Methode ACN PCN [PDF]

Zitiervorschau

Université : MUSTAPHA STAMBOULI de MASCARA Faculté des Sciences & technologie Département de Génie Civil

MODULE : AERODROMES

Pour les étudiants en 2ème Année Master Voies et Ouvrages d’Art

CHAPITRE IV Gestion des chaussées aéronautiques Méthode A.C.N. - P.C.N

Enseignant : Mr LOUNIS YAZID 1

Chapitre 4 Gestion des chaussées aéronautiques Méthode A.C.N. - P.C.N. 4-1 Présentation de la méthode A.C.N. - P.C.N. La méthode A.C.N. - P.C.N. est un système international normalisé de communication de renseignements permettant de déterminer l'admissibilité d'un avion sur un aérodrome en fonction de la résistance des chaussées de la plate-forme concernée. Élaborée par l'Organisation de l'Aviation Civile Internationale (O.A.C.I), imposée aux constructeurs d'avions, cette méthode est applicable, depuis 1983, par l'ensemble des États membres pour la gestion de leurs aérodromes. 4-1-1 Définitions L'A.C.N. (Aircraft Classification Number) est un nombre exprimant l’agressivité d'un avion de type donné sur une chaussée de type également donné (souple ou rigide) pour une catégorie spécifiée de sol support. Il est déterminé, conformément à certaines procédures normalisées, par les constructeurs aéronautiques Le P.C.N. (Pavement Classification Number) est un nombre exprimant la portance d'une chaussée donnée. La méthode A.C.N. /P.C.N., dont les conditions d'application sont développées par la suite, peut se résumer par le principe général suivant: ■ Le P.C.N. d'une chaussée indique qu'un avion dont l'A.C.N. est inférieur ou égal à ce P.C.N. peut utiliser cette chaussée sans autre restriction que celle pouvant être liée à la pression des pneumatiques. Ainsi, un avion peut utiliser sans restriction une chaussée si deux conditions sont simultanément vérifiées, à savoir que : 1)

L'A.C.N. de l'avion - déterminé pour le type de chaussée (souple ou rigide) et la catégorie de son sol support soit inférieur ou égal au P.C.N. de cette chaussée, 2) la pression des pneumatiques de l'avion n'excède pas la pression maximale admissible publiée pour la chaussée. Si l'une au moins de ces conditions n'est pas respectée, l'admissibilité de l'avion est soumise aux règles de la procédure de dérogation. La portance des chauss ées légères, destinées à des aéronefs dont la masse sur l'aire de trafic est inférieure ou égale à 5 700 kg ne sera pas communiquée au moyen de la méthode A.C.N/ P.C.N. mais en indiquant les renseignements suivants:  -masse maximale admissible de l'aéronef,  -pression maximale admissible des pneumatiques. 4-2 Détermination des A.C.N. 4-2-1 Détermination théorique L’A.C.N. d'un avion est un nombre qui, par définition, est égal à deux fois la charge admissible, calculée en tonnes, sur une roue simple équivalente (R.S.E.), gonflée à 1,25 MPa, par rapport à l'atterrisseur principal de l'avion considéré dont les pneus sont gonflés à la pression standard q donnée par le constructeur et pour 10000 passages de l’avion sur un sol donné (CBR, K). 2

Le schéma suivant montre les étapes à suivre pour calculer l’ACN d’un aéronef.

Figure 1 : Processus de calcul de l’ACN d’un aéronef 4-2-2 Détermination pratique Les A.C.N. des principaux avions existants sont fournis, à vide et à pleine charge, pour chacun des deux types de chaussées et pour quatre catégories de sol support défini eux -même, soit par leurs C.B.R pour les chaussées souples, soit par leurs modules de réaction, pour les chaussées rigides comme indiqué dans le tableau 4-1 ci-après : Tableau 4.1

Classe de sol

Catégorie du sol support

A

Résistance élevée

B

Résistance moyenne

C

Résistance faible

D

Résistance ultra faible

Valeurs du CBR ou du K (a) CBR > 13 K > 120 8 1,5 P o : l'autorisation d'atterrissage doit être impérativement refusée sauf urgence. P'/ Po Nombre limite de Suivi des mouvements à la chaussées charge réelle P

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Le graphique reproduit ci-après permet d'interpoler entre les valeurs extrêmes données par le tableau précédent.

4-5 Nombre de mouvements pouvant être autorisés en cas de dépassement du P.C.N. calculé 4.5.2 - Le trafic équivalent Considérons un avion de masse P’ qui passe une fois sur une chaussée. Suivant l’agressivité de cet avion, on peut considérer que ce passage à P’ correspond au passage de CP avions à Po avec CP donné par la relation:

CP  10

 P  5   1   P0 

Dès lors le trafic équivalent est égal au produit du trafic réel par le coefficient de pondération CP. Exemple 1 : Reprenons l’A 321 qui veut se poser sur une piste de portance publiée 27/F/A/W/T. On sait qu’à 60 tonnes l’A 321 présente un ACN de 31. On peut par ailleurs calculer Po de manière approximative par la formule suivante :

ACN max = ACN (M) et ACN min = ACN (m). On a donc ici Po = 53,6 tonnes. Or P’ = Masse réelle soit 60 tonnes. On obtient un ratio P’/Po de 1.12 ce qui signifie que suivant la procédure en cas de 13

dépassement du PCN, on peut accueillir cet appareil avec une fréquence de 5 mouvements pour 2 jours Les enseignements à tirer de cet exemple : - l’avion, même si son ACN dépasse le PCN de la chaussée, peut fréquenter la plate-forme sous certaines conditions. 5 fois en 2 jours à 60 tonnes (restriction en fréquence) ou 10 fois par jour à 53,6 tonnes c’est à dire à Po (restriction en masse). - un seul passage de cet avion à 60 tonnes engendrerait un dommage à la chaussée équivalent à celui créé par 4 passages de ce même avion à la masse Po.

Exemple 2 : Reprenons l’A 321 qui veut se poser sur la piste de portance publiée 27 F/A/W/T mais, cette fois-ci, avec une masse d’exploitation de 75 tonnes. En suivant le même cheminement que précédemment, on sait qu’à 75 tonnes correspond un ACN de 40 pour l’A 321. On a alors P’ = 75 tonnes d’où P’/Po = 1,39 ce qui signifie suivant la procédure en cas de dépassement du PCN, on ne peut accueillir en toute rigueur cet appareil qu’avec une fréquence de 2 mouvements par mois. Les conditions d'admissibilité, qui viennent d'être développées, sont données ci-après sous forme algorithmique.

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4-6) La l méthode ACN/PCN comme outil de gestion des chaussées aéronautiques 4-6-1) – La notion de «potentiel» Comme constaté précédemment, il est possible, à partir de données élémentaires, de quantifier, par le biais du paramètre CP,«l’agressivité relative» d’un appareil particulier par rapport à l’avion (ou au trafic) de référence qui a servi à dimensionner la structure de chaussée. Or, le dimensionnement d’une chaussée se fait généralement pour 10 mouvements par jour de l’avion de référence pendant 10 ans. Autrement dit, la chaussée est conçue pour pouvoir «théoriquement» résister à 36500 15

passages de l’avion de référence. Il est dès lors séduisant d’affecter à une chaussée un «potentiel» de 36 500 mouvements de la charge de référence (on parler dorénavant de «potentiel portance de la chaussée»). A chaque passage d’un avion particulier, il est alors logiquement possible d’associer une consommation d’une certaine quantité de ce potentiel initial, cette quantité étant proportionnelle à l’agressivité de cet aéronef particulier, ce que l’on trouve dans l’exemple suivant. Exemple: Le suivi du cumul des dommages Dans cet exemple, on comptabilise le trafic circulant sur une section d’une piste de PCN égal à 27/F/C/W/T. La comptabilisation ne prend en considération que les avions les plus agressifs, c’est pour cette raison qu’ils sont peu nombreux. Leur fréquence de venue est compatible avec le maximum admissible dans la procédure en cas de dépassement du PCN. On suppose que l’on se situe dans la sixième année d’existence de la chaussée (avec comme hypothèse que les 5 premières années ont occasionné une consommation de la moitié du «potentiel chaussée» soit 5x3650 mouvements équivalents).

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