Airport pavement roughness evaluation based on cockpit and center of gravity vertical accelerations

Abstract

Pavimentos irregulares são geralmente responsáveis por acelerações verticais (VA) que afetam as aeronaves, aumentam a distância de parada e dificultam a leitura dos instrumentos de navegação na cabine dos pilotos. O International Roughness Index (IRI) e o Boeing Bump Index (BBI) são utilizados atualmente para quantificar a irregularidade longitudinal dos pavimentos aeroportuários e identificar seções que demandam atividades de manutenção e reabilitação (M&R). Contudo, tais índices baseiam-se apenas nas respostas dinâmicas de um automóvel a 80 km/h às irregularidades longitudinais dos pavimentos rodoviários, bem como nas características físicas das irregularidades (comprimento e altura), respectivamente, ignorando o efeito das VA nas aeronaves. Ainda, limites críticos atuais, sugeridos por Sayers & Karamihas e ANAC para IRI (2,0 e 2,5 m/km, respectivamente) e pela FAA para BBI (1,0) podem subestimar a condição real do pavimento. Este artigo avalia o efeito da irregularidade longitudinal nas acelerações na cabine dos pilotos (VACP) e no centro de gravidade (VACG). O software ProFAA permitiu calcular os índices e simular as VA em 4 aeronaves representativas atravessando 20 pistas de pouso e decolagem em 10 velocidades de taxiamento variando de 37 a 370 km/h. Comparações estatísticas e análises de regressão foram realizadas. Principais resultados mostram que VACP é 50% maior do que VACG e que ultrapassa o limite critico de 0,40 g quando o IRI e BBI estão acima de 3,7 m/km e 0,20, respectivamente. Um estudo de caso é também apresentado para comparar esses limites e sugere que a tomada de decisão baseada em IRI e VA pode trazer diferenças significativas na quantidade de atividades de M&R.