UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA DEVERLY VIEIRA FONSECA
A IMPORTÂNCIA DA INFRAESTRUTURA METEOROLÓGICA EM AEROPORTOS REGIONAIS
Palhoça 2019
DEVERLY VIEIRA FONSECA
A IMPORTÂNCIA DA INFRAESTRUTURA METEOROLÓGICA EM AEROPORTOS REGIONAIS.
Monografia apresentada ao Curso de graduação em Ciências Aeronáuticas, da Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel.
Orientadora: Profa. Conceição Aparecida Kindermann, Dra.
Palhoça 2019
DEVERLY VIEIRA FONSECA
METEOROLOGIA EM AEROPORTOS REGIONAIS: IMPACTOS
Esta monografia foi julgada adequada à obtenção do título de Bacharel em Ciências Aeronáuticas e aprovada em sua forma final pelo Curso de Ciências Aeronáuticas, da Universidade do Sul de Santa Catarina.
Palhoça, 14 de novembro de 2019
__________________________________________ Orientadora: Profa. Conceição Aparecida Kindermann, Dra.
Universidade do Sul de Santa Catarina
__________________________________________ Prof. Esp. Marcos Fernando Severo de Oliveira
Dedico este trabalho primeiramente à Deus, meu fiel protetor em todos os momentos, à minha família, em especial aos meus pais, Ester Luzia Vieira e Orlando da Fonseca que sempre estiveram ao meu lado, à minha tia Maria Madalena que sempre foi um ombro amigo durante os tempos de dificuldade e à minha amada namorada, Jéssica Spirandelli que sempre me incentivou em todas as minhas jornadas e por ter sido a responsável por me convencer a realizar o ENEM, fato que resultou nessa graduação.
RESUMO
Esta pesquisa teve como objetivo geral conhecer quais métodos são utilizados nos aeroportos brasileiros para observar e prever as condições climáticas, assim como os equipamentos e tecnologias que podem ser empregados para viabilizar as operações em condições climáticas desfavoráveis. Caracteriza-se como uma pesquisa exploratória com procedimento bibliográfico e documental por meio de livros, artigos, reportagens, publicações, regulamentos e leis. A análise dos dados foi feita de maneira didática, analisados de acordo com a fundamentação teórica. Ao finalizar a pesquisa, conclui-se que há uma deficiência de infraestrutura aeroportuária, que já resultou em incidentes grave e até mesmo acidentes fatais, além de impactar o setor aéreo como um todo, dificultando o desenvolvimento do setor e o barateamento das passagens aéreas, uma vez que os custos operacionais são elevados como resultado da falta de investimentos estruturais. A fim de aumentar a segurança de voo, é proposta a utilização de sistemas de drenagem nas pistas de pouso e decolagem, sistemas luminosos de auxílio a rampa de aproximação em todas as cabeceiras, além de, sistemas de navegação e aproximação de precisão, sendo destacado o SBAS como sistema mais promissor para implementação em um país continental como o Brasil.
Palavras-chave: Meteorologia. Aeroportos regionais. Aviação Comercial. Segurança de Voo. SBAS.
ABSTRACT
This research had as primary goal to know what methods are being applied at Brazilian airports in order to monitor and forecast weather conditions, and also the equipments and technologies that can be used to make possible the air operations in unfavorable conditions. It is a exploratory research with bibliography and documental sources. The data analysis made was didactic, in resonance with theoric fundamentation. The research made possible to realize that there is an infrastructure deficiency in the Brazilian airports that already resulted in fatal accidents and in serious incidents, and, besides that, it also impacts the air sector of the country, being an huge obstacle to the development and growth of the commercial aviation in Brazil, also, it collaborates with the high prices of the airfare tickets, considering that the airlines have major expenses due to the lack of infrastructural investments. It was shown the main technologies and equipment available as structural solution, such as PAPI lighting system, Grooving, ILS.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Escola Varig de Aeronáutica (EVAER) ... 9
Figura 2 – Aeroportos atendidos por voos regulares no Brasil ... 10
Figura 3 – Grooving do Aeroporto de Joinville... 11
Figura 4 – Detalhamento das Zonas Térmicas terrestres. ... 20
Figura 5 – Sistemas de alta e de baixa pressão nos dois hemisférios ... 22
Figura 6 – Estação Meteorológica de Superfície. ... 25
Figura 7 – Estação Meteorológica de Altitude ... 26
Figura 8 – Fatores Contribuintes para acidentes e incidentes graves envolvendo saída de pista (2004 a 2013) ... 29
Figura 9 – Precision Approach Path Indicator ... 30
Figura 10 – Tom Yager e Walter Horne durante experimentos com Grooving (1968). ... 32
Figura 11 – Categorias e Limites de ILS. ... 33
Figura 12 – Aeroportos com ILS no Brasil em 2014... 33
Figura 13 – Mapa de aeroportos com ILS nos Estados Unidos em 2019. ... 34
Figura 14 – SBAS ao redor do globo. ... 35
LISTA DE QUADROS
SUMÁRIO 1INTRODUÇÃO ... 9 1.1 PROBLEMA DA PESQUISA ... 13 1.2 OBJETIVOS ... 13 1.2.1 Objetivo Geral... 13 1.2.2 Objetivos Específicos ... 14 1.3 JUSTIFICATIVA ... 14 1.4 METODOLOGIA ... 15
1.4.1 Natureza e tipo de pesquisa ... 15
1.4.2 Materiais e métodos ... 15
1.4.3 Procedimentos de coleta de dados ... 16
1.4.4 Procedimentos de análise de dados ... 16
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO ... 16 2A ATMOSFERA TERRESTRE ... 18 2.1 RADIAÇÃO ... 19 2.2 TEMPERATURA ... 20 2.3 PRESSÃO ... 21 2.4 UMIDADE ... 22
3METEOROLOGIA NA AVIAÇÃO BRASILEIRA ... 24
3.1 ESTRUTURA METEOROLÓGICA AERONAÚTICA BRASILEIRA ... 24
3.2 AEROPORTOS REGIONAIS... 26
3.3 INFRAESTRUTURA AEROPORTUÁRIA ... 27
4SISTEMAS PARA AUXÍLIO AS OPERAÇÕES ... 30
4.1 PRECISION APPROACH PATH INDICATOR - PAPI ... 30
4.2 SISTEMA DE DRENAGEM E ESCOAMENTO ... 31
4.3 ILS – INSTRUMENT LANDING SYSTEM ... 32
4.4 SBAS & WAAS ... 35
5CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 38
1 INTRODUÇÃO
A aviação regional é fundamental para o desenvolvimento econômico de um país, além de ser imprescindível para a aviação comercial como um todo, uma vez que conforme destacado por Burle (2003), o seu principal papel é justamente estabelecer condições para que mais cidades sejam atendidas pelo transporte aéreo regular.
A aviação Brasileira já desfrutou de tempos gloriosos, período no qual o setor se expandiu de forma exponencial e contribuiu no desenvolvimento econômico do país. Uma época em que as empresas aéreas não conseguiam suprir nem mesmo a sua demanda por pessoal e bancavam todo o treinamento dos seus futuros tripulantes – talvez o maior contraste com o cenário atual, segundo pode-se observar na figura abaixo.
Figura 1 – Escola Varig de Aeronáutica (EVAER)
Fonte: Canal piloto, 2014.
O fato é que o Brasil é uma nação de proporções continentais, e que acabou concentrando a maior parede de suas operações aéreas nas capitais e grandes cidades do país, deixando de atender a vasta maioria de médias e pequenas cidades do interior. (BRASIL, 2016)
Figura 2 – Aeroportos atendidos por voos regulares no Brasil
Fonte: Revista Em Discussão, 2006.
O salto tecnológico que toda a humanidade presenciou no século XX também se fez presente na aviação, trazendo consigo muitas inovações: novos sistemas, novos motores e novos designs e técnicas aerodinâmicas.
Essas novas tecnologias aeronáuticas começaram a ser empregadas em massa nas aeronaves comerciais e executivas, resultando em um aumento considerável na performance das aeronaves como um todo. Como consequência, para operar em segurança esses novos aviões passaram a demandar atualizações na infraestrutura aeroportuária, necessitando de pistas de asfalto (com sistemas de drenagem) com maior comprimento e largura, com sistemas de radio-navegação e de auxílio de pousos e decolagens. (WHITE, 2018, p. 2).
Utilizando como exemplo o Boeing 737 – modelo de aeronave comercial mais utilizado em todo o mundo e lançado em 1967 – que, segundo a Federal Aviation
Administration (2005), deve operar em pistas de asfalto que, a depender da variação de outros
fatores (peso, pista seca/úmida, etc), pode vir a exigir até 2.743 metros de pista para uma operação segura de pouso e decolagem.
No Brasil, há aeroportos que recebem voos comerciais regularmente e ainda assim não possuem uma infraestrutura adequada, principalmente para a operação em condições
climáticas adversas e isso acaba resultando em aeroportos fechados temporariamente devido à atmosfera adversa e a respectiva falta de preparo estrutural para tais condições climáticas.
Conforme pode ser visto, “[...] Aumento do poder aquisitivo dos brasileiros e competição entre as empresas aéreas levaram a uma demanda crescente da aviação civil no país. Investimentos na infraestrutura surgem como medida urgente”. (BRASIL, 2010).
Uma das estruturas fundamentais para operações em pistas molhadas é a instalação de um sistema de drenagens nas pistas de pouso e decolagem, sendo o método mais recomendado a instalação de ranhuras transversais no asfalto, conhecidas como “grooving”, como pode ser observado na figura abaixo.
Figura 3 – Grooving do Aeroporto de Joinville
Fonte: G1 Santa Catarina, 2016.
Segundo a Federal Aviation Administration (1997), é imprescindível e de alta prioridade a instalação de Grooving em todas as pistas em que operam aeronaves turbojato: “Grooving em todas as pistas, que operam ou planejam operar aeronaves turbojato, é considerado infraestrutura de segurança de alta prioridade e deve ser instalado do início da construção”. (FAA, 1997).
Um ponto importante a se destacar é que a citação da FAA acima foi feita no ano de 1997 e que 10 anos depois, em 2007, no “aeroporto de Congonhas”, ocorreu um dos mais graves acidentes aeronáuticos da história da aviação brasileira, durante o pouso o voo JJ3054
excursionou a pista molhada e colidiu com o prédio da própria companhia aérea, acidente que, infelizmente, resultou no falecimento de 199 pessoas.
Uma excursão de pista está caracterizada quando uma aeronave sai da superfície da pista do aeródromo durante uma operação de pouso ou de decolagem. Esta ocorrência pode ser de duas maneiras: por veer off (saída lateral) ou overrun (final da pista). Esses eventos envolvem vários fatores contribuintes, que vão desde uma aproximação desestabilizada até condições impróprias de aderência da pista.
(AGENCIA NACIONAL DE AVIAÇÃO CIVIL, 2016)
Dentre uma série de fatores contribuintes e recomendações, o CENIPA (Centro de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos) também recomendou em seu Relatório Final à administração do Aeroporto de Congonhas: “Realizar medições do coeficiente de atrito e da macrotextura superficial da pista 17R/35L (principal) do Aeroporto de Congonhas (SBSP), considerando a implantação do "grooving"”. (BRASIL, 2013, p. 111).
A falta de investimentos e o descaso evidenciado no trágico acidente no aeroporto de maior movimento do país, também se repete no interior do país – nos aeroportos regionais – em 2013 devido à deficiência e à necessidade de reparos no mesmo sistema de drenagem, o voo AD6913 excursionou a pista do aeroporto de Uberlândia, durante o pouso (REVISTA EXAME, 2013), incidente que poderia ter sido fatal caso o aeroporto não possuísse área de escape em seu perímetro – o que foi o caso do voo JJ3054. –. Somente após 3 anos, em 2016, houve uma intervenção do Ministério Público Federal para que a administração do aeroporto procedesse com as reformas necessárias no grooving deste aeródromo. (PORTAL G1).
Todavia, além dos graves riscos de acidentes envolvidos e, infelizmente, já ocorridos em solo brasileiro, essa deficiência de infraestrutura também contribui para a ausência de crescimento do setor aéreo. Os investimentos nunca chegaram à quantidade adequada nas pequenas e médias cidades do interior do país. A maior parte do Brasil não possui sequer um aeroporto público e, quando o possui, o mesmo carece de estruturas básicas para garantir uma operação comercial segura.
A partir da década de 60, com o avanço tecnológico da aeronáutica, as aeronaves, maiores e mais pesadas, passaram a exigir uma infraestrutura ampla e onerosa e muitas cidades não puderam se adaptar a esse novo patamar de exigências e nem dispunham de demanda que justificasse o investimento. Assim foram sendo reduzidas as localidades que tinham condições de operar o transporte aéreo regular. (ALVES; AMARAL, 2012, p. 173)
A meteorologia tem um grande impacto na pontualidade e principalmente na segurança das operações aéreas, tendo em vista que a maioria dos aeroportos regionais
brasileiros não desfruta da infraestrutura adequada para operar em condições atmosféricas adversas, o que resulta em voos atrasados devido ao aeroporto estar fechado, aguardando a melhora da atmosfera, resultando em um atraso em cadeia em todos os demais voos programados para a mesma aeronave.
Nesse trabalho, são tratados dos métodos utilizados para observar e prever as condições climáticas, assim como os equipamentos e tecnologias que podem ser empregados para viabilizar as operações em condições climáticas desfavoráveis.
Essa pesquisa tem como objetivo identificar quais as tecnologias e infraestruturas atualmente utilizadas para lidar com as condições atmosféricas em aeroportos regionais brasileiros.
Também é feita uma análise sobre quais tecnologias se fazem disponíveis e em uso por outros países e que podem ser implementadas no Brasil.
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA
Como aumentar a segurança das operações em condições meteorológicas adversas nos aeroportos regionais brasileiros?
Quais métodos são utilizados nos aeroportos para observar e prever as condições climáticas, assim como os equipamentos e tecnologias que podem ser empregados para viabilizar as operações em condições climáticas desfavoráveis?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Conhecer quais métodos são utilizados nos aeroportos brasileiros para observar e prever as condições climáticas, assim como os equipamentos e tecnologias que podem ser empregados para viabilizar as operações em condições climáticas desfavoráveis.
1.2.2 Objetivos Específicos
• Apontar os principais fenômenos atmosféricos que afetam as operações aéreas;
• Identificar os equipamentos utilizados nos aeroportos brasileiros para viabilizar as operações em determinadas condições climáticas;
• Identificar quais as deficiências da infraestrutura atual;
• Verificar quais são os impactos que a falta de equipamentos adequados causa à segurança de voo;
• Apontar as consequências que a infraestrutura aeroportuária precária pode acarretar;
• Identificar tecnologias e equipamentos que podem ser implementados nos aeroportos brasileiros.
1.3 JUSTIFICATIVA
Na cultura popular brasileira circula há muito tempo a ideia de que o país é atrasado em várias áreas e está longe de se tornar um país desenvolvido – e esse pensamento também abrange a infraestrutura aeronáutica. Afirmam que o país utiliza tecnologias obsoletas, mas não sabem se isso é verdade e o quão obsoletas essa infraestrutura pode de fato ser.
Durante muitos anos, o Brasil não investiu o necessário em obras de infraestrutura. Isso ocorreu devido à crise fiscal pela qual o Estado atravessava e pelo baixo crescimento da economia. Esse cenário atingia particularmente o setor de transportes, em seus quatro modais: rodovias, ferrovias, portos e aeroportos. (CAMPOS NETO; SOUZA, 2011, p. 2)
Nesta pesquisa, realizamos um estudo sobre quais os equipamentos utilizados nos aeroportos brasileiros a fim de garantir a segurança das operações em condições meteorológicas adversas e também são expostas as tecnologias mais recentes empregadas mundo a fora por países líderes na aviação.
São expostos os fenômenos que impactam as operações e as consequências que um sistema deficiente acarreta à segurança de voo – além de consequentes prejuízos financeiros.
1.4 METODOLOGIA
1.4.1 Natureza e tipo de pesquisa
Essa pesquisa caracteriza-se como exploratória, que, dê acordo com Gil (2002, p.41), "[...] têm como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torná-lo mais explícito”. Em relação à natureza, trata-se de uma pesquisa qualitativa
Uma característica interessante da pesquisa exploratória consiste no aprofundamento de conceitos preliminares sobre determinada temática não contemplada de modo satisfatório anteriormente. Assim, contribui para o esclarecimento de questões superficialmente abordadas sobre o assunto. (RAUPP; BEUREN, 2003, p.80)
1.4.2 Materiais e métodos
Os materiais a serem analisados serão:
Bibliográficos: livros, artigos e teses que abordem fenômenos da meteorologia; tecnologias para previsão e monitoramento do clima; equipamentos disponíveis para uso nas operações aéreas em condições climáticas adversas.
Documentais: estatísticas do governo Brasileiro e de outros países quanto à infraestrutura de seus respectivos aeroportos públicos.
1.4.3 Procedimentos de coleta de dados
O procedimento de pesquisa bibliográfica de acordo com Lima e Mioto (2007, p.41), “consiste em uma leitura rápida que objetiva localizar e selecionar o material que pode apresentar informações e/ou dados referentes ao tema”.
A pesquisa documental, segundo Gil (2007, p.45), “[...] vale-se de materiais que não recebem ainda um tratamento analítico, ou que ainda podem ser reelaborados de acordo com os objetos da pesquisa”.
1.4.4 Procedimentos de análise de dados
As informações foram coletadas através da leitura de diversos materiais bibliográficos e documentais, feitos os fichamentos para posterior análise.
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO
Esta pesquisa está dividida em 5 capítulos e 1 anexo: o primeiro capítulo contém um levantamento superficial da infraestrutura aeroportuária e dos problemas e acidentes resultantes de sua precariedade.
O segundo capítulo expõe de maneira geral o funcionamento da atmosfera e detalha alguns dos diversos fatores que podem impactar a meteorologia.
O terceiro capítulo aborda o tema da infraestrutura brasileira para meteorologia e aeroportos, expondo suas principais deficiências e as respectivas consequências disso na segurança de voo e na economia do país.
O quarto capítulo detalha em três frentes diferentes que podem ser modernizadas nos aeroportos brasileiros e seus respectivos custos, como a instalação de auxílios luminosos
de aproximação, sistemas de auxílio a navegação por instrumentos e sistemas e de drenagem e escoamento de precipitações nas pistas de pouso. Tecnologias que, ao serem empregadas, aumentam exponencialmente a segurança de voo e a previsibilidade das operações.
Por último, o quinto capítulo traz as conclusões finais da pesquisa e as dificuldades encontradas durante a realização da mesma, seguida das referências e do anexo I, que foi um estudo realizado pelo autor sobre os principais aeroportos do país e as tecnologias e equipamentos homologados de cada um.
2 A ATMOSFERA TERRESTRE
A fim de que se possa entender a importância da meteorologia para a aviação, vale abordar algumas das principais características da nossa atmosfera e os fenômenos associados a elas.
A atmosfera do planeta Terra é uma das partes mais complexas do nosso corpo celeste, para compreender os seus impactos na aviação antes de tudo é preciso entender a atmosfera em si e os conjuntos que a formam. É vital a vida terrestre, envolve a Terra em várias camadas e em uma espessura de apenas 1% do raio do planeta. Estimasse que possui a atual composição e forma há pelo menos 400 milhões de anos. (BARRY; CHORLEY, 2013).
Em sua base, a atmosfera repousa sobre a terra e a superfície do oceano, o qual, atualmente cobre aproximadamente 71% da superfície do globo. Embora o ar e a água compartilhem de propriedades físicas um tanto semelhantes, eles diferem em um aspecto importante - o ar é compressível, ao passo que a água é basicamente incompressível. Em outras palavras, ao contrário da água, se fôssemos "apertar" uma determinada amostra de ar, seu volume diminuiria. O estudo da atmosfera tem uma longa história, envolvendo observações, teorias e, desde a década de 1960, modelagem numérica. Como a maioria dos campos científicos, o progresso incremental foi intercalado com momentos de grande insight e avanço rápido. (BARRY; CHORLEY, 2013, p. 1).
Para a humanidade poder estudar a atmosfera foram necessários séculos de esforços para identificar quais características a influenciavam, tal como a criação e invenção de escalas e métodos de medição dessas para se obter resultados científicos precisos. Diversos notáveis da história humana contribuíram para que alcançássemos o patamar atual, no qual conseguimos até mesmo prever com elevada precisão fenômenos naturais como furacões e estimar as suas variações de intensidade e trajetória.
As mensurações científicas se tornaram possíveis somente após a invenção de instrumentos que passaram por uma longa e complexa evolução. O termômetro foi inventado por Galileu no começo do século XVII, entretanto, os termômetros mais precisos, com líquidos e escalas calibradas, não existiam até o começo do século XVIII (Fahrenheit) e 1740 (Celsius). (BARRY; CHORLEY, 2009, p. 1).
Em 1643, Torricelli inventou o barômetro, um instrumento capaz de medir a pressão atmosférica, e com isso demonstrou que o peso da atmosfera no nível do mar sustentaria uma coluna de 10 metros de água, ou uma coluna de 760mm de mercúrio líquido. (SHAMPO, 1986, p. 204)
Utilizando um barômetro inventado por Torricelli, Pascal constatou que a pressão diminui com a altitude ao levar o instrumento até o Puy de Dome, na França. Esse feito foi fundamental para que Boyle (1660) demonstrasse a compressibilidade do ar, propondo sua lei que postula que o volume é inversamente proporcional à pressão. E foi apenas em 1802, que, Charles descobriu que o volume é diretamente proporcional à temperatura. (DE HOSSON; CAILLAREC, 2009)
Resultante dessa cadeia de invenções ao longo de séculos, foi somente no final do século XIX, após a confecção das leis de Boyle e Charles. que foram identificados os principais constituintes da atmosfera seca: nitrogênio 78,08%, oxigênio 20,98%, argônio 0,93% e dióxido de carbono 0,035%. (BARRY; CHORLEY, 2009, p. 1).
A seguir, apresentam-se fatores que afetam o comportamento atmosféricos.
2.1 RADIAÇÃO
Segundo a definição física, é a propagação de energia de um ponto a outro, seja no vácuo ou em qualquer meio material (FIGUEIREDO, 2011). O sol é a maior fonte emissora de radiação para a terra, no entanto, não é a única, uma vez que a própria atividade humana também emite radiação (FERREIRA, 2006a, p.8).
O Planeta Terra não recebe radiação solar uniformemente, de forma que determinadas regiões acabem recebendo mais raios solares do que outras, e essa diferença de incidência é o que contribui para a formação das zonas térmicas ou climáticas da Terra (PEREIRA; ANGELOCCI; SENTELHAS, 2007, p.5).
Figura 4 – Detalhamento das Zonas Térmicas terrestres.
Fonte: Click estudante, 2018.
A quantidade de radiação solar recebida por determinado ponto no planeta impacta diretamente o seu comportamento climático. O calor influi sobre a temperatura e a
densidade do ar, o que contribui para a ocorrência de fenômenos naturais, tais como
formação de nevoeiros, nuvens, chuvas, tempestades, furacões, etc. Além de contribuir com a criação das zonas de pressão (alta ou baixa), que ao serem identificadas se tornam base para prever e estimar a circulação dos ventos (FERREIRA, 2006b, p.54).
2.2 TEMPERATURA
A temperatura é o nome atribuído ao grau de agitação entre moléculas. Há diversas escalas que podemos usar para medir temperaturas de objetos ou fluídos, sendo as mais comuns: Celsius, Fahrenheit e Kelvin.
A atmosfera nada mais é do que um fluído composto por diversas partículas, e a
temperatura atmosférica impacta diretamente as operações aéreas por diversos motivos,
sendo o principal deles a variação da densidade do ar, que afeta diretamente a sustentação (NASA, 2018) e o arrasto (NASA, 2014).
A temperatura impacta de uma maneira muito grande a atmosfera e seu comportamento. As suas variações quando se somam a outros fatores são responsáveis diretamente por vários fenômenos naturais, tais como a formação de massas de ar (e
consequentemente ventos), chuvas, tempestades, ocorrência de nevoeiros, conforme destacado por Ferreira:
As diferenças de temperatura são causadas pelo aquecimento ou resfriamento da superfície terrestre, que, em seu entorno, causam mudanças do volume e da densidade do ar, resultando em mudanças de pressão. Essa mudança de pressão causa o movimento do ar, na vertical e na horizontal, que pode criar ou modificar o padrão de circulação local. Em seguida, esse padrão de circulação afeta a temperatura, os padrões de vento e o regime de precipitação, resultando em um sistema muito complexo, em constante transição. (FERREIRA, 2006b, p. 54). Em uma atmosfera muito quente as aeronaves precisam de uma maior velocidade para todas as suas operações. Para decolagem e aterrissagem essa alteração é mais notável, uma vez que os aviões necessitam realizar uma corrida de decolagem maior para atingir a velocidade suficiente para o voo. O mesmo ocorre em uma aterrissagem, pois o avião se aproxima com uma velocidade maior, necessitando assim de uma distância de frenagem maior (COFFEL; HORTON. 2015, p. 95).
É comum no Brasil ler nos noticiários a respeito de cancelamentos/atrasos de vôos devido a elevadas temperaturas, sendo os aeroportos Santos Dumont do Rio de Janeiro e
Salgado Filho de Porto Alegre os mais frequentes nesse tipo de ocorrência (TERRA, 2014).
2.3 PRESSÃO
A pressão atmosférica é a força que a atmosfera exerce sobre a superfície. Essa característica em especial é a responsável pela ocorrência de ventos e também contribui na determinação de sua intensidade e sentido. Conforme define Da Mata Ataíde:
O vento é caracterizado como o movimento do ar em relação à superfície terrestre. Representa o deslocamento horizontal de uma massa de ar, e ocorre em consequência dos contrastes de pressão atmosférica em grandes espaços, quando duas massas de ar de densidades diferentes (pressões diferentes) interagem. (DA MATA ATAÍDE, 2015, p. 524).
Devido às variações de pressões, pode haver em nossa atmosfera a ocorrência de dois tipos de sistemas de pressão, o de baixa e o de alta, representados na figura 5.
Figura 5 – Sistemas de alta e de baixa pressão nos dois hemisférios
Fonte: Arquivo do autor, 2019.
A circulação de massas de ar ocorre de um sistema de alta para um sistema de baixa e a diferença de pressão de um sistema para o outro é o que determina a intensidade dos ventos e do deslocamento das massas de ar (DA MATA ATAÍDE, 2015, p. 524).
Conforme mostrado nesse capitulo, a pressão forma os ventos e tem influência sobre sua intensidade e sentido, além disso, também forma as massas de ar que são responsáveis pela ocorrência da maioria dos fenômenos naturais o que afetam diretamente as operações aéreas.
2.4 UMIDADE
Umidade atmosférica é a quantidade de moléculas de água presentes na atmosfera. Quando a umidade está muito elevada há a formação de nuvens e até mesmo a ocorrência de precipitação (chuva). O conhecimento quanto ao nível de umidade é fundamental para a previsão de formação de nuvens, e se levado em conta as demais características citadas previamente também se pode prever com boa precisão a ocorrência de chuvas e outros fenômenos naturais (NASA).
Além disso, os motores aeronáuticos têm o oxigênio como comburente, sendo assim, um ar úmido acaba prejudicando seu desempenho, uma vez que possui menos moléculas de oxigênio do que se comparada a uma massa de ar seca (BUGBEE; BLONQUIST, p. 5), condição que resulta em uma complexa perda de desempenho, já que o motor além de operar com uma certa deficiência de oxigênio, ainda precisa lidar com moléculas de água adicionais.
Com as características expostas nesse capítulo, podemos compreender melhor os instrumentos das Estações Meteorológicas, principalmente da Estação Meteorológica de Altitude, que conforme (ARÊAS, 2010, p1) “destinam-se a coletar e tratar os dados meteorológicos, especialmente de temperatura, umidade, pressão, e vento da superfície até o nível em que o balão meteorológico se rompe na atmosfera”. O conhecimento dessas características e suas respectivas intensidades é fundamental para todo o processo de previsão e monitoramento do tempo.
3 METEOROLOGIA NA AVIAÇÃO BRASILEIRA
Nesse capítulo abordaremos a estrutura aeronáutica brasileira destinada a monitorar e prever o comportamento da atmosfera, além disso, também será exposto as condições dos aeroportos brasileiros quanto à suas infraestruturas atuais.
A meteorologia é uma das áreas mais importantes para a aviação além de também ser fundamental para a segurança de vôo o seu estudo e observação. Do ponto de vista operacional, para as tripulações a meteorologia dos aeroportos se comprime ao METAR e TAF e seus derivados (SPECI). Porém para se chegar a essas mensagens de poucas linhas com descrição detalhada da atmosfera local, são necessários vários instrumentos, podendo ser esses instrumentos alocados em solo, em altitude ou até mesmo em órbita (satélites).
3.1
ESTRUTURA METEOROLÓGICA AERONAÚTICA BRASILEIRA
A estrutura meteorológica brasileira é organizada e regulamentada e possui uma rede de centros meteorológicos oficial, a ser descrita a seguir:
Quadro 1 – Rede de centros meteorológicos Brasileira
Nome Descrição
CNMA - Centro Nacional de Meteorologia Aeronáutica
Instalado no CINDACTA I, em Brasília-DF, tem suas competências direcionadas a fenômenos meteorológicos que predominam a centenas de quilômetros. É elo integrante do Sistema Mundial de Previsão de Área (WAFS) da OACI e responsável por receber, armazenar, processar e divulgar os dados globais de tempo significativo e os prognósticos de vento e temperatura em altitude. É de sua competência manter e operar o Banco OPMET e a REDEMET.
CMV - Centro Meteorológicos de Vigilância
Há quatro Centros Meteorológicos de Vigilância no País. Eles operam associados aos Centros de Controle de Área (ACC) e são responsáveis pela vigilância das condições meteorológicas que afetam as operações aéreas, dentro da FIR de sua responsabilidade.
CMA - Centro Meteorológicos de Aeródromo
Tem a finalidade de apoiar as operações aéreas e os serviços de tráfego aéreo nos aeródromos e de difundir as informações meteorológicas e as previsões geradas pelos demais centros. Fornece documentação de vôo às tripulações e aos despachantes operacionais de vôo, realiza exposições orais e fornece
informações meteorológicas, observadas ou prognosticadas, que possam contribuir para a segurança do AD (aeródromo) e das aeronaves estacionadas.
CMM - Centros Meteorológicos Militares
Localizados nas bases aéreas, prestam apoio específico à aviação militar. Para atender às operações militares em locais restritos, o Comando da Aeronáutica ativa CMM Móveis.
Também existe no Brasil uma rede de estações meteorológicas. As estações que integram essa rede são classificadas, conforme suas características, em Estações Meteorológicas de Superfície (EMS) - classes I, II e III; Estações Meteorológicas de Altitude (EMA) e Estações de Radar Meteorológico (ERM).
As Estações Meteorológicas de Superfície (EMS) realizam a coleta e o processamento de informações meteorológicas ao nível da superfície. São instaladas nos aeródromos e fazem parte da rede básica da Organização Meteorológica Mundial (OMM), além de serem as responsáveis pela confecção das mensagens METAR, SPECI e SYNOP (REDEMET, 2015).
Figura 6 – Estação Meteorológica de Superfície.
Fonte: Prefeitura de Bonito, 2018.
As Estações Meteorológicas de Altitude (EMA) realizam a coleta, através de radiossondagem, dados de pressão, temperatura, umidade, direção e velocidade do vento, nos diversos níveis da atmosfera utilizando balões meteorológicos, conforme mostra a figura 7 (REDEMET, 2015).
Figura 7 – Estação Meteorológica de Altitude
Fonte: Squitter, 2015.
As Estações de Radares Meteorológicos (ERM) realizam a vigilância constante na área de cobertura dos radares, além de divulgar as informações obtidas por meio rápido e confiável aos Centros Meteorológicos de Vigilância (REDEMET, 2015).
3.2
AEROPORTOS REGIONAIS
Aeroportos regionais são os aeródromos de pequenas e médias cidades, que possuem um volume de tráfego reduzido devido a sua região de pouca densidade populacional. Definidos pelo Ministério da Aeronáutica (1990, art. 1) como “Aeroporto destinado a atender às regiões de interesse estadual, com características adequadas para ser utilizado por aeronaves da aviação regional nas operações de ligação aos grandes centros”.
No Brasil esse grupo de aeroportos nunca recebeu grande atenção por parte dos governos, sendo que poucos aeroportos recebem de fato os investimentos necessários para seu melhor aproveitamento. (BRASIL, 2016).
Os aeroportos regionais geralmente possuem apenas a Estação Meteorológica de Superfície (EMS), e em casos de aeroportos de maior movimento como é o caso do Aeroporto de Uberlândia há também a presença de uma Estação Meteorológica de Altitude (EMA).
O autor elaborou e reuniu (Anexo I), através de consulta a informações públicas do ROTAER no mês de Outubro de 2019, informações de 120 aeródromos que possuem EMS e têm suas informações compartilhadas através do REDEMET. As informações foram reunidas e tabeladas, de forma que se constatou que, dos 120 aeródromos citados:
• 2 possuem ILS CAT III homologado em pelo menos 1 pista. • 3 possuem ILS CAT II homologados em pelo menos 1 pista. • 25 possuem ILS CAT I homologados em pelo menos 1 pista. • 35 possuem apenas VOR.
• 39 possuem apenas NDB. • 3 possuem apenas DME.
• 13 não possuem nenhum tipo de auxílio (NDB/VOR/ILS).
Braga e Da Silva (2019) retratam que o ILS é melhor se comparado aos sistemas de pouso de não precisão, como VOR e NDB, visto que, por ser de precisão, consegue orientar a tripulação até a pista mesmo em condições de restrição de teto e visibilidade.
3.3
INFRAESTRUTURA AEROPORTUÁRIA
Fatores climáticos são o principal motivo de atrasos e cancelamentos na aviação, sendo responsáveis por mais de 75% das ocorrências (Rosenberger, 2002). A carência de uma infraestrutura adequada como um todo e inclusive na área meteorológica impacta a malha aérea como um todo, hoje no Brasil todas as grandes linhas aéreas operam com o sistema de Hub-and-Spoke
Dentre as iniciativas adotadas pelas empresas no sentido de reduzir custos, destaque-se, em particular, o sistema hub-and-spoke que substitui um conjunto de rotas diretas entre aeroportos (ponto-a-ponto) por uma rede que organiza essas ligações através de alguns pontos de conexão (hubs) com os quais se articulam, através de rotas secundárias (spokes), a malha de aeroportos. O sistema hub-and-spoke permite aumentar a freqüência de vôos sem cair abaixo do nível eficiente de tráfego, bem como atender aeroportos cujo volume de tráfego para qualquer outra cidade seria insuficiente para justificar o serviço ponto-a-ponto.
(GUIMARÃES; SALGADO, 2003, p. 4).
Esse sistema, amplamente utilizado pelas grandes empresas aéreas brasileiras, é altamente suscetível a atrasos. Um atraso em um único voo de saída ou chegada do HUB pode
se propagar rapidamente para todas as operações da companhia, que é particularmente mais sensível a problemas meteorológicos. (COOK; GOODWIN, 2008, p. 54).
Conforme abordado por Braga e Da Silva (2019, p. 15), a infraestrutura aeroportuária brasileira desde sua implantação apresenta obstáculos relativos à política e economia que dificultam as operações em aeroportos de grande porte. Por sua vez, essas dificuldades resultam em atrasos e cancelamentos. Dentre as causas prováveis para essas ocorrências há de se destacar as condições meteorológicas instáveis.
É importante destacar a importância dos equipamentos de apoio as operações por instrumento, que além da segurança de voo, impacta positivamente a economia local, de acordo com Demant (2009, p. 30): “Com a disponibilidade de equipamento de apoio à aproximação, o aeroporto pode funcionar mais horas e pode operar mesmo com condições meteorológicas adversas, permitindo o processamento de um número maior de aeronaves ao longo do ano”.
A realização de investimentos no lado-ar1 de um aeroporto geram dois benefícios
potenciais: primeiramente, aumenta a capacidade de operações de pouso e decolagem e a quantidade de rotas que podem ser atendidas, acompanhado de outra vantagem, que é a redução nos atrasos e cancelamentos, assim como uma redução na duração dos voos; Segundo, investimentos no lado-ar também aceleram o tempo de processamento de aeronaves, o que reduz os custos operacionais para as empresas aéreas. Os benefícios derivados de um investimento combinado no lado-ar e no lado-terra2 de um aeroporto podem ser comprimidos
em quatro: redução no tempo de espera; melhoria na confiabilidade e previsibilidade das operações; redução nos custos operacionais; e finalmente, aumento no tráfego aéreo. (JORGE; DE RUS, 2004, p. 4).
É importante destacar que investimentos em infraestrutura aeroportuária moderna e adequada resultam em uma reação em cadeia que impacta todo o espaço aéreo de um país, aliviando o acúmulo de tráfego, e, tem como o efeito final, a redução generalizada no custo das viagens aéreas. (JORGE; DE RUS, 2004, p. 5).
Em estudo realizado pelo CENIPA (2018) a respeito de acidentes e incidentes graves envolvendo excursão de pista, foi observado que figura entre os principais fatores
1 Lado-ar é todo o espaço além do raio-x de um aeroporto, local onde apenas passageiros e pessoal
autorizado podem entrar (JORGE; DE RUS, 2004, p. 4).
2 Lado-terra é todo o espaço que antecede a passagem pelo raio-x da segurança (JORGE; DE RUS, 2004, p.
contribuintes: infraestrutura aeroportuária e condições meteorológicas adversas, conforme figura 8:
Figura 8 – Fatores Contribuintes para acidentes e incidentes graves envolvendo
saída de pista (2004 a 2013)
Fonte: CENIPA, 2018.
Com as informações obtidas sobre as condições estruturais dos aeroportos para lidar com a meteorologia, acrescidas do gráfico do CENIPA acima, fica evidente que se faz necessário o estudo de medidas para aumento da segurança de voo, e, posteriormente, sua implementação nas operações aéreas.
4 SISTEMAS PARA AUXÍLIO AS OPERAÇÕES
Há diversas tecnologias disponíveis atualmente que foram desenvolvidas especificamente para auxiliar a operação aérea e aumentar a segurança de voo. Sistemas para operações noturnas ou por instrumentos, em momentos que o voo visual não é possível ou é restrito. Nesse capítulo será destacado as de mais utilizadas mundo a fora.
4.1
PRECISION APPROACH PATH INDICATOR - PAPI
A iluminação de um aeroporto e de sua área de manobras é extremamente importante para as operações noturnas ou em condições de restrição de visibilidade por fatores meteorológicos, ajudando os pilotos a obter uma maior consciência situacional.
Existem diversos sistemas luminosos de apoio as operações, nessa pesquisa destacaremos o PAPI (figura 9), que é capaz de fornecer aos pilotos uma informação precisa sobre a rampa de aproximação. Definido pelo CENIPA (2013, p. 11) como: “O PAPI é um sistema projetado para fornecer auxílio visual ao piloto, com indicação precisa da posição da aeronave em relação à rampa ideal de aproximação, especialmente, na reta final para o pouso.”
Figura 9 – Precision Approach Path Indicator
O custo de instalação desse sistema luminoso é em média de 1 milhão de reais por cabeceira (BRASIL, 2019). Sua instalação é essencial e a ausência do mesmo já colaborou com diversos incidentes e incidentes graves na aviação.
Conforme atestado no relatório final Nº 018 (2013) que trata a respeito de um pouso longo (excursão de pista) ocorrido em 2011 no Aeroporto de Uberlândia (SBUL), a falta do equipamento resultou em “Dificuldade em identificar a rampa visual adequada para a aproximação visual adequada para a aproximação noturnal em razão da ausência de PAPI na cabeceira 22”.
Destaca-se que no caso do incidente grave da aeronave PR-PSK, o aeroporto possuía o PAPI em apenas uma de suas cabeceiras. Após a conclusão da investigação, a primeira recomendação de segurança ao voo (IG-018/CENIPA, 2013, RSV 001) foi justamente a respeito da ausência do sistema na outra cabeceira: “Realizar gestões junto ao Operador de Aeródromo de Uberlândia (SBUL) no intuito de viabilizar a instalação de um Sistema Visual Indicador de Rampa de Aproximação.” (BRASIL, 2013, p.32)
4.2
SISTEMA DE DRENAGEM E ESCOAMENTO
Quando há precipitação no sítio do aeródromo, ocorre inevitavelmente o acúmulo e a formação de lâminas d’água nas pistas de pouso e decolagem. Essas lâminas fazem com que os pneus não percam o atrito com o solo, causando significante redução na eficiência da frenagem durante um pouso, fenômeno conhecido como hidroplanagem (PALMA; DE ALBUQUERQUE PRADO; 2011, p. 109).
Conforme a ICAO (2002, p. 2-3), “[...] é preferível desenvolver programas com o objetivo de aprimorar a qualidade da textura e da drenagem de pistas do que medir a profundidade da água”. O fundamento básico é trabalhar de forma a inserir e manter determinadas características dos pavimentos, de forma que a água precipitada na pista possa ser, o mais rápido possível, escoada para fora dos limites da mesma (PALMA; DE ALBUQUERQUE PRADO; 2011, p. 117).
A partir de pesquisas por Horne e Yager (figura 10), no Centro de Pesquisas da NASA, Langley Research Center, em 1962, Yager desenvolveu a técnica do grooving, que consiste de ranhuras transversais aplicadas nos pavimentos das pistas por meio da serragem com discos diamantados (RODRIGUES FILHO, 2006, p. 10-11). A utilização desse sistema
aumenta a fricção dos pneus durante a operação em pistas molhadas em valores que variam entre 200% a 300%. (NASA, 2008).
Figura 10 – Tom Yager e Walter Horne durante experimentos com Grooving (1968).
Fonte: NASA, 2008.
No Brasil não há informações oficiais disponíveis para levantamento da aplicação do grooving, todavia, nos Estados Unidos sabe-se que 800 de 1.500 pistas de aeroportos comerciais possuem Grooving (NASA, 2008).
O valor estimado para a instalação desse sistema varia a depender de diversos fatores, como o comprimento da pista e sua largura, custando em média 400 mil reais por pista (INFRAERO, 2017).
4.3
ILS – INSTRUMENT LANDING SYSTEM
Uma das mais precisas tecnologias disponíveis hoje para garantir a aproximação para pouso em segurança durante condições climáticas desfavoráveis de baixa visibilidade é o ILS – Instrument Landing System, (BRAGA; DA SILVA, 2019) que é dividido em CAT I, II e III. O ILS é um sistema que utiliza equipamentos de rádio instalados em solo para orientar aeronaves em aproximação para pouso sem condições visuais.
Figura 11 – Categorias e Limites de ILS.
Fonte: Associação Nacional das Empresas Administradoras de Aeroportos, 2014.
O último balanço oficial do governo Brasileiro a respeito da quantidade de aeroportos com ILS em operação foi divulgado em 2014 pela hoje extinta SAC – Secretaria da Aviação Civil, e relatava que naquele ano havia um total de 32 pistas com sistema ILS, desses, apenas 3 CAT III (2 homologadas) e 1 CAT II (BRASIL, 2014).
Figura 12 – Aeroportos com ILS no Brasil em 2014.
Vale frisar que com base nas informações oficias citadas acima, algumas unidades federativas (estados) brasileiras não possuem nenhum aeroporto com sistema de pouso por instrumentos. Essa deficiência impacta a aviação como um todo, tanto na segurança operacional quanto do ponto de vista econômico, tornando difícil a expansão da aviação comercial como um todo pois a falta de segurança e garantia da operação acabam inviabilizando novos voos.
Para compreender em escala se a nossa quantidade de aeroportos com ILS é adequada, fora realizada consulta no banco de dados da FAA e constatado pelo autor que há nos Estados Unidos 225 aeroportos com o sistema ILS. E ainda, está em processo de implementação um novo sistema ainda mais avançado que o ILS e que realiza toda a aproximação via satélite (GPS).
Figura 13 – Mapa de aeroportos com ILS nos Estados Unidos em 2019.
Fonte: FAA, 2019.
Segundo estudo realizado pela consultoria Australiana, ACIL Allen Consulting Pty Ltd (2013), o custo de instalação do sistema ILS gira em torno de US$1,5 milhões de dólares por cabeceira, com as despesas de manutenção em torno de US$120.000,00 dólares por ano, são valores relativamente baixos no meio aeronáutico se comparado aos seus inúmeros benefícios.
4.4
SBAS & WAAS
SBAS (Sistema de Aumento Baseado em Satélite) é o nome dado aos sistemas que utilizam estações em solo para aumentar a precisão do sinal de satélites (MEDEIROS, 2010). No mundo hoje existem vários sistemas semelhantes em desenvolvimento (figura 14), sendo o sistema do governo dos Estados Unidos o que se encontra em estágio mais avançado e o mais utilizado.
Figura 14 – SBAS ao redor do globo.
Fonte: Giovanni, 2018.
Wide Area Augmentation System (WAAS) é uma nova tecnologia ainda em
desenvolvimento pela FAA (Federal Aviation Administration) que, segundo a própria FAA, tem o objetivo de substituir os sistemas ILS CAT I:
O Wide Area Augmentation System (WAAS) é uma tecnologia que tem se tornado essencial ao tornar as operações aéreas mais seguras e eficientes para ambos passageiros privados e comerciais. WAAS representa um enorme avanço a navegação aérea. Quando ele foi ativado pela primeira vez em 10 de Julho de 2003, o WAAS permitiu que pilotos pela primeira vez utilizassem o Global Position
System (GPS) como meio primário de navegação. Isso significa que os pilotos
podem utilizar apenas o WAAS para navegação e pouso na maioria dos casos. É importante que os pilotos tenham informações o mais precisas possível durante o pouso; WAAS coleta, processa e corrige as informações do GPS para garantir que as informações fornecidas aos pilotos são confiáveis (FAA, 2013).
Os satélites do sistema WAAS cobrem parte do território brasileiro. Apesar do governo dos Estados Unidos já fornecer procedimentos com o sistema para o Canadá e o
México, ainda não há disponibilidade para o Brasil. A figura 15 mostra de maneira simplificada a área coberta pelo sistema:
Figura 15 – Satélites Geoestacionários WAAS.
Fonte: FAA, 2007.
Segundo a FAA (2013) essa nova tecnologia funciona utilizando uma rede de estações de precisão em solo que monitoram os sinais de satélites GPS. Essas estações coletam e processam as informações do GPS e enviam para as "estações-mestre" do WAAS. Então, as estações-mestre realizam as correções de precisão ao e enviam essa mensagem de correção para as aeronaves através de um "sinal semelhante ao de GPS" emitido por transponders a bordo de satélites em órbita geoestacionária. A mensagem de correção do WAAS aumenta significativamente a precisão, disponibilidade e confiança do sinal de GPS. O WAAS é capaz de corrigir o sinal de GPS, que possui uma margem de precisão de 20 metros, para valores entre 1,5 a 2 metros de precisão em ambas dimensões verticais e horizontais.
Um dos maiores benefícios atuais desse novo sistema é a possibilidade de aproximação em condições meteorológicas adversas em aeroportos que não possuem nem o mesmo o ILS (FAA, 2016).
Por ser um sistema em desenvolvimento pelo governo americano, é incerto ainda quando o sistema estará disponível para demais países, incluindo o Brasil. Entre os marcos mais notáveis do desenvolvimento do sistema (FAA, 2013), estão:
• Julho 2003 — FAA autoriza a utilização do WAAS em aproximações por instrumento com mínimos de 250 pés.
• Junho 2005 — É instalada a primeira estação de referência internacional de WAAS no Canadá.
• Março 2006 – Devido a performance além das expectativas, WAAS agora é autorizado para operações por instrumentos com mínimos de 200 pés.
• Setembro 2007 — O serviço de WAAS é expandido para grande parte do Canadá e do México.
• Maio 2013 — O número de pistas com procedimento WAAS LPV atinge o dobro do número de pistas com procedimento ILS nas áreas atendidas.
Há atualmente diversas opções de sistemas para utilização a fim de se obter maior segurança nas operações aéreas em condições climáticas adversas, algumas delas são instaladas diretamente nos aeroportos beneficiados, como é o caso do Grooving, ILS, PAPI. No entanto, os sistemas SBAS merecem posição de destaque dentre as alternativas citadas, considerando-se que é uma tecnologia capaz de atender e beneficiar diversos aeroportos sem a necessidade de uma instalação física no próprio aeroporto.
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Essa pesquisa teve como principal objetivo conhecer quais métodos são utilizados nos aeroportos brasileiros, para observar e prever as condições climáticas, assim como os equipamentos e tecnologias que podem ser empregados para viabilizar as operações em condições climáticas desfavoráveis. Como metodologia, foi utilizada a pesquisa do tipo exploratória, com abordagem qualitativa. Em relação à coleta de dados, foi utilizada a pesquisa bibliográfica e documental.
Quanto aos objetivos específicos:
a) Apontar os principais fenômenos atmosféricos que afetam as operações
aéreas, observou-se que há vários fenômenos que impactam as operações, um simples
aumento de temperatura resulta em alterações na densidade do ar, modificando o coeficiente de sustentação e exigindo das aeronaves uma maior velocidade para a decolagem, o que faz com que seja necessária uma maior corrida de decolagem, que muitas vezes não é possível devido ao tamanho limitado da pista. Constatou-se também que a umidade do ar afeta o desempenho dos motores, uma vez que partículas de oxigênio precisam dar espaço para as moléculas de vapor de água. Precipitações restringem a visibilidade, e ainda, reduzem o coeficiente de atrito entre os pneus das aeronaves e a pista, o que pode vir a aumentar a distância de frenagem ou ainda resultar em uma perda de estabilidade. Qualquer tipo de fenômeno que restrinja o teto ou a visibilidade (nevoeiros, névoa, neblina, fumaça, etc) são grandes responsáveis pelo fechamento de aeroportos no país, pois os sistemas de aproximação muitas vezes são insuficientes para fornecer altitudes mínimas seguras, ou não estão instalados.
b) Identificar os equipamentos utilizados nos aeroportos brasileiros para
viabilizar as operações em determinadas condições climáticas, foi possível constatar que a
maior parte dos aeroportos públicos brasileiros que contam com algum tipo de auxílio, possuem apenas equipamentos de voo por instrumentos de não-precisão, como NDB e VOR. Alguns também possuem auxílios luminosos (PAPI) e uma pequena parte possui sistema de aproximação de precisão ILS, que, muitas vezes, está presente em apenas uma de suas pistas.
c) Identificar quais as deficiências da infraestrutura atual, foi constatado que a maioria dos principais aeroportos do país possuem equipamentos de navegação de não-precisão, como NDB e VOR, além de deficiência no seu sistema de iluminação, com ausência
de PAPI em todas as cabeceiras ou nenhum ao todo. Através da pesquisa de relatórios finais no CENIPA, foi possível constatar que alguns aeroportos não possuem um sistema de drenagem (grooving), ou a manutenção do mesmo é feita de maneira indevida.
d) Verificar quais são os impactos que a falta de equipamentos adequados
causa à segurança de voo, foi observado que a falta de infraestrutura aeroportuária reduz o
volume das operações, o que afeta economicamente a região em que se localizam os aeroportos, além do volume da aviação nacional como um todo. Além disso, foram expostos relatórios de incidentes graves e de um acidente, os quais tiveram entre os fatores contribuintes, dentre outros, a ausência ou falta de equipamentos e sistemas de apoio, tais como a ausência de PAPI, ILS, e ausência ou manutenção indevida do sistema de drenagem (grooving).
e) Apontar as consequências que a infraestrutura aeroportuária precária
pode acarretar, constatou-se que além dos problemas de segurança de voo, a precariedade da
infraestrutura também impede e desacelera o desenvolvimento da aviação no país. Contribuindo para o aumento do custo das operações, o que acaba resultando em um aumento no custo dos bilhetes aéreos, levando a uma menor demanda, inviabilizando assim determinadas rotas. Todavia, mesmo as rotas em operação são afetadas por essa deficiência estrutural, lidando com fechamento de aeroportos durante condições climáticas adversas. E mais, a falta de equipamentos adequados resultam em atrasos que podem propagar por toda a cadeia de voos, devido ao sistema de HUB-and-Spoke que é adotado pelas companhias brasileiras. Esses problemas acabam prejudicando o usuário de várias formas, sendo as principais: baixa previsibilidade e confiabilidade das operações e dificuldade de redução no preço dos bilhetes aéreos.
f) Identificar tecnologias e equipamentos que podem ser implementados nos
aeroportos brasileiros, a pesquisa identificou que embora seja antigo e em alguns lugares do
planeta já esteja sendo substituído, o ILS ainda é um excelente sistema de precisão. Entretanto, ao redor do globo estão em processo de desenvolvimento sistemas SBAS, que utilizam constelações de satélites que, em conjunto com estações em solo, fornecem informações situacionais extremamente precisas para as aeronaves, sendo tão preciso quanto um ILS CAT I sem que seja necessária a instalação de qualquer equipamento nos aeroportos que possuem o procedimento (FAA, 2013). Embora os auxílios a navegação aérea sejam fundamentais, também é de alta importância que sejam instalados sistemas luminosos (PAPI) para prover aos pilotos um método adicional de orientação durante a rampa de aproximação,
além da instalação e manutenção adequada do sistema de drenagem (Grooving) para garantir uma frenagem segura em operações com pista molhada.
Com a reunião de todas essas informações, analisamos a principal motivação dessa pesquisa: Como aumentar a segurança das operações em condições meteorológicas adversas nos aeroportos regionais brasileiros?
É preciso realizar investimentos na modernização da maioria dos aeroportos brasileiros, como:
• Instalação de sistemas de drenagem eficientes nas pistas, como Grooving, e manutenção adequada dos já existentes.
• Instalação de sistemas luminosos de auxilio, como PAPI.
• Instalação de sistemas de auxílio à aproximação de precisão por instrumentos, ILS.
Os sistemas e equipamentos citados não são os únicos e nem mesmo os melhores disponíveis, porém são os mais comuns em aeroportos regionais em países desenvolvidos de proporções semelhantes ao Brasil.
Além disso, é ideal, que o próximo passo da modernização aeroportuária seja desenvolvimento pelo governo brasileiro de seu próprio sistema SBAS, a exemplo dos demais países com grande fluxo aéreo, ou, o ingresso em algum sistema que já se encontra em operação por outros países. Nesse caso, o sistema em estágio mais avançado e que já tem cobertura de satélite suficiente para grande parte do território brasileiro seria o WAAS, do governo dos Estados Unidos da América.
Cabe ressaltar que um sistema do porte do WAAS, com as precisões atuais (mínimos de 200 pés) seria suficiente para descartar a necessidade de instalação de grande parte dos equipamentos de ILS demandados nos aeroportos brasileiros. São necessários estudos específicos sobre esse tema, a respeito de qual alternativa é a mais viável financeiramente e tecnicamente: o desenvolvimento de um sistema próprio ou o ingresso em algum sistema existente.
O autor também constatou que existe um determinado “vácuo” de informações oficiais quando o assunto é infraestrutura aeroportuária no Brasil, sendo que a única forma de se identificar quais aeroportos possuem auxílios por instrumento (NDB, VOR, ILS) e luminosos (PAPI) é de maneira manual, consultando um por um no ROTAER. Além disso, ao contrário das cartas Jeppessen, o modelo atual de cartas do DECEA não informa se as pistas possuem ou não sistemas de drenagem, informação que não se pode obter em nenhum canal oficial, apenas em consulta manual com a administração de cada aeródromo do país.
O tema de infraestrutura aeroportuária não tem atualmente no Brasil a devida atenção, sendo difícil para o autor ter encontrado pesquisas e matérias nacionais a respeito do assunto, fato esse perceptível pela quantidade de referências internacionais nessa pesquisa.
Novos estudos e pesquisas precisam ser realizados sobre os custos envolvidos para a implementação de um sistema SBAS em solo brasileiro, sendo este, atualmente, o sistema mais promissor para aproximações de precisão em condições atmosféricas desfavoráveis.
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