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A melhor distância entre dois pontos na aviação nem sempre é uma reta!



Eu tenho um desejo.
É meio utópico, mas não deixa de ser plausível.
Eu gostaria muito que as pessoas, quando saíssem de casa com seus carros, tivessem um “plano de viagem”, que soubessem para onde estão indo e como vão chegar lá. Que se quisessem andar rápido fossem pela faixa da esquerda, e devagar pela direita. Que quando tivessem chegando na rua que têm que virar, fossem para a faixa apropriada de virar bem antes de chegar nela.

Eu desejaria que as pessoas preenchessem um plano de “voo” antes de sair, imaginem o que ia ajudar a vida de todo mundo e diminuir os acidentes se as pessoas soubessem para onde estão indo?…rs

Mas por que estou falando isso?

Porque cada voo comercial do mundo começa com um plano de voo! O plano de voo é o responsável pelo tempo gasto no voo e até pela quantidade de combustível que vai ser gasto em um rota.

Vamos ver um pouco sobre como isso funciona e como as empresas investem em planos de voo efetivos para economizar combustível.

Para se ter uma boa performance durante um voo, vários fatores têm que ser levados em consideração e influenciam o resultado final, como por exemplo a otimização dinâmica da rota, planos de voo precisos, uso ótimo do re-despacho e replanejamento durante o voo.

Hoje em dia, todas as empresas aéreas usam planos de voo computadorizados e investiram em sistemas de ultima geração em um esforço para usar toda a capacidade do software para obterem um impacto significante nos lucros e na melhora do meio ambiente – isso mesmo, planos de voos eficientes economizam combustível e diminuem os níveis de emissão de poluentes.

Os cálculos de um plano de voo são necessários também para a segurança e respeito aos regulamentos aeronáuticos.

Um plano de voo operacional é requerido para assegurar que uma aeronave cumpra todo o regulamento operacional para um voo específico, para auxiliar a tripulação com informações importantes para ajuda-los a conduzir o voo com segurança e para coordenar com o sistema de controle de tráfego aéreo (ATC)

Sistemas de computador para calcular planos de voo têm sido usados há décadas, mas nem todos os sistemas são iguais. Usar um sistema otimizado de plano de voo para economizar combustível e aumentar o lucro ajuda o meio ambiente ao mesmo tempo!
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 poluição.

Mas como é esse tal de plano de voo?

Um plano de voo inclui a rota que a tripulação vai voar e suas altitudes e velocidades específicas. Também inclui quanto de combustível vai ser necessário para o trajeto mais o combustível adicional para cumprir vários regulamentos de segurança (fig 1)


Figura 1: Informação mínima que um plano de voo deve ter.

1 Qual velocidade voar (possivelmente variando ao longo da rota)
2 Quanto combustível o avião vai queimar.
3 Combustível total na hora da saída e como ele vai ser usado – combustível para um aeroporto alternativo, combust. de contingência, e outros que variam de acordo com a empresa e agência regulatória
4 Qual a rota (aerovias) que irá voar
5 Qual o perfil de voo (altitudes ao longo da rota)

Através da variação da rota (qual o caminho que o avião vai fazer), altitudes, velocidades e quantidade de combustível para se carregar, um plano de voo efetivo vai reduzir o custo do combustível no voo, o tempo gasto em voo, o custo de sobrevoo de algumas áreas e o custo de não poder levar mais carga em virtude do peso. Estas variações são sujeitas à performance do avião, o tempo (meteorologia), rotas permitidas e altitudes, restricões de escala e restrições operacionais.

COMO OTIMIZAR UM PLANO DE VOO

A otimização é um desafio porque envolve um número grande de elementos. Um plano otimizado deve levar em consideração não somente a física do voo (como performance e meteorologia), mas também as restrições do tráfego aéreo e todas as outras restrições dos regulamentos.

Os cálculos matemáticos destas restrições e o tamanho dos elementos da equação se combinam para fazer da solução um desafio, até para padrões modernos de otimização.
Algumas das equações que descrevem o comportamento do voo são não-lineares e não-contínuas e o estado do avião é dinâmico (por exemplo, depende de como o avião vai chegar a um determinado ponto e não apenas aonde ele está)…resumindo, centenas de milhares de cálculos individuais são necessários para elaborar apenas UM plano de voo.

A Rota

A melhor rota para voar depende das condições de momento para cada voo. Estas condições incluem a previsão de direção dos ventos na rota e suas temperaturas, a quantidade de carga a levar e o custo por tempo gasto naquele dia. O custo por tempo é dinâmico, direcionado pelo valor da carga e a agenda operacional do avião e da tripulação. Os ventos têm um impacto significante na rota otimizada: eles podem ditar uma rota muito distante de uma reta, veja a figura 2.
Os cálculos dos sistemas usam as previsões de ventos do U.S. National Weather Service e do Escritório Meteorológico da Gran Bretanha, atualizados a cada 6 horas, para incluir cada previsão em cada plano de voo.

Figura 2: Considerando a previsão dos ventos para uma rota otimizada, este voo de Jakarta para Honolulu ilustra bem que o melhor caminho entre dois pontos pode estar bem distante de uma reta. A rota calculada pelo sistema é 11% maior que voar direto, porém é 2% mais rápida e usa 3% menos combustível!!!

Um estudo recente da Jeppesen (subsidiária da Boeing) considerou os benefícios de otimização dinâmica de rotas em uma empresa aérea que utilizava rotas repetitivas em seu sistema de planejamento de voos. Esta empresa aérea, que possuía 60 aeronaves do tipo 737, usava rotas fixas desenvolvidas com dados históricos de ventos e regulamentos de ATC somente.

O estudo demosntrou que o uso de rotas otimizadas dinamicamente com a previsão de ventos em tempo real e a modelagem dos requerimentos do ATC economizaria 4 milhões de litros de combustível por ano, o que reduziria as emissões anuais de CO2 em 10 milhões de quilos!!!

Não é brincadeira não né? Como dizia um velho amigo e professor, aviões não gostam de levar combustível pra passear..rs

Agora pensem bem: o 787 é 15% mais eficiente em gasto de combustível que qualquer aeronave de sua classe, usando uma rota otimizada então vira uma mina de dinheiro para as empresas aéreas, afinal os preços das passagens não vão abaixar.

Este foi só um pequeno exemplo da complexidade operacional de qualquer empresa aérea moderna, portanto senhor passageiro, ao sentar em sua cadeira a bordo da próxima vez, imagine tudo que rolou por trás para que seu avião possa sair no horário, com segurança e eficiência.

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Sobre o Autor

Graduado em Manutenção de Aeronaves, com muito bom senso :) 30 anos de aviação comercial (e contando), de Lockheed Electra à Boeing 787. Tentando simplificar a complexidade da aviação.
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