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Edio 6, volume 1, artigo n 1, Maio/Agosto de 2013

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A CORRETA ORIENTAO DE UMA PISTA DE POUSO PARAO PLANEJAMENTO DE UM AEROPORTO

Daniel Pamplona

Cludio Jorge Pinto Alves

Resumo

A escolha do modal de transporte uma das principais tarefas do gerente desuprimento de uma organizao. O modal areo tem sido um meio de transporte quese destaca pela rapidez com que consegue diminuir distncias. A operao de umaaeronave est intrinsecamente ligada a uma pista de pouso. O problema daorientao da pista um dos problemas que sempre acompanharam os projetistasde aeroportos. Saber quais os fatores que podem influenciar no desempenho deuma aeronave torna-se de suma importncia para o analista de transporte de umaempresa, permitindo um diagnstico preciso das situaes enfrentadas. Atravs depesquisa bibliogrfica, explorou-se o problema da correta orientao de uma pistade pouso e o quanto comprometedor para as operaes aeroporturias ela pode setornar, especialmente para aeronaves de pequeno e mdio porte.

Palavras-chave: aeroportos; modal areo; pistas; vento.

Abstract

The choice of mode of transport is a major task of the manager of a supplyorganization. The air transportation has been a means of transportation that standsout for the speed with which can reduce distances. The operation of an aircraft isintrinsically linked to an airstrip. The problem of the orientation of the track is one ofthe problems that always accompanied the designers airports. Knowing what factorscan influence the performance of an aircraft becomes of paramount importance forthe transportation analyst for a company, allowing an accurate diagnosis of thesituations faced. Through literature review, we explored the problem of the correctorientation of a runway and as compromising for airport operations it can become,especially for small and medium aircraft size..

Keywords: airports, air transportation; runway; wind.


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Introduo

A escolha do modal de transporte uma das principais tarefas do gerente de

suprimento de uma organizao.

O transporte normalmente representa o elemento mais importante em termos

de custos logsticos para inmeras empresas. A movimentao de cargas absorve

de um a dois teros dos custos logsticos totais. (BALLOU, 2006, p.149).

O modal areo tem sido um meio de transporte que muito tem se destacadopela rapidez com que consegue diminuir as distncias. Esse meio de transporte

consegue atingir todos os pontos de nosso planeta.

O tempo gasto para a entrega, a variao desse tempo e quais so as

condicionantes que podem afetar essa modalidade constituem as caractersticas

mais importantes do desempenho de uma cadeia de transporte. A variabilidade do

tempo de viagem uma medida de incerteza no desempenho do transportador.

(BALLOU, 2006).

Muito se tem falado sobre a construo e ampliao de novos aeroportos no

Brasil com vistas a dar uma maior agilidade em nosso sistema aeroporturio.

Constata-se, infelizmente na prtica, que muitos aeroportos operam perto da

saturao ou em um curto espao de tempo chegaro a seu nvel mximo

operacional, podendo ser citados como exemplo os aeroportos de Congonhas,

Guarulhos e Galeo.

Um aeroporto muito mais que uma pista de decolagem e uma torre. Um

aeroporto um complexo sistema de facilidades e, geralmente, o empreendimento

mais importante da regio. um gerador econmico e um catalisador de captao

de investimentos em sua rea de atuao (KAZDA & CAVES, 2007).

Porm, sem uma pista de decolagem, um aeroporto nada mais ser que um

depsito de avies, que estaro agrupados em um mesmo espao, porm

impossibilitados de operar. Mas se enganariam aqueles que acreditam que basta o

nivelamento e asfaltamento de uma faixa de terra para que se tenha uma pista e

consequentemente um aeroporto pronto para a operao e explorao comercial.


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Mesmo que o problema da pista de pouso seja resolvido atravs da suaconstruo, o seu mau dimensionamento e planejamento acarretaria em srias

limitaes operacionais. Muitos so os fatores que influenciam a construo de uma

pista de decolagem. Entre esse podemos destacar o seu comprimento, a direo do

vento e o entorno aeroporturio.

A construo de um novo aerdromo ou a ampliao de um existente

representa um elevado investimento e carga de trabalho. Por isso, necessrio que

o projeto aeroporturio seja feito pelo maior perodo de tempo possvel (KAZDA &CAVES, 2007).

O problema da orientao da pista um dos problemas que sempre

acompanharam os projetistas de aeroportos.

Provavelmente o mais antigo, o mais bsico e a caracterstica fundamental

de um aeroporto so a sua configurao e orientao de pista. Orientao,

o ngulo que a linha central faz com o azimute, um problema que est

presente desde os primrdios da aviao, quando as aeronaves pousavam

em pistas de terra e de grama, com os pilotos sendo guiados primeiramentepela direo do vento como era indicado pela biruta. Devido um avio ter

que decolar e pousar na direo contrria ao vento e deve minimizar os

efeitos adversos do vento cruzado, a orientao da pista dependente na

velocidade do vento e na sua direo. (ASHFORD, MUMAYIZ & WRIGHT.

2011, p.302).

Uma pista de pouso ser orientada, ou seja, ela estar apontada, para a

direo relativa ao norte magntico, tendo como fatores preponderantes as direes

que prezem por rea livres e as condies do vento na rea em que se pretende

construir a pista de pouso.

Para o analista de transporte saber quais os fatores que podem influenciar no

desempenho do modal escolhido torna-se de suma importncia. No caso do modal

areo, que to suscetvel as caractersticas aeroporturias, o conhecimento das

caractersticas dos aeroportos de embarque e desembarque permite e suas

consequentes limitaes e deficincia, permitem um diagnstico preciso.

Dentre os vrios limitadores, um sempre se destacou desde os primrdios da

aviao: o vento. Conhecer como ele limita a operao de uma aeronave representa


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saber em qual aeroporto se pode operar e com qual tippo de aeronave e capacidadede carga ser utilizado para o transporte.

1.1 Metodologia da Pesquisa

A metodologia empregada foi a pesquisa bibliogrfica. A pesquisa

bibliogrfica oferece meios para ajudar na correta definio e resoluo dos

problemas conhecidos e apresentados para anlise. Este mtodo de pesquisapermite ainda a anlise do problemas sob vrios enfoques ou abordagens.

Atravs da utilizao deste mtodo de pesquisa, foi possvel o exame da

problemtica da correta orientao de uma pista de pouso em relao ao vento

predominante em uma regio e quo impactante este problema pode ser para a

operao area.

2. O vento como influenciador na orientao da pista

Uma correta anlise do sistema de ventos que cobrem a regio de suma

importncia para o planejamento da pista de pouso. Como regra geral, deve-se

sempre dar preferncia para que a pista principal em um aeroporto esteja orientada

na direo dos ventos predominantes daquela regio. (HORONJEFF et al, 2010).

A FAA (Federal Aviation Administration), rgo americano que regula a

atividade aeroporturia recomenda que para a escolha de uma pista, um avio deve

ser capaz de pousar 95% das vezes com a componente permitida de vento cruzadoem uma pista (HORONJEFF et al, 2010).

Em consonncia, a OACI (Organizao de Aviao Civil Internacional), rgo

ligado as Naes Unidas que tem como misso dar suporte aos assuntos

relacionados Aviao Civil para os 191 pases membros, utiliza o fator de

usabilidade de um aeroporto.

No Anexo 14, Volume I, Captulo 3 ele definido como sendo a porcentagem

de tempo durante a qual o uso de uma pista ou de um sistema de pistas no restringido pelo componente de vento cruzado (KAZDA & CAVES, 2007).


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Para que entendamos o que significa essa variante de vento cruzadopermitido, suponhamos que uma pista tenha uma componente vertical de 20 kt

(ns), formando um ngulo de 10 com a pista conforme figura abaixo:

Figura 01 Resultante das foras do ventoFonte: Prprio Autor

Teremos que a resultante, pois para cmputo de planejamento dever ser

levado em conta a componente cruzada do vento que atinge a aeronave, dado pela

fora resultante R.

O valor de R ser igual a sen 10 =20

R, onde R= sen10 x 20.

Portanto, a valor resultante ser igual a uma intensidade de 3.4 kt.

A sensitibilidade de um avio ao vento cruzado depende principalmente no

peso total da aeronave e o tipo de trem de pouso. Quanto maior o peso da

aeronave, maior a sua potncia e como consequncia ela ser menos sucetvel ao

vento (KAZDA & CAVES, 2007).

Para cada tipo de avio para qual foi projetado o aeroporto, existir uma

componente de vento cruzado mximo, padronizado pela FAA, a ser considerado

para que se permita o pouso seguro no aerdromo.Tabela 1 Componente mximo permitido de vento cruzado pela FAA

Cdigo de

referncia

aeroporturio

Mxima

componente de

vento cruzado

A-I ; B-I 10.5 Kt

A-II ; B-II 13 Kt

A-III ; B-III ; C-I; C-II; C-III; C-IV

16 Kt


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A-IV at D-VI 20KtFonte: (ASHFORD, MUMAYIZ & WRIGHT, 2011)

Para que possamos entender a classificao anterior, faz-se necessrio

entender a classificao dos aeroportos pela FAA.

A FAA define as aeronaves em 5 categorias para aproximao. Essas

categorias so baseadas na velocidade de aproximao de 1.3 Vso (Vso a

velocidade de estol (perda de sustentao da aeronave) no peso mximo de pouso

certificado para a aeronave)

Tabela 2 Classificao pela FAA da velocidade de aproximao

Categoria de

Aproximao

Velocidade de

Aproximao (Kt)

Categoria do

Aeroporto

A < 91 Aeroporto Utilitrio

B 91-120 Aeroporto Utilitrio

C 121-140 Aeroporto de

Transporte

D 141-165 Aeroporto de

Transporte

E 166 ou maior Aeroporto de

Transporte

Fonte: (ASHFORD, MUMAYIZ & WRIGHT, 2011)

A FAA ainda utiliza a geometria da aeronave para classific-la:

Tabela 3 Classificao pela FAA da velocidade de aproximao

Grupo de

classificao

Envergadura (m) Altura do

estabilizador

vertical (m)

I < 14.9 < 6.1II 14.9 < 24.1 6.1 < 9.1


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III 24.1 < 36.0 9.1 < 13.7IV 36.0 < 52.1 13.7 < 18.3

V 52.1 < 65.2 18.3 < 20.1

VI 65.2 < 79.9 20.1 < 24.4


A OACI tambm possui o seu mtodo de regulamentao dos limites de vento

cruzado para o planejamento de pistas. Diferente da FAA que leva como fator o

cdigo de referncia do aeroporto, a OACI utiliza o comprimento da pista para o

planejamento de pistas.

Tabela 4 Classificao pela OACI da componente mxima de vento cruzado

Comprimento de

Pista

Mxima

componente de

vento cruzado

Menores de 1200 m 10Kt

1200 e 1500 m 13 Kt

1500 m ou mais 20 Kt


Para (HORONJEFF et al, 2010), aps ter sido estabelecido qual ser a

mxima permissividade da componente do vento cruzado, tendo em conta para qual

tipo de aviao que est sendo feito o planejamento do aeroporto, deve-se levar em

conta as caractersticas mdias do vento na regio, tendo em vista os seguintesfatores:

a) A cobertura total do vento sem levar em conta a

visibilidade horizontal e vertical (teto das nuvens);

b) As condie do vento quando o teto est pelo menos a

1000 ps (300m) e a visibilidade est a pleo menos 3 milhas; e

c) As condies do vento quando o teto das nuvens est

entre 200 e 1000 ps e / ou a visibilidade est entre21 e 3 milhas.


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A primeira condio de vento levar em conta toda as condies de ventopresentes no aeroporto, desde o dia mais claro aos dias em que as condies

climticas estiverem mais deterioradas. A prxima condio ir representar os casos

em que se tem um bom dia no aspecto de visibilidade, permitindo o voo atravs de

regras visuais (VMC). Por fim, a ltima condio traduz na necessidade de utilizao

do auxlio de instrumentos dentro da aeronave para efetuar o pouso (IMC)

(HORONJEFF et al, 2010).

Apesar do modelo proposto por (HORONJEFF et al, 2010), tanto a FAA comoa OACI aplicam o critrio apenas de 95% para a cobertura total do vento, sem levar

em conta a visibilidade horizontal e vertical.

Em alguns casos, mesmo o aerdromo tendo sido desenvolvido para

aeronaves de grande porte, por receber com frequncia aeronaves de menor porte,

pode ser necessrio a construo de pistas de cruzem a pista principal,

possibilitando a utilizao por esse tipo de aeronaves.

Sero descritos a seguir os vrios mtodos para a correta orientao de uma

pista.

3. O Mtodo da Rosa dos Ventos

A correta orientao da pista ou das pistas que fazem parte de um aeroporto

podem ser determinadas atravs da anlise vetorial grfica usando um mtodo

conhecido como Rosa dos Ventos (HORONJEFF et al, 2010).

O mtodo da Rosa dos Ventos consiste em uma srie de circulosconcntricos cortados plea linha radial usando um papel com as coordenadas

grficas. As linhas radiais so desenhadas na escala da magnitude do vento. A rea

entre cada par de linhas centrada na direo do vento (HORONJEFF et al, 2010).

Um procedimento grfico como o mtodo da Rosa dos Ventos geralmente

utilizado para determinar a melhor orientao da pista tendo em vista a

concentrao dos ventos prevalescentes, devendo-se levar em conta que a

orientao da pista ser fornecida em relao ao norte verdadeiro, devendo-se fazera correo para o norte magntico. (ASHFORD, MUMAYIZ & WRIGHT, 2011).


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Para que possa ser plotada corretamente, a anlise do vento deve ser colhidade maneira confivel e estatisticamente agrupada por um perodo de pelo menos 5

anos.

Por exemplo, suponhamos que estejamos realizando o planejamento de um

aeroporto. Os ventos foram coletados segundo a tabela abaixo:

Tabela 5 Distribuio estatstica da direo e intensidade do vento

velocidade

do vento /

direo

N NE E SE S SW W NW Vento

calmo

Calmo - - - - - - - - 123 123

1 2 40 82 52 31 25 23 23 65 341

3 5 45 45 34 37 26 16 19 111 333

6 10 39 3 5 15 16 4 9 90 181

11 15 4 0 - 0 1 0 1 15 21

16 20 - - - - - - - 1 1

> 20 - - - - - - - - -

128 130 91 83 68 43 52 282 123 100

0

Fonte: (KAZDA & CAVES, 2007)

Os dados estatsticos em porcentagem da ocorrncia do vento em cada

combinao de direo e velocidade so plotados na forma de um compasso da

Rosa dos Ventos. O valor da porcentagem de ocorrncia colocado na parte quecorresponde a direo e velocidade do vento. (KAZDA & CAVES, 2007).

Os dados so plotados colocando a poncentagem em um segmento

apropriado do grfico. Os crculos representam a velocidade do vento em ns (

medida de velocidade comumente utilizada na aviao) e as linhas radiais indicam a

direo do vento. Os dados da Tabela 5 foram plotados na Figura 2 . Cada clula

representa a porcentagem de direo e vellcidade do vento. (ASHFORD, MUMAYIZ

& WRIGHT, 2011).


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A parte mvel (pista que se pretende construir) tem a profundidade igual aodobro do vento cruzado permitido. A parte mvel movimentada at cobrir a

mxima porcentagem de ocorrncia de vento. O mesmo mtodo pode ser repetido

para cada pista adicional at se atingir o permitido pela legislao (KAZDA &

CAVES, 2007).

A parte mvel tem trs linhas paralelas. A linha do meio representa o centro

da pista e a distncia entre cada linha externa igual ao mxima componente de

vento cruzado permitido para aquele aeroporto. (ASHFORD, MUMAYIZ & WRIGHT,2011).

Ashford, Mumayiz & Wright (2011) apresenta os seguintes passos para

determinar a melhor orientao da pista e determinar a porcentagem de vezes que a

orientao da pista estar conforme as limitaes de vento cruzado:

a) Coloque a parte mvel na Rosa dos Ventos para que a

linha do meio passe pelo centro da Rosa dos Ventos.

b) Use o centro da Rosa dos Ventos como um ponto de

apoio, rodando a parte mvel at que a soma das porcentagens entre

as linhas externas da parte mvel seja o mximo.

c) Verifique qual o rumo verdadeiro da pista na escala de

fora da Rosa dos Ventos.

d) A soma dos percentuais das linhas no cobertas pelas

parte mvel representaro o somatrio de vezes que a pista ter

componentes de vento cruzado acima do permitido.

Figura 2 Determinao da pista pelo mtodo da Rosa dos Ventos.


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Fonte: KAZDA & KAVES (2007).

Vale sempre ressaltar que o nmero de pistas em um aeroporto e a sua

orientao devem representar um mnimo de 95% de disponibilidade da pista, tendo

em considerao o fator de ventos, para o tipo de aeronave para o qual a pista est

sendo projetada (KAZDA & CAVES, 2007).

Existiro casos em que sero necessrios mais de uma pista, cruzando em

determinados pontos para que vrios tipos de aeronaves possam operar em

determinado aeroporto. Podemos citar como exemplo o Aeroporto Internacional deChicago (OHare) conforme figura abaixo:


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Figura 3 Aeroporto Internacional de Chicago OHare

. Fonte: HORONJEFF et al (2010).

3. O Mtodo Computadorizado

Buscando uma maior eficincia e rapidez, a FAA desenvolveu um programa

de computador para a anlise da Rosa dos Ventos.

Figura 4 Sistema eletrnico de direcionamento da pista.

Fonte: FAA.


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A nica particularidade do mtodo que a FAA padroniza 36 direes dovento e que o vento esteja agrupado nas seguintes velocidades 0-3, 4-6, 7-10, 11-

16, 17-21, 22-27, 28-33, 34-40 e maior que 41. (ASHFORD, MUMAYIZ & WRIGHT,

2011).

Alm disso, foram criados vrios programas baseados em algoritmos com o

objetivo de prover uma anlise mais acurada, buscando sempre a segurana e

prover meios para o planejador de um sistema logstico as ferramentas adequadas

para maximizar o processo (MOUSA & MUMAYIZ, 2000).

4. Concluso

O modal areo sempre se destacou pela agilidade e rapidez com que pode

atingir os destinos propostos. Porm vrios so os fatores que podem influenciar na

sua operao. As caractersticas do aeroporto e da aeronave influenciam em muito a

quantidade de carga que poder ser transportada.

Um dos problemas que sempre acompanhou a aviao desde o seu primrdiofoi correta orientao da pista. A correta utilizao dos mtodos propostos

garantir a uma pista orientada e uma maior possibilidade de aeronaves operarem

em determinados aeroportos.

Para o gerente logstico, o conhecimento da limitao de pista, principalmente

quando estiver escolhendo um modal em lugares afastados dos grandes centros e

de difcil acesso permitir a escolha correta do equipamento.

Apesar de ter encurtado as distncias e ter permitido uma maior flexibilidade,chegando a pontos de difcil acesso a outros modais, o avio como todo meio de

transporte possui as suas limitaes e caractersticas que devem ser respeitadas

para a sua operao em segurana.

Referncias

ASHFORD, Norman J.; MUMAYIZ, Saleh; WRIGHT, Paul H. Airport Engineering:Planning, Design and Development of 21st Century Airports. Wiley, 2011.


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BALLOU, Ronald H. Gerenciamento da cadeia de suprimentos: logsticaempresarial. Grupo A, 2006.

INTERNATIONAL CIVIL AVIATION ORGANIZATION (ICAO). Annex 14 to the

Convention on International Civil Aviation: Aerodrome Design and Operations.

5. Ed. Montreal, 2009.

HORONJEFF, Robert et al. Planning and design of airports. McGraw-Hill, 2010.

MOUSA, Ragab M.; MUMAYIZ, Saleh A. Optimization of runway orientation.Journal

of transportation engineering, v. 126, n. 3, p. 228-236, 2000.KAZDA, Antonn; CAVES, Robert E. Airport design and operation. 2007.

WELLS, Alexander T. Airport planning & management. 1992.

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