シャーロットの新しい滑走路がデジタルツインを得た。初の動力飛行機は、初の本物の滑走路より約20年早く飛び立ち、航空の世界は時とともに、平らで舗装された表面の必要性を理解するようになった。滑走路の技術も進化した。現在シャーロットで建設されているこのプロジェクトは、滑走路技術にデジタル機能を持たせることで、この技術をさらに先へ進めることを目指している。
ノースカロライナ州にあるシャーロット・ダグラス国際空港（CLT）は、American Airlinesの重要なハブであり、米国で最も混雑する空港の1つだ。空港には3本の平行滑走路がある。2023年6月に着工した4本目の平行滑走路は、長さ10,000フィートで、離着陸の容量を増やすと期待されている。このプロジェクトには、空港の競争力を維持し、厳しい状況下での強靱性を確保することも期待されている。建設が続く中、既存の滑走路は19R/1L、19L/1R、18/36と改称された。新しい滑走路は19C/1Cのコードを持つことになる。
この滑走路の違いは、「スマート滑走路」の機能だ。これはスマート冷蔵庫にあるような不要なWiFi接続ではない。目的は、センシングとテレメトリーによって、滑走路の現在の状態と時間経過に伴う変化を、はるかに詳細に理解することだ。敷設される深さ18インチのコンクリートには2,000個を超えるセンサーが埋め込まれる。センサーが計測するのは次の項目だ： – 応力と変形 – 水分の浸入 – 沈下 – 摩擦 – 雪と氷の有無
同様のセンサーはこれまで、高速道路の橋や道路で使用されてきた。しかし、米国の滑走路がこのように装備されるのは初めてで、滑走路の「デジタルツイン」が構築される。センサーが計測する項目は次の通りだ：
同様のセンサーはこれまで、高速道路の橋や道路で使用されてきた。しかし、米国の滑走路がこのように装備されるのは初めてで、滑走路の「デジタルツイン」が構築される。センサーデータによって供給されるこのモデルは、滑走路の状態を工学および運用の観点から監視するのに役立つ。水分、雪、氷のデータは除氷作業の指針となり、応力の追跡は保守の意思決定を導き、航空機の運航が滑走路の構造にどう影響しているかを明確に示す。コンクリートに埋め込まれたひずみゲージの保守は現実的ではなく、想定される寿命は約10年だ。
なぜ重要なのか
このプロジェクトは、これまで橋や道路で試されてきたセンシングのアプローチが航空インフラへ移行していることを示している。滑走路が受動的なコンクリートの帯から、自らの状態を継続的に報告するシステムへと変わることで、保守や防氷の判断が推測ではなく直接の計測に基づいて行われるようになる。これは、国内で最も利用者の多い空港の1つで、計画外の閉鎖や遅延が減ることを意味する。この実証が大手航空会社のハブで行われることは、モデルが機能した場合に他の空港にとっても参考事例となる点で重要だ。一方で、ひずみゲージの寿命が約10年であることと、埋め込まれているために修理できないことは、未解決の問いを残している。センサーが使えなくなっていく中で、デジタルツインのどの程度の部分が機能し続けられるのだろうか？