UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA
SIDNEI FERREIRA ALVES JUNIOR
ADVERSIDADES METEOROLÓGICAS NOS CUSTOS E NA SEGURANÇA DE UMA EMPRESA AÉREA
Palhoça 2017
SIDNEI FERREIRA ALVES JUNIOR
ADVERSIDADES METEOROLÓGICAS NOS CUSTOS E NA SEGURANÇA DE UMA EMPRESA AÉREA
Monografia apresentada ao Curso de gradua-ção em Ciências Aeronáuticas, da Universida-de do Sul Universida-de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel.
Orientador: Prof. Maurici Amantino Monteiro, Dr.
Palhoça 2017
SIDNEI FERREIR ALVES JUNIOR
ADVERSIDADES METEOROLÓGICAS NOS CUSTOS E NA SEGURANÇA DE UMA EMPRESA AÉREA
Esta monografia foi julgada adequada à obten-ção do título de Bacharel em Ciências Aero-náuticas e aprovada em sua forma final pelo Curso de Ciências Aeronáuticas, da Universi-dade do Sul de Santa Catarina.
Palhoça, Novembro de 2017
__________________________________________ Orientador: Prof. Maurici Amantino Monteiro, Dr.
__________________________________________ Prof. Marcos Fernando Severo de Oliveira, Esp.
Dedico este trabalho aos meus pais, irmãos e minha esposa Aline que não mediram esforços para que eu vencesse esta etapa de minha vida, principalmente nos momentos de dificuldades.
AGRADECIMENTOS
Inicialmente agradeço a Deus, por ter concedido a saúde necessária para persistir perante as dificuldades encontradas superando-as.
Agradeço a Universidade Unisul e seu corpo docente que me forneceu todo supor-te mostrando o caminho a fim de ascender profissionalmensupor-te, atingindo essa vitória de valor imensurável.
Ao orientador Prof. Dr. Maurici Amantino Monteiro por todas diretrizes e todos ensinamentos guiando meus passos com extrema paciência e notada dedicação.
Agradeço finalmente a todos familiares os quais me deram segurança para perse-guir meus objetivos, em especial a minha mulher que com sua companhia, abnegação e ânimo a todo instante deu coragem a mim para que eu explorasse o máximo de minha capacidade. Além de todos que contribuíram diretamente ou indiretamente para que eu galgasse essa gra-duação.
“Determinação coragem e autoconfiança são fa-tores decisivos para o sucesso. Se estamos possu-ídos por uma inabalável determinação consegui-remos superá-los. Independentemente das cir-cunstâncias, devemos ser sempre humildes, reca-tados e despidos de orgulho”.
RESUMO
As adversidades meteorológicas são substanciais nas operações de pouso e decolagem e no voo em rota (navegação aérea), tanto vinculando-se à segurança quanto ao custo para a reali-zação de um voo. Nessa acepção, o corrente trabalho tem o intuito de dispor sobre os fenôme-nos meteorológicos, conceituando-os e sinalando o modo como estes afetam os voos interfe-rindo nas ações de planejamento de voo. As adversidades meteorológicas podem incorrer no aumento dos gastos com o consumo de combustível e outros gastos como: pessoal, hotel, transportes rodoviários caso a aeronave siga para alternativa. O meio para alcançar esse obje-tivo foi partir de princípios reconhecidamente verdadeiros e irrefutáveis os quais permitiram conclusões lógicas e, dessa maneira, alcançou resultados que demonstram as influências das adversidades meteorológicas nos custos e na segurança da empresa ao longo do tempo. Essa condição pode ser por pequenos desvios de rota devido às formações de nuvens de grande desenvolvimento vertical, quer por mudança de trajeto ou nível de voo a fim de escolher a rota de voo com segurança, ou usar alternativa para pouso, visto que as despesas totais são principalmente determinadas pelo consumo de combustível, uma vez que este é o maior fator de gasto de uma companhia aérea. Isto posto, as empresas devem investir em tecnologias e instruir os pilotos para a correta decodificação das informações meteorológicas disponíveis para a seleção da melhor rota ou sair de situações desconfortantes ou até de perigo para o voo, além de poder selecionar os melhores trajetos com base em dados disponíveis. Conclui-se que o trabalho realizado nas estações e centros meteorológicos se revestem de grande importância para o setor de transporte aéreo auxiliando diretamente o desempenho aeronáutico sendo que, sem às devidas informações, além de aumento de gastos, procedimentos incorretos podem levar a uma situação insegura e até mesmo, em casos mais críticos, ocasionar desastres aéreos.
Palavras-chave: Adversidades Meteorológicas. Segurança e Custos Operacionais. Informes Meteorológicos.
ABSTRACT
Meteorological adversities are substantial in landing and take-off operations and en-route flight (air navigation), both in terms of security and the cost of a flight. In this sense, the pre-sent work intends to dispose about the meteorological phenomena, conceptualizing them and pointing out how they affect flights by interfering with flight plan actions. Weather adversities may result in increased fuel consumption and other expenses such as: staff, hotel, road transport if the aircraft goes to alternative. The means to achieve this goal is based on princi-ples that are admittedly true and irrefutable, which allowed logical conclusions and, in this way, achieved results that demonstrate the meteorological influences on the costs and safety of the company over time. This condition can be for small deviations of route due to cloud formations, or by change of route or level of flight to choose the route of flight with safety, or to use alternative to landing, since the total expenses are mainly determined by the fuel con-sumption once this is the biggest waste factor of an airline. That said, the companies must invest in technologies and instruct the pilots to the correct decoding of the available meteoro-logical information for the selection of the best route or leave uncomfortable situations or even danger to the flight, in addition to, they must able to select the best paths based on avail-able data. It is concluded that the work stations and meteorological centers are greatly im-portant for the air transport sector directly assisting the aeronautical performance and, without due information in addition to increased costs, incorrect procedures can lead to an insecure situation and even, in more critical cases, cause air disasters.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Display de uma aeronave demonstrando o radar meteorológico ... 16
Figura 2 – Airbus 320 atingido por chuva de granizo ... 16
Figura 3 – Estrutura operacional da Meteorologia Aeronáutica...18
Figura 4 – Carta de Tempo Significativo da Superfície até o FL250 com Validade para as 12 UTC do dia 02 de agosto 2017 ... 19
Figura 5 – Simbologia para a carta SIGWX ... 20
Figura 6 – Carta de vento do FL 390 válido para as 18 UTC do dia 01/08/2017 ... 21
Figura 7 – Exemplos da simbologia de direção e intensidade do vento ... 21
Figura 8 – Correntes de vento a 250 milibar ... 24
Figura 9 – Exemplo de rota otimizada... 26
Figura 10 – Painel de Indicadores do Transporte aéreo 2016 ... 27
Figura 11 – Aeronave desviando de uma nuvem cumulonimbus ... 29
Figura 12 – Acidentes Aeronáuticos no período de 2003-2007 causados por Fatores Meteoro-lógicos...31
Figura 13 – Acidentes de vento por fase de voo de 2003 a 2007...32
Figura 14 – Informações meteorológicas sobre a cabeceira 30 no dia 27 de março de 1977...34
Figura 15 – Custo do Querosene de Aviação ... 39
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Dados referentes ao mês de maio ... 37 Tabela 2 - Dados atualizados com os novos cálculos ... 37
SUMÁRIO 1INTRODUÇÃO ... 7 1.1 PROBLEMA DA PESQUISA...8 1.2 OBJETIVOS ... 8 1.2.1 Objetivo Geral ... 9 1.2.2 Objetivos Específicos ... 9 1.3JUSTIFICATIVA ... 9 1.4 METODOLOGIA ... 10
1.4.1 Natureza de Pesquisa e Tipo de Pesquisa ... 10
1.4.2 Materiais e Métodos ... 11
1.4.3 Procedimento de Coleta de Dados ... 11
1.4.4 Procedimento de Análise dos Dados ... 11
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO ... 11
2REFERENCIAL TEÓRICO ... 13
2.1 IMPACTOS DAS CONDIÇÕES DE TEMPO OPERAÇÕES AÉREAS ... 13
2.1.1 Operações de Pousos e Decolagens ... 13
2.1.2 Operações em Rota ... 14
2.2 FORMAÇÕES METEOROLÓGICAS ... 14
2.2.1 Trovoadas ... 15
2.2.2 Nevoeiros ... 16
2.3 CARTAS E PUBLICAÇÕES METEOROLÓGICAS PARA APOIO À AVIAÇÃO GERAL ... 17
2.3.1 Carta SIGWX ... 19
2.3.2 Cartas de Vento e Temperatura em Altitude ... 20
2.4VELOCIDADES DAS AERONAVES ... 24
2.4.1 Tipos de Velocidades...25
2.5 INFLUÊNCIA DO VENTO NA VELOCIDADE DA AERONAVE ... 25
2.5.1 Vento de Cauda e Vento de proa. ... 25
2.6ROTAS ... 26
2.6.1Importância da Definição da Rota ... 26
2.7 MAU TEMPO E DESVIO DE ROTA. ... 28
3APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ... 30
3.1 COMO AS ADVERSIDADES METEOROLÓGICAS PODEM AFETAR A SEGURANÇA E O CONSUMO DE COMBUSTÍVEL. ... 30
3.2 SISTEMAS OU FENÔMENOS METEOROLÓGICOS QUE INLUENCIAM
DURANTE O VOO EM ROTA OU POUSOS E DECOLAGENS. ... 33
3.3 INFLUÊNCIAS DOS VENTOS E DOS DESVIOS DE ROTA NO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL ... 35
3.3.1 Desvios de Rota Devido às Formações Meteorológicas. ... 35
3.3.2 Quantificando 1 knot no Custo de uma Rota. ... 36
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 41
1 INTRODUÇÃO
A Meteorologia é ciência que estuda os diversos fenômenos climáticos que acon-tecem na atmosfera de acordo com variações de seus fatores como temperaturas, precipitação, pressão atmosférica e umidade do ar. Algumas ciências como a Agronomia e os setores marí-timo e aeronáutico utilizam-se da meteorologia para o seu desempenho. A ciência se divide em dois ramos: Meteorologia Pura e Meteorologia Aplicada. A Pura trata de assuntos ligados a pesquisa e a Aplicada, a atuação prática desta ciência. A Meteorologia Aeronáutica é um ramo da Meteorologia Aplicada para apoio a Aviação em Geral, no tocante as condições de tempo passado, presente e futuro. As condições passadas são representadas pela climatologia, importante para o planejamento de voos a médio e a longo prazo. Segundo Qualley (1997) mais do que qualquer outro meio de transporte, a aviação é muito afetada pelo clima. As con-dições presentes e futuras são monitoradas e previstas e são muito importantes para o plane-jamento de voos a curto prazo.
“Nenhuma outra categoria de transporte é mais sensível ao tempo do que a avia-ção. Condições climáticas adversas têm um grande impacto na segurança, eficiência e pontua-lidade das operações de aviação” (PEER, 2003, p.1, tradução nossa).
É de grande importância avaliar os eventos climáticos que serão encontrados em todas as fases do voo, uma vez que, segundo Peer (2003) as previsões de rota são extrema-mente necessárias para a preparação de um voo. Assim, os voos dependem de informações avançadas e precisas para melhor traçar uma rota considerando as condições climáticas como ventos, temperaturas e formações meteorológicas. Altus (2009) ratifica que a melhor rota para voar depende das condições reais para cada voo. Estas incluem a previsão de ventos e tempe-raturas do ar superior.
Embora os cálculos do plano de voo sejam necessários para a segurança e conformi-dade regulamentar, eles também fornecem às companhias aéreas uma oportuniconformi-dade de otimização de custos, permitindo que eles determinem a rota ideal, altitudes, ve-locidades e quantidade de combustível para carregar em um avião (ALTUS, 2009, p. 27, tradução nossa).
Com o aumento dos custos com combustível, esse planejamento de navegação adequado a condição atual de cada voo se tornou mais importante. Dessa maneira, cabe aos operadores da aviação, quando realizar um voo, calcular, junto com os dados de performance da aeronave, as variáveis meteorológicas a fim de obter dados mais precisos, e com isso serem capazes de escolher rotas mais eficientes e econômicas.
Os ventos, que variam de direção e intensidade, não só na superfície como tam-bém em altitude, alteram as velocidades e consequentemente o tempo de voo de uma determi-nada aeronave entre dois terminais varia de forma considerável com os ventos encontrados (PEER, 2003). Além disso, vários fenômenos derivados dos ventos afetam a atividade aérea como rajadas, microburst, windshear, turbulências, turbulência de céu claro (CAT), Jet Stre-am, entre outros. Segundo a empresa ATR (2011, p. 5, tradução nossa) “Os ventos têm uma influência significativa no consumo de combustível e é importante considerar este efeito me-teorológico em uma política de economia de combustível”.
Outro fenômeno que também influencia os aviões em seus voos são as trovoadas. De acordo com Peer (2003), a trovoada é uma manifestação extrema de instabilidade na at-mosfera. Ela ocorre com nuvens cumulonimbus (CB) e está associada a uma série de fenôme-nos que são potenciais perigos para a aviação. Quando uma aeronave se depara com uma tro-voada em sua rota, ela é obrigada a se desviar de sua rota para não adentrar no CB, pois a sua entrada poderia ocasionar sérios danos estruturais e ainda, por consequência, ocasionar um acidente. Com esse desvio, há um maior gasto com combustível e em razão disso, o aumento do custo do voo.
Com base nesses expostos, reafirma-se a importância da observação dos eventos meteorológicos para este setor, sendo que por meio de tecnologias cada vez mais precisas de previsões meteorológicas e cálculos de rota, a soma desses segmentos eleva a eficiência, com segurança, das empresas aéreas.
Com o intuito de quantificar e demonstrar os efeitos climáticos na segurança e nos gastos com combustível, realizou-se o presente estudo que primeiramente trata de conceituar e definir todos os fatores importantes para a aviação, em seguida são pormenorizados as resul-tâncias desses eventos nas atitudes das aeronaves com a velocidade resultante e tempo de voo. Por fim, expõe-se exemplos de cálculos que evidenciam a grande importância exponencial da meteorologia na aviação em que uma pequena variação de um fator, gera grandes gastos às empresas aéreas a longo prazo.
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA
Qual a importância dos Informes Meteorológicos para um bom planejamento de voo, levando-se em consideração a segurança e a economia?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Demonstrar como as adversidades meteorológicas podem afetar a segurança e o gas-to de combustível.
1.2.2 Objetivos Específicos
a) Identificar os sistemas ou fenômenos meteorológicos que favorecem a ocorrên-cia das adversidades e que influenocorrên-ciam na escolha de uma rota de voo mais efici-ente e econômica dentro do planejamento.
b) Correlacionar os sistemas ou fenômenos meteorológicos favoráveis a formação de condições adversas de tempo, identificando suas influências nas aeronaves, du-rante o voo em rota ou operações de pouso e decolagem.
c) Pontuar as influências dos ventos e dos desvios de rota devido a formações me-teorológicas no consumo de combustível.
1.3 JUSTIFICATIVA
Os resultados deste estudo mostraram-se de grande valia a população que se utili-za dos serviços do transporte aéreo, posto que uma significativa redução de consumo de com-bustível por parte das companhias aéreas pode prover uma redução nas tarifas aéreas expan-dindo o número de usuários deste setor. Em consequência disso, as próprias empresas alcan-çariam um maior crescimento econômico, além da redução da emissão de gás carbônico (CO2), o que contribui para uma aviação mais sustentável e menos agressora ao meio ambien-te. Tornou-se evidente a importância deste trabalho, porque notou-se uma relevante interven-ção da meteorologia nos custos de uma companhia através dos trabalhos especializados nas estações e centros meteorológicos. Vale ressaltar que, além da importância para os custos da empresa aérea, os trabalhos dos órgãos meteorológicos garantem principalmente a segurança do voo nos aspectos que lhes são pertinentes. A segurança da aviação é o principal fim da meteorologia na aviação, constituindo esta de valor incalculável pois incorrem em possíveis perdas a vida. Sendo, portanto, de suma importância às Ciências Aeronáuticas, baseando-se em conceitos teóricos aplicados com dados estatísticos, fazendo-se interagir diversos campos
científicos deste segmento sendo eles o da Meteorologia, Segurança da Aviação, Navegação Aérea, Performance e Planejamento de Voo, Gestão de Custos e Preços de uma Empresa aé-rea, entre outros campos de estudo que serão impactados indiretamente, como a Logística Aeronáutica e o Tráfego Aéreo.
Assim, operadores do setor aeronáutico podem compreender por meio deste traba-lho científico a notável importância das adversidades meteorológicas nos planejamentos aé-reos e procedimentos de segurança, podendo inclusive, modificar suas rotas, escolher o me-lhor nível de voo e até mesmo um meme-lhor momento para se realizar o voo a fim de aproveitar condições favoráveis de vento e elevar os ganhos operacionais.
Poderá também, implementar melhorias nas técnicas de planejamento de rota; rea-lizar estudos de frequências de eventos em determinado trecho, distinguindo por exemplo como se comportam os ventos em determinadas regiões e em determinados períodos do ano de modo a identificar os padrões e realizar planejamentos a longo prazo através deles; e inter-vir no desenvolvimento de softwares de planejamento de voo que poderão levar em conta não apenas as direções e intensidades dos ventos como também as formações meteorológicas ao longo da rota sendo atualizados constantemente para que a qualquer momento, com a devida autorização do tráfego aéreo, o piloto altere o seu rumo, procedimento de grande utilidade e eficácia principalmente nas longas rotas internacionais.
1.4 METODOLOGIA
1.4.1 Natureza de pesquisa e tipo de pesquisa
O presente trabalho se classifica como pesquisa exploratória, a qual têm o propó-sito de proporcionar maior familiaridade com o problema, tornando-o mais explícito e cons-truindo hipóteses (GIL, 2012).
Para a coleta de dados utilizou-se o procedimento bibliográfico, no qual consiste, segundo Acevedo e Nohara. (2013), na busca de estudo anteriores já produzidos por outros cientistas publicados em livros e artigos científicos.
Quanto à natureza da pesquisa, aplicou-se a quantitativa, que é o resultado de mensurações em que números são utilizados para representar as propriedades de algum objeto ou fenômeno (APOLINÁRIO, 2011). Com isso, para Creswell (2007), desenvolve-se o co-nhecimento por meio de um raciocínio de causa e efeito.
1.4.2 Materiais e métodos
Segundo Gil (1999), método é o caminho para se chegar ao fim, ou seja, são os pro-cedimentos e regras de explicações dos fatos para atingir os objetivos de validação do conhe-cimento. Com isso, utilizou-se o método dedutivo que através de fenômenos conhecidamente verdadeiros chega-se a conclusões lógicas exemplificado pelo estudo da ciência meteorológi-ca aplimeteorológi-cada na aviação trazendo conclusões formais e racionais. O método dedutivo: “Parte de princípios reconhecidos como verdadeiros e indiscutíveis e possibilita chegar a conclusões de maneira puramente formal, isto é, em virtude unicamente de sua lógica” (GIL, 2008, p. 9).
1.4.3 Procedimento de coleta de dados
Assim buscou-se na coleta de dados indireta em artigos científicos, artigos de re-vistas especializadas e livros de autores da área da aviação que estão na constante busca da melhora operacional, como as empresas aéreas, fabricantes de aeronaves e estudiosos da área que com sua contribuição ajudam os operadores a reduzirem seus custos. Também houve a busca de informações e regulamentações dos órgãos estruturadores da aviação como a ANAC, INFRAERO, DECEA, FAA, entre outros. Além de coletar dados conceituais sobre as adver-sidades que influenciam no setor aéreo em manuais e livros acadêmicos que instruem os no-vos profissionais da área.
1.4.4 Procedimento de análise dos dados
O procedimento de análise de dados “tem como objetivo organizar e sumariar os dados de forma tal que possibilitem o fornecimento de respostas ao problema proposto para investigação” (GIL, 2008, p.156). Uma vez que essa pesquisa é de natureza quantitativa, ela se centrou na objetividade, analisando os dados brutos obtidos de auxílios padronizados, por exemplo, estatísticas de uma empresa aérea alterada pela velocidade do vento.
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO
O trabalho foi estruturado para atingir os objetivos propostos, tendo sido compos-to da seguinte estrutura:
No primeiro capítulo é apresentada a introdução a qual apresenta uma breve con-textualização e exposição da problemática sugerida, o objetivo geral e os objetivos específicos alcançados, a justificativa para a realização do trabalho e a metodologia com a qual ele foi realizado.
O segundo capítulo retrata o referencial teórico, que se compõem de fundamentos conceituais das adversidades meteorológicas, o modo como as quais se interagem com a ati-vidade aérea e como elas afetam diretamente a segurança e os custos de uma empresa aérea.
Na sequência, o capítulo 3 destaca a análise dos resultados com a finalidade de atingir os objetivos propostos.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 IMPACTOS DAS CONDIÇÕES DE TEMPO NAS OPERAÇÕES AÉREAS
Para um bom planejamento de voo há necessidade de avaliar não só alguns dados meteorológicos como o vento e a temperatura, mas também as condições gerais de tempo através de cobertura e tipos de nuvens e fenômenos como as trovoadas. Neste sentido, Peer (2003) cita:
Além dos elementos básicos meteorológicos, tais como a pressão, a densidade, o vento, a temperatura e umidade, mais fatores são relevantes para o voo, tais como visibilidade, nuvens baixas, precipitação, trovoadas e perigos relacionados, tais co-mo a formação de gelo, granizo e turbulência (PEER, 2003, p. 24, tradução nossa). 2.1.1 Operações de Pousos e Decolagens
Nas operações de aeródromo, os pousos e decolagens podem ser dificultados ou até mesmo impedidos, em razão de restrições de visibilidade ocasionadas por nuvens baixas, névoa úmida, nevoa seca, fumaça, precipitações, poeira e principalmente os nevoeiros. Esses eventos prejudicam especificamente o piloto a visualizar a pista, obstáculos e outros tráfegos, mas também afetam aos controladores de tráfego aéreo que, são responsáveis pelo controle das operações de solo e procedimentos de pouso e decolagens, visto que efetuam estas vigi-lâncias visualmente através de torres de controle.
Outros fatores que prejudicam os procedimentos de aproximação para pouso e afastamento de decolagem, são as nuvens CB, que em decorrência destas, outros perigos
po-dem ocorrer, como formação de gelo na aeronave, granizo, turbulências e descargas elétricas. Os parâmetros meteorológicos temperatura e umidade podem eventualmente afe-tar a segurança através do desempenho da aeronave. Temperaturas muito elevadas e ar seco tornam o ar muito rarefeito e com isso uma determinada aeronave pode ter problemas de pou-so e decolagem dependendo do tamanho da pista.
Os ventos são utilizados para definir em qual sentido da pista será realizado o pouso ou a decolagem. Essa escolha é efetuada de modo que a aeronave sempre navegue con-tra o vento, dado que deste modo ela terá uma melhor reação aerodinâmica, aumentando sua sustentação, assim as aeronaves percorrerão menor distância de pista para alçar o voo, sempre com o fim de propiciar maior segurança. Todavia, ventos fortes com rajadas podem dificultar
decolagens e pôr em risco os pousos. Para estes casos o piloto deve ficar atento as informa-ções de Windshear (tesoura de vento), no METAR e SPECI originados pela observação mete-orológica ou nos Avisos de Aeródromos.
2.1.2 Operações em rota
Em rota, os fenômenos mais preocupantes são as turbulências, turbulências de céu claro (CAT), formação de gelo, presença de nuvens de desenvolvimento vertical com topos a grandes altitudes (CB) e, ocasionalmente, cinzas vulcânicas (INFRAERO, 2017).
As cinzas vulcânicas, em decorrência do perigo não só para a visibilidade, mas também risco de desligamento dos motores das aeronaves quando ingerem essas cinzas.
Alguns fatores não constituem perigo, porém afetam a operação em rota, na alti-tude da aeronave devido à performance, definindo o nível de voo, são eles temperatura e pres-são.
2.2 FORMAÇÕES METEOROLÓGICAS
É imperioso ter conhecimento das ocorrências meteorológicas na rota e nos aeró-dromos de destino e de alternativa, como o vento, possíveis formações de gelo, áreas de tur-bulência, nuvens cumulonimbus (CB), teto baixo, nevoeiros, os quais podem determinar des-vios na rota ou dificuldades para pouso, e, por conseguinte, aumento no consumo de combus-tível.
Para tanto, os pilotos têm disponíveis informes meteorológicos que expõem as condições da rota e do aeródromo de destino, além de poderem também consultar especialis-tas em meteorologia aeronáutica capazes de esclarecer as circunstâncias a serem encontradas pelos pilotos, no aeródromo de decolagem, pouso, alternativo para pouso, bem como durante o percurso a ser seguido.
Durante o voo, grande parte das aeronaves possuem radares meteorológicos que mostram em tempo real, para o piloto, as concentrações de nuvens de diferentes densidades que possam conter em seu interior diversos fenômenos como gelo, precipitação, granizo, re-lâmpago, entre outros. Fenômenos estes que têm a capacidade de ocasionar danos estruturais, podendo levar a acidentes mais graves.
2.2.1 Trovoadas
Segundo Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA, [201-]) as trovo-adas são comuns nos finais de tarde em meses mais quentes e três são os principais ingredien-tes para o desenvolvimento do CB: Umidade, necessária para a formação da nebulosidade;
Instabilidade, sendo que o aquecimento do ar próximo ao solo, associado ao aumento da
umidade causa a instabilidade; e Levantamento, o qual é o gatilho para a ascensão do ar e o princípio de tempestade e tem como exemplos, o ar movendo-se para cima de uma montanha, o ar colidindo com uma frente de massa de ar diferente, o ar frio do oceano ou lago colidindo com o ar quente do continente e corrente descendente fria do CB que pode gerar outro CB.
Conforme Vilela (2005), as trovoadas constituem uma das condições mais adver-sas para a aviação, e por isso o voo em CB ou mesmo nas suas proximidades deve ser evitado pelos pilotos. A ação combinada de fenômenos próprios dos CB (como precipitações intensas, granizo, raios, rajadas, cortantes ou “tesouras de vento” (Windshear), fortes correntes ascen-dentes e descenascen-dentes, turbulência, etc.) afeta seriamente a controlabilidade do voo e pode causar danos e mesmo falha estrutural da aeronave, com consequências fatais. Isto posto, é imprescindível que as aeronaves se desviem de suas rotas originais, contornando essas forma-ções. Para a ultrapassagem segura sobre a nuvem, uma aeronave tem que estar no mínimo a 5000 pés do topo. Caso tenha que voar abaixo corre o risco de ser afetada por um microburst. Sendo assim, seria muito arriscado ultrapassar este obstáculo por cima devido ao grande de-senvolvimento vertical ou passar por baixo, pois às fortes correntes descendentes abaixo da nuvem pode ocasionar danos tanto quanto desastrosos.
Na Figura 1, pode ser notado um display de uma aeronave onde o piloto consegue, através de radares meteorológicos instalados na própria aeronave, verificar a dimensão e a densidade da nuvem que está a sua frente. Quanto maior a densidade maior a possibilidade dessas nuvens causarem danos estruturais, incorrendo em um grande perigo ao voo. Para tal, existe uma escala de cores para orientar o piloto: A cor vermelha significa formações mais intensas (nível 3), amarela, média intensidade (nível 2) e verde, pouca intensidade (nível 1).
Figura 1– Display de uma aeronave demonstrando o radar meteorológico.
Fonte: THALES AVIONICS (2005).
A Figura 2 mostra uma aeronave comercial que em seu trajeto adentrou a uma chuva de granizo. A aeronave é um A320 que teve sérios danos prejudicando seriamente os para-brisas da aeronave, dificultando gravemente o pouso desta.
Figura 2 – Airbus 320 atingido por chuva de granizo.
Fonte: THE AVIATION HERALD (2017). 2.2.2 Nevoeiros
“O nevoeiro é um conjunto visível de partículas microscópicas de água líquida em suspensão na atmosfera junto ao solo, capaz de reduzir a visibilidade horizontal” (SILVA,
2011, p.149).
Ele é presente em condições atmosféricas de estabilidade e ventos de baixa inten-sidade, sendo que, segundo França, Queiroz e Carvalho ([200-]):
O nevoeiro forma-se pelo resfriamento do ar ou pela adição de vapor d’água até que a temperatura do ponto de orvalho do ar torna-se igual à temperatura do ar. O ar sa-turado contíguo a superfície é mais frio e mais úmido do que o ar não sasa-turado loca-lizado imediatamente acima. Forma-se então a camada de inversão (CI) (FRANÇA; QUEIROZ; CARVALHO, [200-]).
Os nevoeiros têm como característica reduzir a visibilidade horizontal, que é a máxima distância na horizontal que os objetos podem ser avistados, para menos de 1000 me-tros, devido ao aumento da quantidade de vapor d’água em suspenção sobre a superfície ter-restre. Com isso, as operações de pouso e decolagens se tornam perigosas, pois há a dificul-dade de o piloto visualizar obstáculos, assim, ficam impedidos os voos que seriam realizados nas regras de voo visual (VFR), passando para as regras de voo por instrumentos (IFR), con-dição em que os pilotos realizam os procedimentos quase todo com base nos instrumentos de voo.
Porém, há casos em que a visibilidade é tão baixa que até mesmo os pousos e de-colagens IFR ficam impedidos, ocasionando o fechamento do aeródromo para operações de pouso e decolagens e, consequentemente, causando transtornos para as companhias aéreas, pois elas terão os seus voos cancelados, atrasados, ou levados à aeródromos de alternativa, gerando custos com hotel, transporte rodoviário de passageiros, além dos gastos pela não rea-lização do voo.
2.3 CARTAS E PUBLICAÇÕES METEOROLÓGICAS PARA APOIO À AVIAÇÃO GE-RAL
Conforme a Figura 3, no Brasil a Meteorologia Aeronáutica é subdividida, em sua estrutura operacional em: Rede de Centros; Rede de Estações; Bancos de MET; Sistemas Operacionais; e Divulgação das Informações. Dentro desse organograma, a Rede de Centros Meteorológicos tem como objetivo produzir e prover informações meteorológicos visando o apoio a navegação aérea (DECEA, 2016, p. 20). A estrutura da Rede de Centros compõe-se de Centro Nacional de Meteorologia Aeronáutica (CNMA); Centros Meteorológicos de Vigilân-cia (CMV); Centros Meteorológicos de Aeródromo (CMA); e Centros Meteorológicos Milita-res (CMM).
As finalidades da Rede de Estações Meteorológicas são a coleta, processamento e registro dos dados meteorológicos de superfície e altitude (REDEMET, 2015). Ainda confor-me a REDEMET (2015), a Rede é subdivida estruturalconfor-mente pela:
1. Estação Meteorológica de Superfície (EMS)
As Estações Meteorológicas de Superfície têm por finalidade efetuar a coleta e o processamento de dados meteorológicos à superfície para fins aeronáuticos e sinóti-cos. Devem ser instaladas nos aeródromos e fazem parte da rede básica da Organi-zação Meteorológica Mundial (OMM), quando equipadas apropriadamente.
2. Estação Meteorológica de Altitude (EMA)
As Estações Meteorológicas de Altitude têm por finalidade coletar, através de Radiossondagem, dados de pressão, temperatura, umidade, direção e velocidade do vento, nos diversos níveis da atmosfera.
3. Estação de Radar Meteorológico (ERM)
As Estações de Radares Meteorológicos têm por finalidade fazer vigilância cons-tante na área de cobertura dos radares e divulgar as informações obtidas por meio rápido e confiável aos Centros Meteorológicos de Vigilância. (REDEMET, 2015). Figura 3 – Estrutura Operacional da Meteorologia Aeronáutica.
2.3.1 Carta SIGWX
As cartas SIGWX, a exemplo da mostrada na figura 4, são elaboradas a cada 6 ho-ras com o fim de mitigar os riscos, exibindo tempos significativos e as ocorrências de forma-ções nas áreas de interesse do Centro Nacional de Meteorologia Aeronáutica (CNMA), res-ponsável pela elaboração das Cartas. As SIGWX prognosticam as condições de tempo mais significativas que uma aeronave possa cruzar em rota e nas operações de pouso e decolagem.
Figura 4 – Carta de Tempo Significativo da Superfície até o FL250 com Validade para as 12 UTC do dia 02 de agosto 2017.
Fonte: REDEMET (2017).
Em posse dessa carta o piloto consegue também observar possíveis evoluções me-teorológicas como chegadas de frente fria, formações mais instáveis, turbulência, cinzas vul-cânicas, etc. Além de indicar a altitude em que ocorrem esses eventos.
As cartas meteorológicas possuem simbologia que são indicadores de condições de tempo ou de fenômenos meteorológicos, conforme a Figura 5.
Figura 5 – Simbologia para a carta SIGWX.
Fonte: REDEMET (2017). 2.3.2 Cartas de Vento e Temperatura em Altitude
As cartas de vento e temperatura em altitude são importantes para que o piloto es-colha o melhor nível que apresente um fluxo de ventos mais apropriados para a sua rota, prin-cipalmente se forem de calda. Além disso, mostram onde encontram-se os ventos mais inten-sos que caracterizam os jatos. Já as temperaturas são importantes para o piloto compreender como está a espessura da atmosfera e saber, por exemplo, se estará voando com erros altimé-tricos para mais ou para menos.
Os ventos são de suma importância para a operação aérea e de necessária atenção, uma vez que as reações que ele provoca nas aeronaves influenciam pousos e decolagens, defi-nindo sentido da pista utilizado e até mesmo impedindo-os, voo em rota, alterando a própria rota a ser tomada, consumo de combustível, gerando turbulência, bem como outras medidas para que se chegue ao ponto desejado.
Em grandes altitudes, os ventos são medidos por sondas meteorológicas e balões piloto, nos quais são acoplados sensores de pressão, temperatura e umidade. A direção e in-tensidade do vento são medidos através de GPS (MONTEIRO, 2016). Essas radiossondas são monitoradas pelas Estações Meteorológicas de Altitude (EMA). Os dados de ventos monito-rados pela EMA servem para alimentar os Modelos Numéricos de Previsão e a cada 12 horas o Centro Meteorológico de Washington elabora previsões de ventos e temperaturas em altitu-de para a sua área altitu-de responsabilidaaltitu-de, conforme a Figura 6.
Figura 6 – Carta de vento do FL390 válida para as 18 UTC do dia 01/08/2017.
Fonte: REDEMET (2017).
“O vento é referente ao norte geográfico, e as hastes de seta indicam a direção a qual o vento está soprando, ou seja, de onde advém e não para onde vai” (MONTEIRO, 2016, p.40).
Já a intensidade do vento é medida conforme a simbologia mostrada na figura 7, em que as bandeirolas correspondem à velocidade, de modo que uma bandeirola inteira equi-vale a 50 KT, uma rebarba a 10 KT e meia rebarba a 5 KT.
Figura 7 – Exemplos da simbologia de direção e intensidade do vento.
Os ventos em altitude previstos nestas cartas têm como nível mínimo o FL 050. Os ventos inferiores a esse nível são previstos pelos Centros Meteorológicos e publicados na forma de SIGMET, AIRMET, GAMET, TAF e os verificados a superfície são reportados pelas Estações Meteorológicas de Superfície (EMS) através dos códigos METAR e SPECI.
Os ventos de superfície são mensurados por meio de anemômetros e supervisio-nados pelas EMS. “O anemômetro é um dispositivo eletrônico destinado a sensoriar, continu-amente, a direção, velocidade e pico de vento nas proximidades dos pontos de toque da (s) pista (s)” (DECEA, 2015, p. 19).
O ar flui de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão porque o ar sempre busca pressão mais baixa. A combinação de diferenças de pressão atmosférica, For-ça de Coriolis, fricção e diferenFor-ças de temperatura do ar próximas a superfície cau-sam dois tipos de movimento atmosférico: Correntes Convectivas (movimento as-cendente e desas-cendente) e Vento (Movimento horizontal) (FAA, 2016, 12-7, tradu-ção nossa).
Os ventos estão em constante variação, sendo que alguns fenômenos, não somente mudam a operação da aeronave como podem afetar a segurança, como por exemplo o Win-dshear.
• Windshear:
Também chamado de cortante de vento, o windshear, é, para Monteiro et al (2005), originado a partir de fenômenos meteorológicos que produzem variações de direção e velocidade de vento, sendo que CBs próximos são um grande indício de sua presença ou um aumento de ocorrências.
Segundo Matschinske e Freitas (2013), este fenômeno pode ocorrer em qualquer nível de voo, porém será mais perigoso quando acontece em níveis mais baixos, nas fases de aproximação, pouso e subida, em virtude da pequena margem de manobra para correção dos efeitos da cortante de vendo devido à baixa altitude. Ainda dispõe os autores que são diferen-tes os efeitos possíveis, “como turbulência, aumento ou diminuição da velocidade indicada, bruscas e perigosas variações nos indicadores de velocidade vertical (VSI), de altímetro e de ângulo de ataque, sendo estes instrumentos os mais afetados em uma situação de Windshear” (MATSCHINSKE; FREITAS, 2013).
A windshear é informada através do METAR e SPECI como WS após o grupo de pressão atmosférica (QNH) e também em linguagem clara e abreviada em um SIGMET expe-dido por um Centro Meteorológico de Vigilância.
• Rajadas por trovoadas:
pos-suindo três fases: desenvolvimento, maturidade e dissipação. Na fase de maturidade é quando ela se apresenta mais perigosa. É nesse estágio que acontecem as rajadas de vento resultantes das correntes descendentes (MONTEIRO, 2016). São reportadas no grupo de vento do ME-TAR, SPECI e TAF.
• Jet stream:
Segundo Silva (2011, p.46),
As correntes de Jato são ventos fortes concentrados em uma corrente tubular e rela-tivamente estreita na troposfera superior, situada nas latitudes médias e regiões sub-tropicais dos dois hemisférios, Norte e Sul. Seu fluxo vai de oeste para leste, as Cor-rentes de Jato são causadas pelas diferenças da temperatura do ar em localidades vi-zinhas (SILVA, 2011, p.46).
Este fenômeno ocorre principalmente nas altitudes que as aeronaves comerciais trafegam, portanto, as empresas aéreas devem ter atenção quanto a ele, pois esta corrente al-cança grandes velocidades, elevando a influência na aeronave, principalmente quanto ao tem-po de voo e consumo de combustível, sendo que estes serão maiores ou menores a depender da direção deste fluxo de ar em relação a aeronave.
No inverno, é preciso mais atenção, pois dependendo da intensidade do sistema de alta pressão, especialmente nas latitudes subtropicais e temperadas, em altitude, a partir do FL150 são verificados ventos intensos superiores a 80KT, caracterizando Jato. (MONTEIRO, 2016, p.40).
“Como esses ventos são bem mais intensos em relação àqueles dos níveis inferio-res e superioinferio-res, caracterizam Jato que, nessa altitude, estão entre os FL 300 e FL390” (MONTEIRO, 2016, p.25).
Na figura 8 é observado uma grande ocorrência de correntes de vento as quais ul-trapassam 150 KT a 250 milibar que corresponde aproximadamente 34.000 pés de altitude.
Figura 8 – Correntes de vento a 250 milibar.
Fonte: climate-reanalyzer (2015). 2.4 VELOCIDADES DAS AERONAVES
Na aviação a velocidade da aeronave se apresenta como fator de extrema relevân-cia em diversas fases do voo, já que é através dela que se alcançam as reações aerodinâmicas necessárias para produzir a sustentação necessária para levantar voo, no caso dos aeródinos, sendo que está sustentação é, segundo Abreu e Pires (2016):
A força que se oporá ao peso, permitindo que a aeronave voe, é chamada de susten-tação. Essa força é obtida, nos aeródinos, pelo escoamento do fluxo de ar em torno de um aerofólio (nos aeróstatos, pelo empuxo de Arquimedes). Durante a decola-gem, a velocidade da aeronave é aumentada com o intuito de incrementar a força de sustentação para que fique maior que o peso, resultando no ganho de altitude. Essa situação permanece durante a subida e quando se deseja nivelar a aeronave, ou seja, manter a mesma altitude, os controles são ajustados para que a sustentação se torne igual ao peso. Para a descida e posterior pouso, a sustentação é reduzida pela redu-ção da velocidade, de forma a se perder altitude (ABREU; PIRES, 2016, p.40). A velocidade é tomada como referência nos procedimentos de pouso e decolagem assim como no voo em rota, sendo que há alguns tipos de velocidades consideradas e estas são tomadas e corrigidas em função de fatores meteorológicos como pressão, dinâmica e está-tica, temperatura e vento. As velocidades são tomadas através de equipamentos chamados de Tubo de Pitot, ele mede a pressão total, sendo as pressões dinâmica e estática, gerado pelo
fluxo de ar no avião, então é subtraído a estática da pressão total, restando apenas a pressão dinâmica, a qual corresponde pela velocidade do avião. (ABREU; PIRES, 2016, p. 31)
2.4.1 Tipos de Velocidades
Velocidade indicada – VI ou IAS (indicated airspeed) – É a velocidade lida
direta-mente no velocímetro;
Velocidade Aerodinâmica ou Velocidade Verdadeira – VA ou TAS (true
airspe-ed) – É a velocidade corrigida para os erros de densidade do ar (temperatura e pres-são1);
Velocidade no solo – VS ou GS (Ground Speed) – é a velocidade resultante do
con-fronto entre a VA e o Vento, é a velocidade de deslocamento da sombra da aeronave no solo (LOBATO, 2012, p. 95-97).
Para os cálculos de tempo de voo e consumo de combustível utiliza-se a velocida-de velocida-de solo, a qual é medida, nas aeronaves mais movelocida-dernas, através do GPS integrado na aero-nave, que realiza cálculos considerando direção, intensidade do vento e a velocidade verda-deira.
2.5 INFLUÊNCIA DO VENTO NA VELOCIDADE DA AERONAVE
O vento pode alterar a velocidade da aeronave em relação ao solo de modo que ela somente não altera no caso de sua direção exatamente perpendicular em relação ao desloca-mento da aeronave, chamado de vento de través. Em outros casos o vento irá ajudar no deslo-camento da aeronave, impulsionando-a para frente ou prejudicar, diminuindo a velocidade de solo freando a aeronave, chamados de vento de cauda e vento de proa respectivamente, ter-mos retirados das navegações marítimas.
2.5.1 Vento de Cauda e Vento de proa.
O vento de cauda é a componente do vento que está no mesmo sentido de desco-lamento da aeronave, empurrando a aeronave para frente, ou seja, contribuindo com o seu deslocamento e aumentando sua velocidade de solo de modo que se chega mais rápido no destino desejando e por consequência disso economizando combustível.
Já o vento de proa é o oposto do vento de cauda uma vez que o sentido é contrário ao deslocamento da aeronave, dificultando o seu deslocamento e fazendo que a aeronave
de-more mais a alcançar o seu destino tendo como consequência o aumento de tempo de voo e consumo de combustível.
Deste modo, informações constantemente atualizadas sobre as mudanças de inten-sidade e direção de vento poderão influenciar no percurso da aeronave permitindo uma eco-nomia significativa de combustível.
2.6 ROTAS
Lobato (2012) define que a rota é a projeção no solo da trajetória a ser percorrida por uma aeronave. A rota é o caminho que a aeronave vai cumprir sendo que será definida em função de inúmeras variáveis como regras de tráfego, cartas de navegação, meteorologia (formações meteorológicas e ventos) no percurso, separação com outros tráfegos, nível de voo, performance da aeronave, entre outros.
2.6.1 Importância da definição da rota
Embora os cálculos do plano de voo sejam necessários para a segurança e conformi-dade regulamentar, eles também fornecem às companhias aéreas uma oportuniconformi-dade de otimização de custos, permitindo que eles determinem a rota ideal, altitudes, ve-locidades e quantidade de combustível para carregar em um avião (ALTUS, 2009, p. 27, tradução nossa).
Para tanto, a definição da rota nem sempre terá como ideal uma reta, ela poderá variar conforme as circunstâncias já citadas, conforme exemplificada na Figura 9.
Figura 9 – Exemplo de rota otimizada.
Ao variar altitudes, velocidades e quantidade de combustível de partida, através de um planejamento de voo eficaz, poderá reduzir os custos de combustível, custos baseados no tempo, custos de sobrevoo e a perda de receita da carga que não se pode carregar (Altus, 2009).
Um aspecto crucial para o sucesso da empresa aérea é o quanto ela consegue reduzir os custos operacionais para propiciar as melhores tarifas, e não deixando a qualidade dos serviços reduzir. Portanto o constante empenho em redução de gasto com combustível torna-se obrigatório visto que este corresponde a uma importante fatia nos gastos totais, representando em 2016, 24.5% do custo total de operação da empresa, ou seja, quase um quarto, de acordo com a Figura 10, Painel de Indicadores do Transporte Aéreo de 2016.
Figura 10 – Painel de Indicadores do Transporte aéreo 2016.
2.7 MAU TEMPO E DESVIO DE ROTA.
Devido às consequências já explicitas, faz-se necessário uma atitude de desvio da rota ideal onde a aeronave percorreria em decorrências dos agravos quanto a segurança de voo e possíveis danos materiais à aeronave.
Nas empresas aéreas a atenção aumenta, pois, uma turbulência, por exemplo, pode fazer um passageiro ferir-se gerando dever de indenização por parte da empresa aérea, uma vez que esta possui responsabilidade pelos danos causados àquele durante o transporte. Essa responsabilidade é chamada de Responsabilidade Civil, a qual se traduz na responsabilidade da prestadora de serviço reparar por meio de pagamentos indenizatórios quaisquer danos deri-vados do voo aos passageiros. Essa responsabilidade atualmente se encontra vigente como resultado da Convenção de Montreal (1999) a qual foi ratificada pelo ordenamento jurídico brasileiro através do Decreto nº 5.910 de 2006, que dispõe em seu item 1 do artigo 17:
Artigo 17 – Morte e Lesões dos Passageiros – Dano à Bagagem
1. O transportador é responsável pelo dano causado em caso de morte ou de lesão corporal de um passageiro, desde que o acidente que causou a morte ou a lesão haja ocorrido a bordo da aeronave ou durante quaisquer operações de embarque ou de-sembarque (BRASIL, 2006).
Estas mudanças de rota cautelares adotadas pelo piloto impactam diretamente no consumo de combustível das aeronaves. É mostrado na Figura 11 uma aeronave passando ao lado de uma nuvem CB.
Figura 11 – Aeronave voando próximo de uma nuvem cumulonimbus.
3 APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
3.1 COMO AS ADVERSIDADES METEOROLÓGICAS PODEM AFETAR A SEGU-RANÇA E O CONSUMO DE COMBUSTÍVEL.
As adversidades meteorológicas têm grande importância para a segurança e o con-sumo de combustível, moldando as operações aéreas para que estas se adequem as condições climáticas, de modo que os voos ocorram do modo mais seguro possível e com maior eficiên-cia para proveito da companhia aérea.
Peer (2003) ressalta que a segurança e a eficiência do tráfego aéreo podem ser afe-tadas negativamente por fenômenos climáticos, como reduzida visibilidade, turbulência, win-dshear, gelo e temporais, particularmente na área dos aeroportos. O autor também pontua que por conta destes fenômenos pode haver atrasos, desvios, cancelamentos redução na capacida-de do aeroporto e até mesmo acicapacida-dentes.
No que pese os cancelamentos e atrasos em decorrência de mau tempo, é de suma importância que as previsões tenham a maior acuracidade possível a fim de fornecer os me-lhores subsídios para as decisões operacionais das companhias aéreas. De acordo com Klein et al (2009), o mau tempo é a maior causa de atrasos inevitáveis na indústria aeronáutica. Pre-visões meteorológicas imprecisas representam cerca de 12% dos atrasos evitáveis e 7% dos cancelamentos evitáveis nos EUA, custando ao setor cerca de US$ 330 milhões por ano (Klein et al, 2009, p.09).
Custos relacionados a eventos climáticos podem afetar seriamente os balanços fi-nanceiros de uma empresa aérea, segundo a Investopedia (2013) em 2011, a empresa DELTA anunciou uma redução nos ganhos equivalente a US$ 45 milhões por motivos de condições climáticas adversas e quase 5% dos voos de inverno foram cancelados. “Em 2014, grandes tempestades durante o inverno causaram quase US $ 6 bilhões nas perdas totais da indústria aérea e interromperam a viagem de 9 milhões de passageiros” (INVESTOPEDIA, 2013, tra-dução nossa).
Caso os fenômenos climáticos sejam ignorados, consequências graves podem ocorrer. Visibilidade reduzida pode ocasionar colisões das aeronaves com obstáculos ou até mesmo colisão entre elas; turbulências e windshear causam grande instabilidade no voo, po-dendo gerar acidentes com os passageiros dentro da aeronave, ou até mesmo fazer a aeronave colidir com o solo devido ao windshear impulsionar a aeronave para baixo; gelo e temporais podem provocar danos estruturais nas aeronaves e congelamento das superfícies
aerodinâmi-cas, dificultando as operações de pouso e decolagens e podendo acarretar em acidentes catas-tróficos.
Pode-se inferir através da Figura 12, a predominância de acidentes que têm como fator contribuinte o Vento, sendo que são fatores derivados do vento, rajadas de vento, ventos de través, ventos de cauda, ventos variáveis, entre outros. O fator vento influência na seguran-ça principalmente nas operações de pousos e decolagens, como demonstrado através da figura 13, com 663 acidentes durante o pouso e 216 acidentes durante a decolagem. Essas fases de voo são, estatisticamente, as mais perigosas, pois são nelas que acontecem a maior parte dos acidentes aeronáuticos.
Figura 12 – Acidentes Aeronáuticos no período de 2003-2007 causados por Fatores Meteoro-lógicos.
Figura 13 – Acidentes de vento por fase de voo de 2003 a 2007.
Fonte: adaptado de ANAC (2017)
Já com relação ao consumo de combustível, principalmente no voo em rota, tem-se que há uma grande variação em função do vento, tem-sendo que as variações de consumo total podem ser para mais ou para menos, pois a vento influenciará diretamente na velocidade de-sempenhada pela aeronave e, por conseguinte o tempo com que ela permanecerá em voo.
A circulação atmosférica segue um padrão sazonal, sendo que no outono e inver-no, por influência das incursões de massas de ar frio sobre as latitudes subtropicais e tropicais, os ventos aumentam consideravelmente em grandes altitudes e os jatos ocorrem com mais frequência e mais intensos sobre essas latitudes.
Segundo Santos (2009, p.235), “Os aeronavegantes devem observar a climatolo-gia da direção e velocidade do vento nestas estações para otimizar o tempo de voo, consumo de combustível e a presença de jatos que podem causar turbulência provocando problemas de segurança de voo”. Com isso, faz-se necessário o bom planejamento do voo, utilizando todas ferramentas meteorológicas disponíveis, fazendo a correlação das condições que serão encon-tradas em voo a fim de escolher a rota mais benéfica.
3.2 SISTEMAS OU FENÔMENOS METEOROLÓGICOS QUE INLUENCIAM DURAN-TE O VOO EM ROTA OU POUSOS E DECOLAGENS.
São muitos fenômenos que estão presentes nas operações aéreas, sendo que nas fases do voo de pouso e decolagem, a meteorologia pode afetar principalmente na segurança, bem como incorrer em gastos adicionais por mudanças em voos decorrentes de fatores meteo-rológicos. Cabe aos pilotos se manterem atualizados de todo e qualquer fenômeno que possa afetar a segurança, como cita Santos (2016),
Consultar as informações meteorológicas antes do voo junto aos centros meteoroló-gicos é o primeiro passo para não se ter surpresas desagradáveis. Cabe ao piloto ve-rificar, de maneira criteriosa, todos os fatores meteorológicos relacionados antes de efetuar pouso ou decolagem, em situações potencialmente perigosas, devido ao win-dshear (SANTOS, 2016, p.152).
Em 1977 no Aeroporto de Tenerife na Espanha, duas aeronaves do modelo Boeing-747, uma da empresa aérea PAN AM e outra da empresa KLM, chocaram-se, causan-do o acidente consideracausan-do como o pior acidente da história da aviação, que resultou na morte de 582 pessoas. As duas aeronaves estavam prontas para decolar, sendo que a da PAN AM ainda estava taxiando pela pista e a aeronave da KLM achou-se autorizada para decolagem e prosseguiu na mesma, ocasionando a colisão na pista.
Acidentes aéreos ocorrem por uma pluralidade de fatores contribuintes dos mais variados. No caso desse acidente, vários foram os fatores como:
1. decolou sem autorização;
2. Não obedecem ao "aguarde para decolar" direção da torre;
3. Não interrompeu decolar ao saber que a aeronave PAN AM ainda estava na pis-ta; e
4. Em resposta à consulta do engenheiro de voo KLM sobre se a aeronave Pan Am já havia deixado a pista, o capitão da KLM respondeu afirmativamente a afirmação. (CIAIAC, 1977, tradução nossa).
Outro fator preponderante foi o meteorológico, conforme CIAIAC, (1977):
As condições climáticas especiais em Tenerife também devem ser consideradas um fator em si mesmas. O que frequentemente dificulta a visibilidade não é realmente neblina, cuja densidade e, portanto, a visibilidade que permite, podem ser medidos com precisão, mas sim camadas de nuvens baixas que são sopradas pelo vento e, portanto, causam mudanças bruscas e radicais na visibilidade. O último pode ser 0 m em certos momentos e mudar para 500 m ou 1 km em um curto espaço de tempo, e
reverter para praticamente zero alguns minutos depois. Essas condições, sem dúvida, tornam as decisões de um piloto em relação às operações de decolagem e pouso muito mais difíceis (CIAIAC, 1977, tradução nossa).
Essa rápida variação de visibilidade, exige do piloto, especial cuidado e atenção as repentinas variações meteorológicas. Conforme registros meteorológicos constantes na Figura 14, pode-se perceber a súbita redução de visibilidade horizontal na pista passando de 1 Km às 16h55min para 300m às 17h02min, sendo que a colisão ocorreu as 17h07min. Assim, conclui-se que essa baixa visibilidade impediu a PAN AM de identificar qual pista de decolagem eles foram direcionados para decolar. Além disso, enquanto KLM permaneceu imóvel em um ex-tremo da pista, sua tripulação não conseguiu ver a PAN AM na pista em frente a eles.
Figura 14 – Informações meteorológicas sobre a cabeceira 30 no dia 27 de março de 1977.
Fonte: Ministerio del Aire (1977).
Para o planejamento de voo em rota, há de se considerar as diferentes intensidades e ventos no percurso, sendo que jatos fortes, jet stream, devem ser evitados, diferentes ventos têm de ser considerados. O consumo de combustível depende do vento, assim um planeja-mento detalhado de rotas e níveis irá melhorar os resultados (PEER, 2003, p.14, tradução nos-sa).
Em rota, pode-se encontrar também formações de nuvens de grande desenvolvi-mento vertical as quais, se transpassadas, podem ocasionar danos estruturais à aeronave, por isso os pilotos realizam desvios com o propósito de evitar o interior dessas nuvens, normal-mente cumulonimbus (Cb), também chamadas de trovoadas, pois elas produzem diversos fe-nômenos, como turbulências, gelo, granizo, raios e neve.
Com isso, os pilotos devem consultar nas cartas e publicações aeronáuticas, bem como nas imagens disponíveis de satélite as formações que poderão ser encontradas em rota. Softwares de planejamento de voo auxiliam no direcionamento da rota mais benéfica levando em consideração todas as variáveis.
3.3 INFLUÊNCIAS DOS VENTOS E DOS DESVIOS DE ROTA NO CONSUMO DE COMBUSTÍVEL
3.3.1 Desvios de Rota Devido às Formações Meteorológicas.
Segundo Pamplona (2015), foram realizadas simulações com o programa Total Airspace and Airport Modeler (TAAM), tendo em comparação voos em que foram encontra-das mau tempo, e voos em que não foram encontraencontra-das formações meteorológicas com as quais seriam necessárias realizar desvios.
A rota utilizada foi do Aeroporto do Galeão (SBGL) ao Aeroporto de Congonhas (SBSP). Nessa rota operaram as aeronaves A319, A320 e B738 num total de 11 voos. O con-sumo em bom tempo, em mal tempo e o percentual de perda encontram-se representados no gráfico 1. O eixo da esquerda do gráfico representa o consumo de combustível e o eixo da direita representa o percentual de perda (PAMPLONA, 2015).
Conforme o gráfico 1: “As perdas devido aos desvios pelas condições meteoroló-gicas variam de 0,30% a 9,87% com uma perda média de 5,09%. As variações nos níveis de perda são explicadas pelo fato de a aerovia UZ45 ser utilizada por outras aeronaves para ou-tros destinos” (PAMPLONA, 2015, p. 2053).
Quando a distância entre as aeronaves fica perto dos limites mínimos de segurança, o simulador TAAM automaticamente aplica medidas de separação do tráfego. Essas medidas podem ser a diminuição ou o aumento das velocidades, procedimentos de separação 360º, procedimentos de diferença de níveis de voo, dentre outros. Os pro-cedimentos de separação impactam no aumento do consumo (PAMPLONA, 2015, p.2054).
Assim, defere-se que em períodos com maior tráfego na rota as perdas são maio-res, pois faz-se necessário realizar desvios mais longos para proporcionar a maior segurança na separação de tráfegos.
Gráfico 1 – Impactos Operacionais na Presença de Formações Meteorológicas
Fonte: ANPET (2015).
É evidente que estas perdas são de extrema importância para os custos da compa-nhia, principalmente nesta rota considerada estratégica, a chamada ponte aérea Rio-São Paulo, devido à grande frequência dos voos, fazendo com que pequenas variações gerem grandes consequências.
3.3.2 Quantificando 1 knot no Custo de uma Rota.
Com o fim de elucidar o que foi apresentado até agora, extrai-se um pequeno ex-trato de uma planilha disponível no site da ANAC referente ao ano de 2017 que trata de dados estatísticos de todas empresas aéreas que operam no Brasil separadas por inúmeros trechos. Calcula-se quanto foi o consumo médio de combustível e quanto seria a economia estimada adicionando-se 1 knot a mais de vento de cauda na velocidade média.
O exemplo tomado foi de todos os voos da empresa aérea GOL decolando do Ae-roporto Internacional de Guarulhos-SP (SBGR) para o AeAe-roporto Internacional de Campo
Grande-MS (SBCG) no mês de maio de 2017. A aeronave que opera este trecho é um BOEING 737-800.
Tabela 1 – Dados estatísticos sobre o trecho SBGR-SBCG referentes ao mês de maio de 2017.
Empresa Aérea Aeroporto de origem Aeroporto de destino Combustível consumido (L) Distância voada (Km) Horas voadas Velocidade média (km/h) Velocidade média (kt) GOL SBGR SBCG 293.145 58.955 116,38 507,31 274
Fonte: Dados estatísticos – ANAC (2017).
A unidade de medida para velocidade é o KNOT (1 KT = 1,852 KM/H) sendo que, uma velocidade de 507,31 km/h é de aproximadamente 274 kt. Se em todos os voos hou-vesse um acréscimo de 1 kt de vento de cauda, consequentemente elevando a média de velo-cidade para 275 kt, observa-se qual seria o impacto no consumo total de combustível conside-rando o consumo médio encontrado. Lembconside-rando que, no voo há muitas variáveis de consumo além do vento, como variações de temperatura, pressão, nível e densidade, e que o consumo é alterado conforme as várias etapas do voo e performance da aeronave.
Pode-se também extrair destes dados que o consumo médio de combustível da aeronave é de 2.518,86 L/h. Com base nestes dados, permanecendo constante a distância voa-da, calcula-se o novo consumo de combustível com o aumento da velocidade média.
Tabela 2 – Dados estatísticos sobre o trecho SBGR-SBCG atualizados com os novos cálculos.
Empresa Aérea Aeroporto de origem Aeroporto de destino Combustível consumido (L) Distância voada (Km) Horas voadas Velocidade média (km/h) Velocidade média (kt) GOL SBGR SBCG 291.575,5 58.955 115,7 509,3 275
Fonte: Dados estatísticos – ANAC (2017).
O combustível de maior emprego no meio aéreo é o querosene de aviação, o qual está em constante flutuação de preço em função dos parâmetros de mercado, mais especi-ficamente quanto ao preço médio do barril do petróleo, cotação do dólar frente ao real e as políticas nacionais de fixação de preço do querosene.
Como demonstrado na figura 15, pode-se perceber que há uma grande diferen-ça entre os preços praticados no Brasil em relação ao exterior. Desse modo, a aviação
brasilei-ra é sempre fortemente impactada com o aumento do barril do petróleo e a queda da demanda por voos. Como o mercado aeronáutico trabalha com ativos de grande valor e mão-de-obra altamente especializada, em meio a crises é difícil reduzir custos simplesmente com a devolu-ção de aeronaves e demissão de funcionários. Por isso, o melhor caminho para as companhias é encontrar meios para redução do consumo de combustível. Com isso, o mercado brasileiro torna-se menos atrativo em decorrência dos altos custos de operação, exemplificando, tem-se uma diferença 0,6201 US$/l no Aeroporto de Guarulhos a menos para os voos internacionais, a fim de viabilizar e atrair as companhias aéreas internacionais a operarem no Brasil.
Figura 15– Custo do Querosene de Aviação
Fonte: Adaptado de ABAER (2017).
Com isso, o resultado da economia seria de aproximadamente 1.569,5 litros de combustível no total de um mês, ou 5,35%. Ou seja, essa é a quantidade de combustível que em apenas um mês de um trecho, dos muitos que a empresa GOL opera, se houvesse uma média de velocidade total de vento de 1 kt a mais de cauda, seria esse o montante economiza-do.
Com base na figura 15, tem-se que para o mês fevereiro o preço foi de 2,6907 U$/L, e considerando estes dados, pode-se inferir que a economia neste caso seria de U$ 4.223,05.
Além disso, segundo Altus (2009) as emissões de dióxido de carbono (CO2) são diretamente proporcionais à queima de combustível, com mais de 10 quilos de CO2 emitidos para cada 4 litros de combustível queimado, logo, menos combustível é igual a menos polui-ção. O que resultaria em redução na emissão de 3.924 Kg de CO2. Vale ressaltar que os ven-tos podem ultrapassar 100 kt nas altitudes em que as aeronaves comerciais voam, demons-trando deste modo o quão valioso pode ser para uma empresa aérea, em questões competiti-vas, o aprimoramento das doutrinas de voo referenciando-se com a meteorologia com a fina-lidade de ganhar vantagem operacional sustentável e sem debilitar a segurança.
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A presente pesquisa teve como objetivos reconhecer os fenômenos meteorológi-cos que influem na escolha de trajetos mais eficientes, econômimeteorológi-cos e seguros; definir a relação dessas adversidades com os aspectos de performance e modo de operação das aeronaves du-rante as fases de pouso e decolagem, bem como dudu-rante o voo em rota; e assinalar as influên-cias dos ventos e dos desvios de rota decorrentes de formações meteorológicas em questões de consumo de combustível e segurança.
Com o crescente e constante desenvolvimento da aviação, intensifica-se a procura de meios para diminuir custos, sem que esta diminuição comprometa a segurança operacional, a fim de aprimorar a eficiência da execução das atividades aéreas. Assim, surge como impor-tante fator de variância dos custos as adversidades meteorológicas, sendo que estas quando bem administradas pela empresa podem se tornar uma notável vantagem competitiva frente às concorrentes. Os fenômenos meteorológicos são inerentes as ciências da natureza e com o desenvolvimento tecnológico humano, pode-se hoje assegurar uma previsibilidade confiável e monitoramento em tempo real, desse modo, cabe aos envolvidos valer-se de recursos disponí-veis para melhor planejar a navegação aérea, seja antes do voo ou até mesmo durante.
Por conseguinte, este trabalho conceituou os principais eventos meteorológicos afetos aos custos de uma empresa aérea no tocante ao aumento ou diminuição do consumo de combustível, principalmente questões relativas à ventos e jatos de vento (jet stream) e forma-ções meteorológicas, nuvens, além de outros que afetam diretamente os pousos e decolagens, pois estes oferecem maior risco a segurança de voo, como windshear e nevoeiros.
Definidas as adversidades meteorológicas, realizou-se um esforço em vincula-las com outros fatores do voo como as publicações, informes e cartas aeronáuticas as quais os pilotos podem fazer uso para fazer o voo com maior segurança e eficácia possível, bem como definições de outros segmentos relacionadas, que somadas se constituem de grande importân-cia ao voo para uma política de economia de custos reduzindo consideravelmente o consumo de combustível, como as velocidades, as rotas investidas ,etc.
Em seguida, foi exposto, por meio exemplificações práticas, com base em estatís-ticos em um período pré-determinado, o quanto efetivamente pode influenciar nos custos de uma empresa aérea ao longo do tempo, evidenciando assim como pequenas correções nos voos podem influir determinantemente nos gastos com consumo de combustível, pois a de-pender das variações dos ventos, a velocidade resultante da aeronave também varia, chamada de velocidade de solo, fazendo com que a aeronave permanece maior tempo em voo, ou
me-nor tempo, a depender se o vento estiver contra ou a favor da aeronave respectivamente. Em adição, quando o piloto se depara em sua rota com nuvens de grande desenvolvimento verti-cal, ele deve desviar o avião delas, pois o voo nas proximidades ou até mesmo dentro dessas nuvens podem incorrer em grandes riscos para a aeronave e seus ocupantes, causando danos materiais a mesma, ou um grande desconforto devido à turbulência.
Conclui-se que é de imensa importância então os informes meteorológicos para um bom planejamento de voo, participando diretamente na segurança e economia dos voos. Assim, prova-se a relevância da inclusão dos dados de vento nos cálculos de navegação a fim de escolher-se a melhor rota, que traga a maior eficiência possível, assim como o planejamen-to frente às possíveis formações encontradas em rota, para que a empresa eleve seu potencial competitivo frente às outras companhias, aumentando lucros e reduzindo de modo sustentável seus custos e consequentemente podendo oferecer tarifas mais reduzidas aos usuários da avia-ção.
Com este fim, as empresas devem cada vez mais investir em softwares de plane-jamento de rotas sofisticados capazes de compilar todos estes dados e assim fornecer a melhor trajetória, além de realizar constantes atualizações dinâmicas do caminho a ser seguido, con-siderando as constantes evoluções das condições meteorológicas, além da implementação de estudos, pois na aviação a possibilidade de contingenciamento de gastos em outras áreas, co-mo em pessoal ou manutenção, demandam de maior risco a segurança podendo comprometer toda vida de uma instituição.
Portanto, através deste estudo, nota-se que o melhor caminho para o desenvolvi-mento competitivo de uma empresa encontra-se na aliança entre a gestão da navegação aérea aliada às adversidades meteorológicas.
