классификационного числа PCN для ИВПП-1 с использованием аппаратно-программного комплекса:

• -    Аэропорт, участок: ВПП-1;

• -    Группа участков покрытия: А;

• -    Широта расположения аэродрома, град.сев.широты: 55;

• -    Коэффициент постели грунта, MH/м3: 80.00;

• -    Тип воздушного судна: 1;

• -    Виды материалов слоев покрытия: Бетон;

• -    Классы бетона: Bbtb 3.2/40;

• -    Модули упругости бетона, МПа: 28400;

• -    Расчетное сопротивление растяжению при изгибе, МПа: 2.750;

• -    Толщины слоев покрытия, м: 0,250;

• -    Стыковые соединения или краевое армирование (0-нет, 1-есть): 1;

• -    Совмещение швов (0-не совмещены,1-совмещены,2-усиление): 0;

• -    Коэффициенты постели искусственного основания МН/м³: 250;

• -    Толщины слоев искусственного основания, м: 0.40;

• -    Допустима нагрузка:     237.500кН

(23.8тс);

• -    Несущая способность покрытия: PCN 13/R/B/X/T;

• -    Основания код – В, определен для эквивалентного коэффициента основания 116.4 МН/м3.

Таблица 3. Прочность ВПП

Пикеты ВПП	Конструктив	L слоя, cм	PCN
ПК0 – ПК13+00	Пескобетон B tb 3,2 ПГС	25,0 40,0	13/R/B/X/T

Таблица 4. Анализ фактической интенсивности движения наиболее критичных ВС

Тип ВС	Фактическая годовая интенсивность движения ВС, самолето-вылеты/минимальная потребная среднегодовая интенсивность движения ВС по соотношению PCN/ACN
	2019	2020	2021	2022	2023
DHC 8-100/200	56/ 2 с-в в неделю	47/ 1 с-в в неделю	26/ 1 с-в в неделю	2/ 1 с-в в неделю	1/ 1 с-в в неделю
DHC 8-300	227/ 1 с-в в сутки	212/ 1 с-в в сутки	168/ 1 с-в в сутки	136/ 1 с-в в сутки	130/ 1 с-в в сутки
DHC 8-400	58/ 2 с-в в неделю	30/ 1 с-в в неделю	2/ 1 с-в в неделю	38/ 1 с-в в неделю	112/ 1 с-в в сутки
Ан-24	-	5/ 1 с-в в неделю	27/ 1 с-в в неделю	1/ 1 с-в в неделю	1/ 1 с-в в неделю
Ан-26	1/ 1 с-в в неделю	1/ 1 с-в в неделю	3/ 1 с-в в неделю	2/ 1 с-в в неделю	2/ 1 с-в в неделю
Ан-72	3/ 1 с-в в неделю	2/ 1 с-в в неделю	3/ 1 с-в в неделю	3/ 1 с-в в неделю	2/ 1 с-в в неделю
Ан-74	2/ 1 с-в в неделю	4/ 1 с-в в неделю	5/ 1 с-в в неделю	-	-

Таблица 5. Допустимые режимы эксплуатации ВПП

Тип	М, т	ACN (B, жесткое)	ИВПП PCN 13/R/В/X/T
Ан-24, 26	21,0-24,0	10	Без ограничений
Ан-72, 74	34,5-34,8	13	Без ограничений
ЯК-40	16,0	9	Без ограничений
Falcon-900	20,64	14	10 с-в в сутки
DHC 8-300	19,5	11	Без ограничений
DHC 8-400	29,57	17	1 с-в в сутки

Прочность искусственного покрытия соответствует требованиям регулярной эксплуатации ВС АН-24-26, Ан-72-74, ЯК40, DHC 8-300 и других ВС классом ниже. Эксплуатация ВС Falcon-900 допускается со среднегодовой интенсивностью не более 10 с-в/сут. Эксплуатация ВС DHC 8400 (29,57 т) допускается с интенсивностью не более 1 с-в/сут.

Возможность эксплуатации ВС DHC 8400 с данной интенсивностью подтверждается также опытом его эксплуатации. Анализ фактической интенсивности движения наиболее критичных ВС, приведенный в таблице 4, показал что в период с 2019 по 2023 среднегодовая интенсивность движения ВС DHC 8-400 составляла от 1 самолето-вылета в неделю до 1 самолетовылета в сутки, что привело лишь к незначительному снижению индекса качества покрытия с Sk=-3,5 до Sk=-3,52. Таким образом, допустимая интенсивность движения ВС DHC 8-400 – 1 самолето- вылет в сутки представляется обоснованной как по соотношению PCN/ACN, так и на основе опыта эксплуатации данного ВС.

Заключение исследования.

Полученное расчетным путем PCN – 13/R/B/X/T допускает эксплуатацию наиболее критичного с точки зрения создаваемой нагрузки DHC 8-400 из соотношения PCN/ACN с интенсивностью 1 с-в/сут.

Обязательным условием безопасной эксплуатации ИВПП при текущем эксплуатационно-техническом состоянии покрытий является регулярный контроль за ним со стороны аэродромной службы. При контроле необходимо выявлять наличие недопустимых дефектов, противоречащих требованиям п.п. 2.37 ФАП-262. В случае обнаружения недопустимых дефектов необходимо закрыть ИВПП для эксплуатации всех типов ВС до их устранения.