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Estudo dissertativo

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    EVANDRO JOS DA SILVA

    ANLISE DOS PADRES E RECOMENDAES DA ICAO E DA FAA PARA O PROJETO GEOMTRICO DE AERDROMOS

    Dissertao apresentada Escola

    Politcnica da Universidade de So Paulo

    para a obteno do ttulo de Mestre em

    Engenharia.

    So Paulo,

    2012

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    EVANDRO JOS DA SILVA

    ANLISE DOS PADRES E RECOMENDAES DA ICAO E DA FAA PARA O PROJETO GEOMTRICO DE AERDROMOS

    Dissertao apresentada Escola

    Politcnica da Universidade de So Paulo

    para a obteno do ttulo de Mestre em

    Engenharia.

    rea de Concentrao:

    Engenharia de Transportes

    Orientador:

    Prof. Dr. Nicolau Dionsio Fares Gualda

    So Paulo,

    2012

  • 0

    Este exemplar foi revisado e alterado em relao verso original, sob responsabilidade nica do autor e com a anuncia de seu orientador.

    So Paulo, de abril de 2012.

    Assinatura do autor ____________________________

    Assinatura do orientador _______________________

    Silva, Evandro Jos da

    Anlise dos padres e recomendaes da ICAO e da FAA para o projeto geomtrico de aerdromos / E.J. da Silva. -- ed. rev. -- So Paulo, 2012.

    254 p.

    Dissertao (Mestrado) - Escola Politcnica da Universidade de So Paulo. Departamento de Engenharia de Transportes.

    1. Aeroportos (Planejamento; Projeto) 2. Terminais de trans- portes 3. Normas tcnicas I. Universidade de So Paulo. Escola Politcnica. Departamento de Engenharia de Transportes II. t.

  • 2

    AGRADECIMENTOS

    Ao orientador Prof. Dr. Nicolau Dionsio Fares Gualda, pelos ensinamentos, discusses e apoio.

    Aos professores da banca examinadora, Prof. Dr. Cludio Jorge Pinto Alves e Prof. Dr. Carlos Mller, pelo interesse em participar da banca e pelas sugestes.

    Aos professores do Departamento de Engenharia de Transportes da EPUSP, pela confiana depositada e pelos ensinamentos.

    Aos professores e amigos da UNISC, pelas atividades de pesquisa durante a graduao.

    Aos colegas do LPT e do curso, especialmente Auro, Daniel, Medau, Jorge, Renato e Wagner.

    Aos amigos que encontrei em So Paulo, pelas horas descontradas e pelas boas conversas, em especial, Ariadne, Carlos, Fabiano, Henrique e Paula, Ina, Jaime e Adriana, Jansen e Ceclia, Renan e Eliana, Thayne, Tiago e Walter.

    Aos meus pais, Cludio e Marlise, minha irm Deise, e a toda a minha famlia, pelo estmulo e incondicional apoio.

    Ao CNPq, pela bolsa concedida.

    E ainda, aos que eu tenha, por desateno, esquecido de mencionar.

  • 3

    RESUMO

    Esta pesquisa de mestrado aborda o projeto geomtrico de aerdromos a partir dos padres e recomendaes da ICAO (International Civil Aviation Organization) e da FAA (Federal Aviation Administration). Os padres e recomendaes da ICAO foram extrados do documento Annex 14 to the Convention on International Civil Aviation e de documentos por ele referenciados. Para o caso da FAA, serviu de base o documento Airport Design: Advisory Circular 150/5300-13, incluindo-se aqueles nele referenciados e considerados pertinentes ao escopo do estudo. Seguindo-se uma estrutura de critrios de projeto proposta, os padres e recomendaes da ICAO e da FAA so comparados entre si, explicitando-se as diferenas nas especificaes em si e tambm na forma como estas especificaes so feitas por cada norma. Para o caso em que comparaes diretas no so possveis, as comparaes so feitas a partir de um conjunto de aeronaves com caractersticas conhecidas. No caso dos critrios cuja avaliao mais complexa, equacionamentos matemticos so propostos. Apresenta-se tambm uma srie de flexibilizaes dos padres, as quais so voltadas acomodao das aeronaves A380-800 e B747-8 em aeroportos existentes. Estas flexibilizaes provm das concluses do A380 Airport Compatibility Group (AACG) e do Boeing 747-8 Airport Compatibility Group (BACG), no caso dos padres da ICAO. Para a as flexibilizaes dos padres da FAA, servem de base os Engineering Briefs (EBs) por ela emitidos. Finalmente, com base nos critrios de projeto considerados, feita uma anlise do Aeroporto Internacional de So Paulo/Guarulhos quanto operao das aeronaves A380-800 e B747-8.

    Palavras-Chave: Projeto de aerdromos. ICAO. FAA. Aeroportos.

  • 4

    ABSTRACT

    This Master Thesis tackles aerodrome geometric design according to the standards

    and recommended practices from the ICAO (International Civil Aviation Organization)

    and the FAA (Federal Aviation Administration). ICAO standards and recommended

    practices are from the document Annex 14 to the Convention on International Civil

    Aviation and from the referred documents. In turn, FAA documents herein addressed

    are the Airport Design: Advisory Circular 150/5300-13 and others referred in this one.

    By following a proposed design criteria framework, ICAO and FAA standards and

    recommended practices are compared. From such comparison, it is shown the

    differences in specifications itself and also in the way by which ICAO and FAA

    specify their standards. For the cases where direct comparisons are not possible, it is

    used a set of aircrafts of known characteristics. For the most complex design criteria,

    mathematical equations are also proposed. Another addressed issue is the

    flexibilization of design standards, which aims the accommodation of A380-800 and

    B747-8 aircrafts at existing airports. The ICAO flexibilizations are made from

    conclusions of the A380 Airport Compatibility Group (AACG) and the Boeing 747-8

    Airport Compatibility Group (BACG). FAA flexibilizations are from this same agency,

    namely through EBs (Engineering Briefs). Lastly, the addressed design criteria are

    applied to analyse the operation of A380-800 and B747-8 aircrafts at So

    Paulo/Guarulhos International Airport.

    Keywords: Aerodrome Design. ICAO. FAA. Airports.

  • 5

    LISTA DE ILUSTRAES

    Figura 4.3-1 Exemplo de uma PTSR. ..................................................................... 49

    Figura 4.3-2 Geometria padro da ICAO para uma PTSR que serve aos grupos dinmicos 1 e 2. ........................................................................................................ 49

    Figura 4.3-3 Geometria padro da ICAO para uma PTSR que serve aos grupos dinmicos 3 e 4. ........................................................................................................ 50

    Figura 4.3-4 Geometria padro da FAA para uma PTSR. ...................................... 50

    Figura 4.3-5 Relao entre o raio de sada de uma PTSR e a velocidade de turn-off. ............................................................................................................................. 52

    Figura 4.4-1 Distncias declaradas. ....................................................................... 59

    Figura 4.5-1 Geometria para anlise da trajetria de aeronaves em curvas. ......... 62

    Figura 4.5-2 Mtodo grfico para desenho de sobrelarguras. ................................ 66

    Figura 4.5-3 Mtodo arco e tangente para desenho de sobrelarguras. .................. 66

    Figura 4.6-1 Recomendaes para separao entre uma RW e uma TW. ............. 72

    Figura 4.6-2 Rotas de txi em um aerdromo. ....................................................... 74

    Figura 4.6-3 Separaes FAA para as posies de estacionamento. .................... 78

    Figura 4.6-4 BPRWs e BPs. ................................................................................... 80

    Figura 4.7-1 Esquema das reas de proteo da RW. ..........................................86

    Figura 4.7-2 Proposta de diviso da faixa da RW em trs reas. .......................... 87

    Figura 4.7-3 rea preparada da faixa da RW para os grupos dinmicos 3 e 4 operando em pistas de aproximao de preciso. .................................................... 89

    Figura 4.7-4 Geometria da RPZ. ............................................................................. 95

    Figura 4.7-5 Referencial longitudinal para as reas de proteo da RW. .............. 99

    Figura 4.8-1 Proposta de diviso da faixa da TW em duas reas. ....................... 101

    Figura 4.9-1 Superfcies da OFZ conforme ICAO. ................................................ 107

    Figura 4.9-2 Superfcies da OFZ conforme FAA, destinada a aeronaves de grande porte, com visibilidade de aproximao menor do que 1.200m em uma RW com cabeceira deslocada. .............................................................................................. 110

  • 6

    Figura 4.9-3 Geometria da OFZ de transio interna da FAA. .............................. 113

    Figura 4.9-4 Vista superior da geometria utilizada para modelagem da OFZ de transio interna. ..................................................................................................... 115

    Figura 4.9-5 OFZ de transio interna para uma aeronave que espera para entrar na RW. .................................................................................................................... 115

    Figura 4.9-6 Geometria da OFZ de transio interna, conforme FAA para condies CAT I. ..................................................................................................... 118

    Figura 4.9-7 Geometria da OFZ de transio interna, conforme FAA para condies CAT II e III. ............................................................................................. 120

    Figura 5.2-1 Comparao dos critrios da ICAO e da FAA para o vento de travs. ......................................................................................................... 130

    F