ACN-PCN法

航空機分類番号（ACN） -舗装分類番号（PCN）方式は、1981年にICAOによって公布された標準化された国際空港舗装評価システムです。この方式は、1981年から2020年まで、エプロン（ランプ）質量が5700kgを超える航空機向けの舗装に対する公式のICAO舗装評価システムでした。^[1]この方式は、2024年11月28日までにACR-PCR方式に置き換えられる予定です。 ^[2]

舗装を安全かつ効率的に使用するために、この方法は次のように設計されています。

1. 航空機運航者が航空機の許容運航重量を決定できるようにする。
2. 航空機メーカーが飛行場舗装と開発中の航空機との適合性を確保できるよう支援する。
3. 空港当局が受け入れ可能な航空機について報告し、舗装が受け入れ可能な荷重を確認するために任意の評価手順を使用できるようにする。^[3]

この方法は、2 つの数値の単純な比較に依存します。

• ACN は、指定された標準路盤強度の舗装構造上の特定の重量が飛行機に及ぼす相対的な影響を表す数値です。
• PCN は、制限のない運用における特定の舗装セクション (滑走路、誘導路、エプロン) の舗装支持強度 (ACN と同じスケール) を表す数値 (および一連の文字) です。

ACNの計算プロセスについては、ICAO Doc 9157 飛行場設計マニュアル – パート3「舗装」（第2版）に詳しく記載されています。^[4]

ACN を計算する手順は次のとおりです。

1. 定義された基準に従って理論的な舗装を設計します。
   • 柔軟な舗装の場合、弾性半空間におけるたわみに対するブシネスクの解と組み合わせたCBR設計手順に従って、航空機の10,000回の荷重負荷に対して舗装を設計します。
   • 剛性舗装の場合、ウェスターガード理論に従ってセメントコンクリート層の底部で2.75 MPaの標準曲げ応力に達するように舗装を設計します。
2. 同じ舗装に必要な1.25 MPaで膨らませた単輪荷重を計算します。これが派生単輪荷重（DSWL）です。
3. ACNはDSWLの2倍として定義され、1000キログラム単位で表されます。

ACN は、柔軟な舗装と剛性舗装の 4 つの標準路床強度に対して計算され、8 つの異なる値が得られます。

ACN は、着陸装置の形状 (車輪の数と車輪間隔)、着陸装置の負荷 (航空機の重量と重心によって異なる)、およびタイヤの空気圧によって異なります。

通常、最大ランプ重量 (MRW) の最後部の重心は、重要な ACN につながります。

航空機メーカーは、それぞれの航空機特性マニュアルで自社の航空機の ACN を公開しています。

ICAOの飛行場設計マニュアルには、ACNを計算するためのコンピュータプログラムのソースコードが含まれています。FAAは、入力パラメータに応じてさまざまな航空機のACNを計算できるソフトウェアCOMFAAも開発しました。^[5]  

ACNとは異なり、ICAOはPCNの標準的な計算手順を規定していません。^[4]そのため、世界中で異なるPCN計算手順が存在します。

しかし、ICAOはPCNの数値と4文字の文字で構成されるPCNの標準化された報告形式を定義しています。^[1]

PCN は、荷重分類番号または LCN とも呼ばれます。

PCN は、舗装構造と舗装上で運航される航空機の交通の両方に依存します。

PCN は空港の滑走路、誘導路、エプロンごとに決定され、航空情報刊行物(AIP) に掲載されます。  

ACN（所定の重量）が PCN 以下である航空機は、タイヤの空気圧が PCN 制限を超えない限り、舗装路面を制限なく飛行できます。

ACN が PCN を超える場合、過負荷操作に関する国または地域の規制に応じて、いくつかの制限 (たとえば、操作の重量や頻度など) が適用される場合があります。

大規模な過負荷を除き、舗装の構造的挙動は、特定の限界荷重を受けることはなく、それを超えると突然または壊滅的に破損することはありません。

その結果、舗装の耐用年数の損失に応じて、空港当局は軽度または中程度の過負荷運転を許可する場合があります。

ACN-PCN 方式は、1981 年の導入以来、2 つの大きな変更がありました。

• 2007年、ICAOは実物大の舗装試験の結果に基づいて、柔軟な舗装上のACNを計算するための新しいアルファ係数を採用しました。これにより、4輪以上のすべての着陸装置の柔軟なACNが削減されました。^[6]
• 2013年にICAOは、やはり実物大の舗装路面試験の結果に基づいて、タイヤ空気圧カテゴリーの新たな制限を採用した。^{[7] [8]}

こうした変化にもかかわらず、ACN-PCN 法は、主に線形弾性解析(LEA) または有限要素法(FEM) に基づく最近の舗装設計法と次第に矛盾するようになりました。また、この方法では、現代の着陸装置構成 (複数の車輪配置) の影響や新世代の舗装材料の改善された特性を正確に考慮できていません。

その結果、ICAOはこれらの欠陥を克服することを目的とした新しい舗装評価方法の開発を促しました。^[9]この新しいシステムであるACR-PCR法は、2020年7月に発効しました。