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.
Highlights
Lack of smoothness or roughness is an important distress in airport pavements
The main objective of this study is to evaluate the effect of airport pavement roughness on aircraft dynamic response in terms of Interna onal Roughness Index (IRI), Boeing Bump Index (BBI) and vertical accelerations at the aircraft cockpit (VACP) and at the center of gravity (VACG), which may compromise the aircraft safety and the pavement performance
This study aimed to evaluate the effect of airport pavement roughness on aircraft dynamic response in terms of IRI, BBI and vertical accelerations at the aircraft cockpit (VACP) and at the center of gravity (VACP), which may compromise the aircraft safety and the pavement performance
Summary
The highway industry de ines pavement roughness in terms of the ride quality experienced by a passenger (Sayers & Karamihas, 1998) and according to Sayers, Gillespie, & Queiroz (1984a, and b), roughness can induces excessive vibrations in traversing vehicles. Automotive manufacturers design suspension systems to reduce the impact of common surface irregularities and improve overall ride quality. Airplane suspension systems have less capacity to dampen the impact of surface irregularities due to the magnitude of the energy that must be addressed during landing. Airport pavement roughness should be de ined in terms of fatigue on aircraft components (increase stress and wear) and/or other factors that may impair the safe operation of the aircraft (cockpit vibrations, excessive g-forces, etc.)
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