Bem, eu criei esse projeto em 2007 (na verdade é uma patente) para resolver o problema do tráfego aéreo em aeronaves de carreira. Mas com a iminência da proliferação de sky cars um sistema urbano também será necessário. O Rosa dos Ventos se adapta tranquilamente. Deixo aqui registrada a patente completa.

“MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”

A presente patente de modelo de utilidade tem por objetivo um novo modelo para a otimização do tráfego aéreo, baseado em duas construções aeroespaciais principais, que ao serem usadas, fazem com que sejam obedecidas convenções de direcionamentos cardeais determinados pela rosa-dos-ventos, combinados ao aspecto tridimensional do espaço. O enfoque principal é nos três trechos, que constituem a parte mais extensa do itinerário de um vôo, como a seguir: I) trecho de aclive, na zona de aclive/declive; II) trecho da zona de tráfego; e III) trecho de declive, na zona de aclive/declive, com vistas a aumentar a segurança e multiplicar em pelo menos dez vezes o atual número de aeronaves em vôo simultâneo, sem risco de colisão, além de desonerar recursos humanos e tecnológicos. Mais duas construções aeroespaciais, a rotatória e a via única, que foram também criações originais, servem para preservar as convenções estabelecidas para os três trechos acima, quando surgem os dois casos particulares: a) cruzamento de zona de aclive/declive, na altitude da zona de tráfego, e b) proximidade entre aeroportos, causando interseção nas suas zonas de aclive/declive. Cabe notar, que o tráfego na zona de pouso/decolagem, situada em um raio de 10 Km em torno do aeroporto não foi contemplado por este novo modelo.

No tráfego aéreo, em uso, atualmente, o itinerário de um vôo é definido em sua maioria em linha reta de um aeroporto a outro. Essa definição em linha reta aumenta as chances de cruzamento nos itinerários. Assim, para evitar colisões, uma solução extrema seria tornar cada vôo exclusivo no espaço de tempo. Porém, devido ao volume da demanda de vôos, essa solução de exclusividade, no espaço de tempo, é considerada utópica e proibitiva. Dessa forma, os planejadores não têm como estabelecer itinerários sem a introdução de fatores de risco de colisão, tais como um ou até mais de um cruzamento entre itinerários, altitudes compartilhadas por várias aeronaves, em sentidos iguais ou contrários, cruzamento de itinerários em altitudes iguais. Com esses fatores já previstos, o sistema de tráfego atual, com a finalidade de garantir a segurança, recorre à opção de remediar essas condições de risco, exigindo o acompanhamento permanente dos vôos, por pessoal capacitado, que faz a monitoração com a ajuda de equipamentos eletrônicos especializados de alta precisão, para dar as orientações aos pilotos.

As notícias atuais trazem à tona as falhas existentes, no modelo atual, que é extremamente dependente do pessoal envolvido, trabalhando no limite da tensão humana. Esse pessoal tem consciência do fator de risco permanente de uma colisão, que pode resultar tanto de uma leve distração humana, o que é perfeitamente possível, quanto de uma falha em algum equipamento, porque os itinerários têm pontos de cruzamento.

Tendo em vista estes problemas identificados acima e no propósito de superá-los foi desenvolvido este “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, objeto da presente patente, o qual consiste em garantir convenções para a definição dos itinerários dos vôos, nos trechos das zonas de tráfego e de uma nova zona definida, a zona de aclive/declive. Essa definição é baseada em construções aeroespaciais, pelas quais uma aeronave deve navegar durante o percurso do itinerário do vôo. Na maioria das vezes, o itinerário utilizará as construções de segmentos, na zona de tráfego e de rotas no cone de convergência, da zona de aclive/declive.

No caso particular de um aeroporto se encontrar no itinerário de um vôo, o planejador não poderá traçar o cruzamento direto sobre o aeroporto. Assim, foi criada uma construção original, denominada rotatória, a ser adotada em todos os aeroportos, para que auxiliem a passagem nessa condição.

Além disso, em mais um caso particular, o da proximidade entre aeroportos, considerando que cada um deles tem sua zona de aclive/declive estabelecida, essa proximidade causa interseção em tais zonas. Com essa interseção, o uso das rotas que passam nesta região de interseção fica impossibilitado. A solução dada para os problemas decorrentes dessa interseção de zonas de aclive/declive dos aeroportos próximos foi desenvolvida mais uma construção original: a via única, a ser utilizada em combinação com a rotatória.

Toda a disciplina, tanto na organização do espaço aéreo quanto nas convenções de procedimentos em cada um dos três trechos – o da zona de tráfego, o de aclive e o de declive – e nas situações particulares, evita os fatores de risco da colisão e reduz substancialmente a dependência excessiva dos instrumentos e pessoal no controle. Este modelo pode ser adotado no espaço aéreo de um país, de um continente, ou até mesmo mundialmente.

Uma outra questão importante a ser abordada ainda nesta introdução é a possibilidade de convivência entre este novo modelo e outros modelos utilizados no tráfego aéreo. Para esta convivência, devem ser preservadas todas as regras de compatibilidade entre os modelos, para que não sejam causados conflitos entre si. Essa convivência se justifica, como a seguir: I) aeronaves com cabines despressurizadas e helicópteros necessitam transitar no espaço aéreo abaixo de 14.500 pés, na zona de tráfego (zona de tráfego livre), utilizado o modelo vigente; II) aeroportos que não se encaixam no “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, porque não comportam aeronaves que utilizarão o modelo; e III) aeronaves que não utilizam o “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, mas que partem de aeroportos, que adotam a zona de A/D deste novo modelo. A descrição das restrições de convivência entre esses modelos diferentes é encontrada em um dos parágrafos finais, porque necessitou de referências a termos específicos, que aparecem denotados ao longo desta apresentação.

Os desenhos anexos mostram os aspectos que constituem o “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, objeto da presente patente, como a seguir:

A fig. 1 é um diagrama da rosa-dos-ventos.

A fig.2 é uma vista de cima de um itinerário, constituído dos três trechos: a rota de aclive, na zona de A/D do aeroporto de origem; o trecho na zona de tráfego, constituído, por sua vez, de três segmentos; e a rota de declive, na zona de A/D do aeroporto de destino.

A fig. 3 é uma vista frontal norte do mesmo itinerário mostrado na fig. 2.

A fig. 4 é uma vista de cima de uma zona de aclive/declive.

A fig. 5 é um corte na fig. 4, suavemente ampliado, para possibilitar a visibilidade do cone de convergência, com seus detalhes, na zona de aclive/declive.

A fig. 6 mostra três zonas de aclive/declive com interseções causadas pela proximidade de seus aeroportos.

A fig. 7 é a vista de cima das rotatórias de dois aeroportos interligados por uma via única com as seis pistas.

A fig. 8 é um corte na fig. 7, para mostrar as altitudes das rotatórias e da via única, em relação à zona de pouso de cada aeroporto interligado.

A fig. 9 mostra dois aeroportos muito próximos com uma zona de aclive/declive comum e uma zona de pouso também comum.

De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima enumeradas, encontram-se nos parágrafos, a seguir, as especificações que constituem o “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, na seguinte ordem de apresentação: uma recapitulação sintetizada da rosa-dos-ventos, para tornar o texto auto-contido; em seguida, a descrição tanto das construções aeroespaciais envolvidas na definição de um trecho na zona de tráfego bem quanto das regras a serem obedecidas; logo após a descrição desse trecho, vem definida a construção do cone de convergência, bem como das suas regras de utilização, no trecho na zona de aclive/declive; e, finalmente, são apresentadas as duas construções aeropespaciais, a rotatória e a via única, com suas definições e regras de utilização.

A rosa-dos-ventos é um diagrama, ver figura 1, que representa a orientação das direções cardeais em mapas e cartas náuticas. Ela é composta de dezesseis sentidos, sendo quatro pontos cardeais, quatro pontos colaterais e oito pontos sub-colaterais. Observação: será considerado o ponto oeste abreviado como W, assim, as abreviaturas para os pontos derivados de oeste serão combinadas com W. Os quatro pontos cardeais são os seguintes: (1) norte (N); (9) sul (S); (5) este (E); e (13) oeste (W). Os quatro pontos colaterais são os seguintes: (3) nordeste (NE); (7) sudeste (SE); (11) noroeste (NW); e (15) sudoeste (SW). Os oito pontos sub-colaterais são (2) nor-nordeste (NNE); (4) lés-nordeste (ENE); (6) lés-sudeste (ESSE); (8) sul-sudeste (SSE); (10) sul-sudoeste (SSW); (12) oés-sudoeste (WSW); (14) oés-noroeste (WNW); e (16) nor-noroeste (NNW).

Os parágrafos, a seguir, foram dedicados à descrição das construções no trecho da zona de tráfego, bem como de suas regras de utilização. Os iniciais referem-se ao aspecto dos sentidos adotados nos segmentos que compõem este trecho. Após essa descrição, são tratadas as questões relacionadas ao aspecto da via tridimensional, e, em seguida, a combinação desse aspecto ao dos dezesseis vetores da rosa dos ventos.

As construções são baseadas nas direções e sentidos da rosa-dos-ventos. Ela completa contém dezesseis vetores intercalados em espaços angulares de 360°/16, ou seja, 22,5°. Esses vetores permitem definir segmentos que obedeçam os sentidos da rosa dos ventos, com os quais um itinerário é constituído. O sentido adotado como marco de referência inicial é o ponto cardeal Norte e a partir deste, todo sentido tem um decréscimo de 22,5° à direita. Cabe destacar que esta nova forma de definição de segmento de um trecho, na zona de tráfego, para um itinerário, com sentidos padronizados, não pode ser considerada em um espaço aéreo plano igual ao do tráfego terrestre. Ao contrário disso, é exatamente a consideração de uma via tridimensional, que torna mais fácil equilibrar o espaço para o tráfego aéreo. O espaço é, então, distribuído pelos dezesseis vetores da rosa dos ventos, no intervalo vertical de uma faixa, ou seja, 8.000 pés, resultando em dezesseis sub-faixas, cada uma com altura de 500 (quinhentos) pés, ou seja, 152,4 m. Esses dezesseis sentidos são replicados nas três faixas da zona de tráfego, identificadas pelas altitudes a seguir: a primeira entre 14.500 pés e 22.000 pés; a segunda entre 22.500 pés e 30.000 pés; e a terceira entre 30.500 pés e 38.000 pés. Utilizando os segmentos com esses sentidos e sub-faixas de altitudes, pode-se, então, substituir os habituais itinerários em linha reta.

Uma outra restrição, no caso de existir um segmento paralelo e de mesma altitude, no espaço de tempo próximo, usado por um trecho de um outro itinerário, o novo segmento a ser usado nesse novo itinerário, deve se encontrar a uma distância obrigatória de 1000 metros.

Ressalta-se uma exceção na obediência aos sentidos desses segmentos, apenas no pequeno trecho onde a aeronave converge para outro sentido, devido ao movimento curvilíneo. Este trecho, que é a concatenação de dois segmentos, no entanto, não é representativo, para o itinerário como um todo, geralmente não ultrapassando 1% do mesmo. Uma ou mais concatenações de segmentos podem surgir no trecho da zona de tráfego, durante o planejamento de um itinerário. Obrigatoriamente, em cada concatenação surgida, o par de segmentos deverá formar um ângulo de convergência múltiplo de 22,5°, para que sejam mantidos os sentidos permitidos.

Um exemplo de um trecho na zona de tráfego, utilizando três segmentos concatenados, pode ser visto na fig. 2. O segmento 17, no sentido noroeste, delimitado pelo ponto18 e a concatenação no ponto 19, o segmento 20 no sentido nor-noroeste e o segmento 21 no sentido nor-nordeste, delimitado pela concatenação no ponto 22 e o ponto 23.

No exemplo mostrado na fig. 2, encontram-se duas concatenações, que ilustram essa formação de ângulo de convergência múltiplo de 22,5°. A primeira concatenação 19, do segmento 17 com o segmento 20, forma um ângulo de convergência de 22,5°, e a segunda 22, do 20 com 21, de 45°.

Como já havia sido observado acima, o sentido adotado como marco de referência inicial foi o ponto cardeal Norte, tendo os outros sentidos um decréscimo de 22,5° à direita. A maior altitude, a da última sub-faixa da última faixa, que é de 38.000 pés, foi associada a esse marco de referência inicial, o sentido do ponto cardeal Norte. A partir desta maior altitude, então, a cada sentido à direita foi associada uma sub-faixa com altitude decrescida de 500 pés. Deve-se ter em mente que há três faixas, cada uma com 16 sub-faixas. Os dezesseis sentidos foram, então, enumerados, sendo que, para cada um deles, foi discriminada a altitude em pés de cada sub-faixa associada, que pertence a cada uma das três faixas definidas acima, como a seguir:

norte (N): 22.000, 30.000, 38.000;

nor-nordeste (NNE): 21.500, 29.500, 37.500;

nordeste (NE): 21.000, 29.000, 37.000;

lés-nordeste (ENE): 20.500, 28.500, 36.500;

este (E): 20.000, 28.000, 36.000;

lés-sudeste (ESSE): 19.500, 27.500, 35.500;

sudeste (SE): 19.000, 27.000, 35.000;

sul-sudeste (SSE): 18.500, 26.500, 34.500;

sul (S): 18.000, 26.000, 34.000;

sul-sudoeste (SSW): 17.500, 25.500, 33.500;

sudoeste (SW): 17.000, 25.000, 33.000;

oés-sudoeste (WSW): 16.500, 24.500, 32.500;

oeste (W): 16.000, 24.000, 32.000;

oés-noroeste (WNW): 15.500, 23.500, 31.500;

noroeste (NW): 15.000, 23.000, 31.000;

nor-noroeste (NNW): 14.500, 22.500, 30.500.

Cabe notar o fato de que a altitude de navegação não está limitada a 38.000 pés. No entanto, há cuidados a serem observados, caso haja necessidade de definição de itinerários, em altitudes superiores. O planejador deve manter o padrão do modelo, que, em síntese, é o seguinte: cada segmento sucessivo, a partir do Norte (38.000 pés), adquire 500 pés de acréscimo de altitude e faz uma convergência de 22,5° à esquerda.

Um outro aspecto a ser notado é o de que somente é permitido trafegar em um dos segmentos, em um dos dezesseis sentidos da rosa dos ventos, e, na sub-faixa da faixa de altitude em que o segmento se encontrar, ou nas três enumeradas, acima, ou em uma superior.

Como já observado antes, a mudança de sentido em um itinerário é permitida, sendo efetuada por concatenação de segmentos. Se a um sentido está também associada uma sub-faixa de altitude, nessa concatenação, então, a aeronave também passa por mudança de altitude. A essa concatenação de segmentos dá-se o nome de “vértice de segmentos”. A manobra para essas mudanças exige espaço, assim, esse vértice de segmentos ocupa uma região, que começa na extremidade final do segmento predecessor, definindo aonde a aeronave deve começar a manobra de mudança de sentido e altitude, e termina na extremidade inicial do próximo segmento a ser concatenado. A extensão dessa região varia de acordo com o tamanho da aeronave, o ângulo de convergência e a velocidade.

No exemplo de itinerário, da fig. 2, que apresenta duas concatenações, seus vértices de segmentos estão identificados pelos pontos 19 e 22. Na fig.3, que é a vista frontal norte de uma ampliação do exemplo trazido na fig.2, é possível notar a queda de altitude ocorrida nos vértices de segmentos: de 500 pés 24 em 19 e de 1000 pés 25 em 22. Também é possível ver a distância necessária para desenvolver a curva e a descida, que foi de 4 km, de 27 para 19, e de 8 km, de 29 para 22. Nessa fig.3, também é possível ver as diferenças de altitudes entre os três segmentos: o segmento 17 é percorrido numa altitude superior a dos outros dois; o segmento 20 é percorrido numa altitude de 500 pés abaixo de 17; e o segmento 21, de 1000 pés abaixo de 20. A diferença de 500 pés abaixo, em 19, de 17 para 20, corresponde a uma mudança de sentido em um ângulo de convergência de 22,5° à direita. Em 22, a diferença foi o dobro, 1000 pés abaixo, porque o ângulo também dobrou, fazendo 45° à direita. O motivo de ambas as concatenações causarem queda na altitude do segmento sucessor se deve aos dois ângulos de convergência para a direita. Cabe notar que se a convergência fosse para a esquerda, teria causado uma subida.

Concluindo a apresentação das construções a serem usadas no trecho da zona de tráfego, neste ponto, é iniciada a apresentação sobre o trecho da zona de aclive/declive, de um aeroporto.

Esta zona intermediária, a de aclive/declive, possibilita o afastamento ou a aproximação necessária a uma aeronave para que alcance a altitude de navegação, da zona de pouso para a de tráfego ou vice-versa. O trecho dessa zona deve ser concatenado ao trecho da zona de tráfego, para compor o itinerário, os critérios são diferentes dos adotados na zona de tráfego, acima. Nessa zona de aclive/declive, as aeronaves precisam de um determinado espaço longitudinal, tanto para subir da zona de pouso para a de tráfego, quanto para descer da zona de tráfego para a de pouso. A fig. 4 mostra a planta baixa de uma zona de aclive/declive, delimitada entre as circunferências de raio 31 e 32. É apropriado observar, neste ponto, que a zona de pouso/decolagem é o círculo de raio 31.

Durante o trecho, na zona de aclive/declive, as aeronaves se encontram em variação de altitude, e o raio 32 é estipulado pelo sistema, em 100 Km. Como o raio da zona de pouso 31 tem 10Km, a extensão da zona de aclive/declive resulta em 90 Km. Essa extensão é suficiente para qualquer aeronave descer da zona de tráfego para a de pouso, ou vice-versa.

A fig. 5 é um corte na fig. 4, mostrando as altitudes da zona de pouso/decolagem e da zona de aclive/declive. A altitude máxima padrão da zona de tráfego 49 é de 38.000 pés e a altitude máxima da zona de pouso 50 pode variar de 7.000 pés a 14.000 pés, dependendo da altitude do aeroporto.

Como essa zona de aclive/declive é uma zona de convergência e as aeronaves estão em variação de altitude, foi definida uma outra nova construção aeroespacial, o cone de convergência, ver fig. 5, com rotas alternadas de entrada e saída, ver fig. 4.

Neste trecho, embora tenha sido empregado também o princípio da rosa dos ventos, cabe salientar que foi adotado um artifício diferente em relação ao da zona de tráfego, como a seguir. Por convenção, as direções e sentidos, para as rotas de cone de convergência, ver fig. 4, que correspondem às aproximações (entradas) e afastamentos (saídas), foram distribuídos pelos quatro pontos cardeais, quatro pontos colaterais e oito pontos subcolaterais, como a seguir. Todos os afastamentos (aclives) no cone de convergência se darão nas direções norte 33, sul 41, leste 37, oeste 45, nordeste 35, sudeste 39, sudoeste 43 e noroeste 47. As aproximações (declives) se darão nas bissetrizes intermediárias nos oito pontos sub-colaterais: nor-nordeste 34, lés-nordeste 36, lés-sudeste 38, sul-sudeste 40, sul-sudoeste 42, oés-sudoeste 44, oés-noroeste 46, e nor-noroeste 48.

O cone pode ser percebido, na fig. 5, que o representa em corte, tanto do lado esquerdo do aeroporto 51, delimitado pelos pontos 53, 57 e 56, quanto do lado direito, pelos pontos 52, 55, 54. Por razões de simetria e de simplificação da descrição, está sendo dado enfoque a um lado apenas, no caso, então, o esquerdo, delimitado pelos pontos 53, 57 e 56. O cone começa a cerca de 10 Km de distância do aeroporto, no limite periférico da zona de pouso, no ponto 53, e, na altitude máxima da zona de pouso 50, e termina a cerca de 100 Km, no limite da zona de tráfego, na altitude mínima de 14.500 pés, no ponto 57, e na máxima padrão de 38.000 pés, no ponto 56.

Um trecho de aclive, definido no cone de convergência, sobre uma rota, deve ser concatenado ao início do trecho da zona de tráfego, assim como ao final do trecho da zona de tráfego deve ser concatenado um trecho de declive. Após essas concatenações finais, o planejamento de um itinerário estará concluído.

A apresentação da zona de aclive/declive e de como devem ser então traçados os trechos de aclive e de declive de um itinerário, na maioria das situações, termina neste ponto. Vale repetir a possibilidade de aeronaves voando acima de 38.000 pés, na zona de tráfego, assim, deverão acessar a zona de aclive/declive, em tais altitudes. Além da obediência ao sentido e altitude já observados acima, no final da apresentação da zona de tráfego, as aeronaves deverão também obediência às rotas de entrada e saída estabelecidas para a zona de aclive/declive.

Como já anunciado na introdução, a construção aeroespacial denominada rotatória foi criada para auxiliar o percurso preservando as convenções, em que as aeronaves devem navegar, somente, pelas rotas de entrada e saída do cone de convergência, na zona de aclive/declive. Assim, quando surge uma travessia pela zona de aclive/declive, devido ao obstáculo de um aeroporto bem no trecho da zona de tráfego de um itinerário de um vôo, a aeronave deverá entrar por uma rota e usar a rotatória, para depois sair por outra rota e retomar o itinerário, mantendo assim, os sentidos exigidos em cada zona.

A rotatória é construída por uma coroa circular de espessura de 1 km, como pode ser vista em qualquer um dos dois lados, nas figuras 7 e 8. Para acompanhar essa descrição, é suficiente a observação, então, de apenas uma rotatória, tendo sido escolhido o enfoque na do lado esquerdo 67, correspondente ao aeroporto 68. Pode ser visto, pela fig. 8, que a base desta coroa circular se encontra na altitude 72, que é de 14.000 pés. Quanto ao limite superior da altitude, deve ser lembrado que a altitude na zona de tráfego não se restringe à altitude máxima padrão de 38.000 pés. Assim, a altitude de uma rotatória também não tem um limite superior, embora, na figura 8, as duas rotatórias tenham sido ilustradas com a altitude máxima padrão 73 (38.000 pés). Na rotatória, as faixas de altitude são de 1000 pés, então, cada duas sub-faixas da zona de tráfego, que é de 500 pés, corresponderão a uma faixa de altitude, na rotatória, devendo, então, a aeronave proceder dois leves ajustes, na entrada da travessia da zona de aclive/declive e depois na saída, para retomar a zona de tráfego.

A posição do eixo da coroa circular 68 coincide com a do centro da zona de pouso, e o seu raio 74 é também de 10 Km. A margem de altitude 72, de 14.000 pés, para a base da coroa circular, se faz necessária, porque há cidades com aeroportos até 12.500 pés de altitude, nos quais o mínimo de 1.500 pés é imprescindível para as manobras de pouso.

Quando uma aeronave chega a uma rotatória, ela deve prosseguir sempre pela direita, até chegar à rota da zona de aclive/declive pretendida ou a uma via única pretendida, a qual será apresentada mais á frente. Quando uma aeronave circula por uma rotatória não deve mudar de altitude, a não ser que haja uma necessidade extrema detectada pelas torres de controle.

Para que uma aeronave atravesse a zona de aclive/declive de um aeroporto, na altitude da zona de tráfego, ela deve tomar os seguintes passos: I) entrar por uma rota da zona de aclive/declive, caso a altitude da sub-faixa não coincida com a altitude da rotatória, a altitude deve ser ajustada, subindo ou descendo levemente; e II) ao chegar à rotatória, circular até encontrar a rota de saída, na rota de saída, caso tenha ocorrido ajuste de altitude na entrada, deve ser feito, então, o reajuste.

Neste ponto, são apresentadas as situações em que aeroportos estão próximos o suficiente, com distâncias menores do que 200 km, cuja proximidade causa interseção nas suas zonas de aclive/declive. A fig. 6 mostra um exemplo com três aeroportos 58, 59 e 60, com as seguintes distâncias entre si: 60 Km de 58 para 59; 65 Km de 59 para 60; e 50 Km de 60 para 58. É possível ver nessa figura as interseções causadas nas zonas de aclive/declive dos três aeroportos, região em que fica impedida a aproximação e o afastamento de aeronaves.

Como o modelo não permite o percurso nessa região porque as rotas se cruzam, a melhor solução, nesses casos de interseção, é a interligação direta de cada par de aeroportos. No caso desses três aeroportos, então, cada aeroporto deve interligar-se com os outros dois.

Para essa solução de interligação, mais uma construção aeroespacial foi criada neste sistema, a via única, mostrada na figuras 7 e 8. A via única, que na fig. 7 está representada pelas seis pistas 61, 62, 63, 64, 65, e 66, fará essa interligação e estará contida entre a rotatória de dois aeroportos, por exemplo a rotatória 67 do aeroporto 68, e a do outro aeroporto interligado, por exemplo, a rotatória 69 do aeroporto 70. Cabe notar que se há mais de dois aeroportos a serem interligados, então, a uma rotatória poderão estar interligadas mais de uma via única, com a única restrição de não haver sobreposição de vias únicas.

As seis pistas da via única, por exemplo, na fig. 7, as pistas 61, 62, 63, 64, 65, e 66 se distinguem pelos dois sentidos: sentido ida e volta, e por três movimentos em relação à altitude: descida, subida e preservação da altitude ao longo do percurso.

Para a distinção do sentido, é necessário que seja convencionado o que é uma ida e uma volta, já que é uma ligação entre dois aeroportos, não havendo prioridades entre eles. Então, por convenção, o grupo das três pistas à direita, para quem esteja pilotando, será considerado o de ida, enquanto que o grupo das três pistas à esquerda será considerado o de volta. Dessa forma, em vez de ida e volta, a melhor identificação de sentido será direita e esquerda. Observar que esta convenção permanecerá válida para qualquer um dos dois aeroportos interligados pela via única. Assim, na fig.7, as três pistas 61, 62 e 63 têm sentido do aeroporto 70 para o aeroporto 68, porque o piloto de uma aeronave dirigindo-se de 70 para 68 verá essas pistas à sua direita. As três pistas 64, 65, e 66 têm o sentido do aeroporto 68 para o aeroporto 70, porque, da mesma forma, o piloto, em uma aeronave dirigindo-se do aeroporto 68 para o aeroporto 70, as verá à sua direita.

Para cada um desses dois grupos, da direita e da esquerda, cada uma de suas três pistas admitirá um movimento diferente em relação à mudança de altitude. Como o movimento de declive é o mais crítico, foi escolhida para ele a pista mais externa, tendo a aeronave espaço livre à direita para contornar algum problema. A localização da pista horizontal entre a pista de declive e de aclive pode também servir para auxiliar o controle da torre, quando for necessário a uma aeronave, no aclive, tomar a pista horizontal, na altitude próxima da aeronave, para contornar alguma dificuldade identificada pelo piloto ou pela torre. Por esses critérios, na ordem da mais à direita para a mais ao centro, os movimentos foram definidos, respectivamente, de declive, horizontal e aclive. Dessa forma, na figura 7, os movimentos para as seis pistas são os seguintes: declive para 61 e 66; horizontal para 62 e 65; e aclive para 63 e 64.

Com essas convenções estabelecidas, não haverá dúvidas de qual o sentido e qual o movimento tanto para quem esteja pilotando quanto para quem esteja no controle da torre, devendo a aeronave sempre tomar uma das três pistas à direita. O interesse da aeronave pelo movimento de declive, aclive ou horizontal deverá ser de conhecimento da torre, previamente, ou por comunicação, para que sejam verificadas as condições para a autorização do percurso pela via única.

Para essa verificação, a torre ainda necessita das seguintes informações: a) da altitude atual da aeronave; b) nos movimentos com mudança de altitude, o ângulo que será aplicado ao movimento ou a altitude que interessa alcançar na outra extremidade da via única, para que a torre verifique se, na altitude a ser alcançada, a rotatória está livre; c) uma informação fornecida pela torre da outra extremidade, de qual a altitude de rotatória mais próxima da calculada em (b), que esteja disponível para a circulação da aeronave, que deve então ser passada a quem estiver pilotando, para que, no final do percurso, possa tomar a rotatória sem risco de colisão.

Com esses requisitos acima foi então definida a via única com uma largura de 3.000 m, altitude mínima de 7.000 para as pistas que têm movimento de aclive ou declive e de 14.000 pés para as pistas que têm movimento horizontal e sem restrição na altitude superior, pelas mesmas razões argumentadas nas outras construções acima, i.e, porque não há limite superior, embora, na figura 8, a altitude tenha sido representada até 38.000 pés. A via única é dividida em seis pistas de 500 m de largura.

Para as pistas de movimento com variação de altitude, a torre deverá impor a cada uma delas uma margem de retardo mínima de cinco minutos entre uma aeronave e a seguinte.

Para as pistas de movimento com preservação da altitude, quer dizer, movimento horizontal, a partir da altitude de 14.000 pés, há uma possibilidade de percurso simultânea em cada faixa de altitude de 1000 pés. Dessa forma, se alguma faixa já estiver ocupada, a torre pode optar por uma de altitude próxima, acima ou abaixo, respeitando a mínima de 14.000 pés. É importante frisar, neste ponto, que as altitudes aqui estabelecidas para a via única não têm relação com as sub-faixas associadas aos segmentos do trecho do itinerário da zona de tráfego, descrita mais acima.

Para qualquer tipo de movimento, ou seja, para o percurso em cada uma das três pistas, deve ser lembrada a restrição já observada acima sobre a condição de ocupação da altitude da rotatória, na outra extremidade. A seguir, são recapituladas as regras, combinando as restrições de ocupação da pista e da altitude da rotatória na outra extremidade, tanto para as pistas, cujo movimento mantém a altitude, quer dizer, na horizontal, quanto para aquelas que admitem o movimento de aclive ou de declive.

Para o caso do percurso horizontal, a torre deve verificar as duas condições de desocupação, tanto na altitude da pista quanto na da rotatória. Em caso negativo de qualquer uma das duas condições, a torre deverá buscar uma altitude próxima, em que as duas condições sejam satisfeitas. Encontrando essa altitude, seja ela a atual da aeronave ou uma outra alternativa, a torre deve, então, instruir o piloto, informando essa altitude. No caso de mudança para uma altitude próxima, orientado pelo controle da torre, o piloto deverá efetuar esse ajuste à nova altitude só no percurso da via única e não na rotatória, isso porque na rotatória não é permitida a mudança de altitude.

Para o caso do percurso em movimento de declive ou aclive, a torre deve verificar as duas condições de desocupação, tanto na pista, quando deve haver um retardo de cinco minutos entre uma aeronave e outra, quanto na altitude da rotatória, na outra extremidade. Faz-se notar que essas restrições contêm, naturalmente, algumas pequenas diferenças em relação às adotadas para o movimento horizontal. Inicialmente, a altitude da rotatória calculada para a outra extremidade deve ser tentada e, em caso de se encontrar ocupada, deve ser, então, procurada uma mais próxima que esteja livre. Se ainda não tiver sido alcançado o retardo mínimo de cinco minutos, em relação à aeronave anterior, a atual, a que está para ganhar a vez do percurso na via única, deve dar voltas pela rotatória, até que chegue a esta condição. Quando as duas condições forem satisfeitas, retardo mínimo de cinco minutos e altitude da rotatória livre, na outra extremidade, a torre deve instruir o piloto sobre a altitude a ser alcançada na outra extremidade (aclive ou declive) e autorizar o percurso.

Com o emprego da via única, combinado ao da rotatória, para que sejam preservados os percursos somente pelas rotas do cone de convergência, sem nenhum cruzamento de nenhuma rota, devem ser adotados rigorosamente, os três comportamentos, cada um específico a cada trecho percorrido pela aeronave: I) travessia da zona de aclive/declive, estando no trecho da zona de tráfego; II) trecho de aclive, na zona de aclive/declive; e III) trecho de declive, na zona de aclive/declive. Esses comportamentos se encontram descritos, como a seguir.

I) uma travessia, na altitude da zona de tráfego, de zonas de aclive/declive com interseção, que lembra a travessia apresentada acima, por ocasião da descrição da justificativa inicial para a criação da rotatória. Nesta travessia agora, há a diferença da introdução de um novo recurso, o da via única, para a solução da interligação de aeroportos. Nestas condições, uma aeronave deve tomar os seguintes passos: I-a) entrar por uma rota da zona de aclive/declive, da mesma forma que no outro tipo de travessia descrita acima, quer dizer, caso a altitude da sub-faixa não coincida com a da rotatória, a altitude deve ser ajustada; I-b) ao chegar à rotatória, utilizar a via única para chegar à rotatória do outro aeroporto; I-c) na rotatória desse outro aeroporto, dependendo do itinerário estabelecido, tomar um dos dois passos seguintes: I-c-i) retornar ao passo (I-b), para prosseguir por outra via única e, assim por diante; ou I-c-ii) sair por uma rota da zona de aclive/declive deste último aeroporto alcançado, na rota de saída, caso tenha ocorrido ajuste de altitude na entrada, a altitude deve ser reajustada.

II) uma aeronave precisa subir por uma rota de aclive de uma zona de aclive/declive pertencente a um outro aeroporto próximo, porque a rota, que combina com o sentido do primeiro segmento da zona de tráfego, está na parte de interseção. Assim, ela deve tomar os seguintes passos: II-a) decolar do aeroporto de origem para, então, alcançar a rotatória deste mesmo aeroporto; II-b) na rotatória, iniciar o percurso pela via única, para alcançar, então, a rotatória do outro aeroporto; II-c) na rotatória desse outro aeroporto, dependendo da condição de pertinência deste aeroporto em relação à zona de aclive/declive pretendida, duas situações podem surgir, como a seguir: II-c-i) se ainda não é esse o aeroporto, então, a aeronave deverá voltar ao procedimento (II-b), para, então, prosseguir por mais uma outra via única e, assim por diante; ou II-c-ii) se já é esse o aeroporto pertencente à zona de A/D pretendida, então, deve sair pela rota pré-estabelecida dessa zona de A/D, para alcançar a zona de tráfego e tomar o seu primeiro segmento.

III) uma aeronave já percorreu o último segmento da zona de tráfego e precisa descer, porém, na frente do aeroporto de destino encontram-se uma ou mais zonas de aclive/declive de outros aeroportos. Assim, a aeronave deve proceder aos seguintes passos: III-a) entrar pela rota de entrada da zona de A/D do aeroporto que está na frente e não é o de destino, para alcançar a sua rotatória; III-b) na rotatória deste aeroporto, então, deve iniciar o percurso pela via única, para alcançar a rotatória do outro aeroporto; III-c) na rotatória desse outro aeroporto, se ele não é o de destino, então, a aeronave deve voltar ao procedimento (III-b), para prosseguir por mais uma outra via única e, assim por diante.

Uma situação, que se enquadra em um caso particular de proximidade de aeroportos, é quando eles estão tão próximos que as suas zonas de aclive/declive, praticamente, coincidem. Para esse caso particular é criada uma zona de aclive/declive comum e uma zona de pouso também comum, ver fig. 9. As possíveis zonas de pouso 79 e 80 dão lugar a uma zona de pouso comum 81. A rotatória mantém-se intacta. A torre fica responsável pela definição da melhor aproximação para cada aeroporto. Pode-se citar, como um exemplo deste caso, a proximidade entre o Aeroporto Internacional Tom Jobim e o Aeroporto Santos Dumont, ambos, na cidade do Rio de Janeiro. Para a definição de um itinerário que empregue nos seus trechos de aclive ou de declive uma rota de uma zona de A/D como esta, os procedimentos deverão ser os mesmos adotados para uma zona de A/D normal.

Acima, foram descritas as construções aeroespaciais que constituem este “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”: os segmentos, com seus sentidos e suas sub-faixas de altitude, e o vértice de convergência, no trecho da zona de tráfego, o cone de convergência com as rotas, a rotatória e a via única no trecho da zona de aclive/declive.

Como já havia sido adiantado, na introdução, este novo modelo apresentado e os atuais em uso podem conviver, bastando que preservem todas as regras de compatibilidade entre eles, não causando conflitos uns aos outros. Para isso, condutas de convivência devem ser incorporadas, como, por exemplo, as que acompanham as condições enumeradas, abaixo:

I) Aeronaves com cabines despressurizadas e helicópteros, que necessitam transitar no espaço aéreo abaixo de 14.500 pés na zona de tráfego (zona de tráfego livre), utilizando o sistema atual.

II) Aeroportos que não se encaixam no “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, porque não comportam aeronaves que utilizarão o modelo, podem optar por duas alternativas, no caso de interseção de zonas: II-a) utilizar a zona de aclive/declive mais próxima, definida pelo “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, devendo, obrigatoriamente, tomar as rotas determinadas por aquela zona e, quando a aeronave alcançar a zona livre, deve manter altitude inferior ou igual a 14.000 pés; ou II-b) não utilizar a zona de aclive/declive do “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, devendo definir os itinerários das aeronaves pelo sistema atual numa altitude inferior a altitude mínima da zona de aclive/declive. Como as aeronaves que entram na zona de aclive/declive e utilizam o “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO” têm autonomia para alcançar a altitude mínima de 7.000 pés, antes da zona de pouso, essas aeronaves que não optarem por utilizar a zona de aclive/declive terão uma margem de manobra pequena, devendo inclusive evitar o cruzamento de rotas da zona de aclive/declive. Quando a aeronave alcançar a zona livre, deve manter altitude inferior ou igual a 14.000 pés.

III) Aeronaves que não utilizam o “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, mas que partem de aeroportos que utilizam a zona de aclive/declive deste novo modelo. Essas aeronaves devem seguir as regras do “MODELO DE UTILIDADE PARA OTIMIZAÇÃO ESPACIAL DO TRÁFEGO AÉREO”, na zona de aclive/declive, até chegar a zona de tráfego. No trecho da zona de tráfego, então, a altitude deverá ser mantida, obrigatoriamente, abaixo ou igual a 14.000 pés, que é chamada de zona de tráfego livre.

A distribuição do espaço aéreo, por este modelo, fica equilibrada sobremaneira, permitindo que uma aeronave ainda navegue, em segurança, caso alguns aparelhos venham a falhar, o que é tranqüilizador. Mesmo um GPS, sem restrição quanto ao seu modelo, sendo exigida, apenas, uma precisão de dez metros, que é imprescindível para a localização, caso venha a falhar, ainda há chances com o uso do altímetro e da bússola, conseguindo-se uma segurança plausível, seguindo a convenção do sistema, porque no trecho da zona de tráfego não há navegação de aeronaves em sentidos diferentes na mesma sub-faixa de altitude. Assim, o risco de colisão em um sistema às cegas, onde não existe comunicação alguma e mesmo que o GPS esteja sem funcionamento é muito baixo, pois apenas em duas raras condições isso pode ocorrer: uma aeronave convergir para um sentido no exato momento em que uma outra passe por sua sub-faixa associada (~1/3.200.000), ou quando uma aeronave em velocidade muito superior no mesmo sentido alcançar uma outra, não havendo visibilidade alguma, possibilidade esta ainda menor. Além disso, os pilotos têm uma liberdade de manobra superior, bastando que sigam corretamente as convenções desse novo sistema.

Os aspectos deste novo modelo que promoveram a redução substancial dos fatores de risco foram todos conduzidos pelo princípio da disciplina, tanto na organização do espaço quanto nas convenções para os trechos nas zonas delimitadas e, em suas particularidades.

A oportunidade das construções serem aeroespaciais foi um fator importante para que as soluções não ficassem limitadas pela economia nos gastos de tais implementações. Com essa oportunidade, toda a vez que houve a necessidade de uma construção, esta foi absorvida, sem necessidade de contornos para reduzir custos de implantação.

Mas dentre todas as construções, deve ser ressaltado o segmento, para o trecho na zona de tráfego, que estabeceu as convenções no traçado desse trecho. Neste novo modelo, a construção dos segmentos, combinando o sentido com uma de suas três sub-faixas de altitude, ou mesmo superiores, remove a maioria das chances de conflitos existentes hoje. Os modelos atuais têm como critério a ligação direta entre o ponto de partida e o de destino, com possibilidades de cruzamento, por causa da quantidade de vôos, exigindo um controle quase ponto a ponto das aeronaves. Neste novo modelo, a necessidade de intervenção do controle para um trecho na zona de tráfego fica reduzida, ao início, para dar o retardo em relação a alguma aeronave que já tenha partido, e depois, em cada vértice de segmento, os quais surgem em pequeno número, na maioria das vezes, um ou dois.

A percepção de que o comportamento de navegação das aeronaves era diferente no afastamento/aproximação bem como o controle da torre conduziu à delimitação da zona de aclive/declive. A delimitação desta zona com seu cone de convergência e as rotas de entrada e saída definidas também disciplina o afastamento/aproximação das aeronaves, facilitando o trabalho da torre, que, assim, reduz o seu controle a apenas dezesseis rotas, em vez de uma enorme quantidade de raios de subida e descida como ocorre hoje em dia.

O emprego da rotatória para que o cruzamento de uma zona de aclive/declive não desrespeite a convenção, devendo ser efetuado pelas rotas de entrada e saída, é uma solução para que a disciplina seja exercida com rigor, sem apelo a alguma concessão, que venha enfraquecer as convenções do modelo.

O emprego da via única, nos casos de interseção das zonas de aclive/declive, é uma solução que permite os afastamentos/aproximações pelas rotas de entrada e saída, que não se encontram nas interseções. Assim, a aeronave deve utilizar o recurso da via única, para o alcance da rota, no afastamento, ou o alcance do aeroporto, na aproximação. A interseção, atualmente, gera mais complexidade ainda, porque os controladores têm que ficar atentos a cada afastamento ou aproximação, para cada um dos aeroportos nestas condições. A solução com a via única simplifica o controle, que fica concentrado em cada rota de entrada/saída e nas pistas de cada via única. Essa solução também mantém as convenções de afastamento/aproximação somente pelas rotas, novamente, sem precisar fazer concessão devido a um caso particular.

Além de simplificar o sistema e gerar segurança, a disciplina que foi trazida possibilita a sistematização do comportamento, viabilizando uma maior automatização dos controles. Com isso são aproveitados os benefícios deste sistema, em termos de segurança, dando maiores recursos ao pessoal envolvido no controle, e, gerando economia de instrumentos.