Caros leitores do TMA e seguidores dos nossos artigos, com muita honra recebemos para o artigo desta semana a colaboração de um profissional da área! Porque ninguém melhor que um piloto experiente para falar sobre performance, um assunto tão complexo! Por que o Lufthansa decola de CWB como se fosse um foguete? Porque aviões menores usam a pista inteira e sobem com pouca razão? Enderson Rafael explica pra gente!

 

Embora grandes aviões comerciais a jato denotem uma imagem de potência inegável, sua performance tem limites. Qualquer voo não deve começar sem o conhecimento, por parte dos pilotos, da performance a ser esperada da aeronave. Seja um Cessna 152 no Bacacheri, seja um Boeing 747-400 no Afonso Pena. Vamos ver aqui, de maneira simplificada, em que implicam estes cálculos e porque Curitiba tem uma operação crítica para aviões maiores e mesmo para os voos domésticos em aeronaves de um corredor.

Embora a capital paranaense seja servida de uma boa pista principal, ela não é especialmente comprida quando comparada às pistas de Guarulhos e Galeão, por exemplo. Com cerca de 2200 metros disponíveis, tem o comprimento aproximado das outras capitais do Sul, mas com um agravante: São José dos Pinhais está cerca de mil metros acima do nível médio do mar. Para que entendamos a influência disso na performance, é necessário que sedimentemos alguns conceitos. Embora usemos a altitude de pressão* para boa parte das coisas que fazemos na vida cotidiana, a aeronave sente e reage à outra altitude: a de densidade**. Como a altitude de densidade envolve a interação da altitude de pressão com a temperatura, fica claro que quanto mais alta a temperatura e mais baixa a pressão, mais alto o avião se sente. Como a atmosfera é bastante dinâmica, num dia Curitiba pode estar tão “baixa” quanto São Paulo, e em outro, tão “alta” quanto Brasília. Enquanto escrevo este artigo, o metar em SBCT é 171500Z 08011KT 9999 BKN026 23/16 Q1023. Como está a 3 mil pés de altitude de campo, a ISA*** para o Afonso Pena é de 9oC. Sendo assim, a temperatura atual é de ISA+14***. Isso é ruim para a performance, e quanto mais quente estivesse, pior seria. Já a pressão, está dez pontos acima de 1013, o que é bom, mas tem menos impacto que a temperatura em fazer com que as moléculas de ar estejam mais próximas ou mais distantes entre si – ou seja, o ar esteja mais denso ou menos denso. Como o avião literalmente se apóia no ar, mais denso é sempre bom. E não só para as asas: os motores também dependem de mover uma massa de ar para produzir o movimento do avião; quanto mais denso o ar, menos volume é necessário mover para se conseguir o mesmo resultado.

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Cargolux sem carga esbanjando performance na decolagem

Os limitantes de peso dos aviões são variados, e seria necessária uma longa explanação para cobrir todos. Mas podemos dividí-los em dois grupos: limitantes estruturais e de performance. Os estruturais dizem respeito ao peso máximo de decolagem estrutural: quanto peso a estrutura do avião suporta na decolagem. Há os menos óbvios peso máximo zero combustível e o peso máximo de pouso, além de outros ligados ao aeródromo, como o quanto de peso aquele pavimento suporta. Já no campo dos limitantes de performance, um jato comercial está limitado por várias coisas, sendo as mais comuns: Field, Obstacle e Climb. Naturalmente, o menor dentre estes limitantes todos será o que definirá o peso máximo com o qual a aeronave poderá decolar em segurança naquele voo específico.

O limitante de Climb diz respeito ao cumprimento de gradientes mínimos legais de subida, de forma a respeitar, com margem de segurança, os segmentos de decolagem mesmo em caso de falha de motor, impactando geralmente sobre o segundo segmento de decolagem, que vai desde o recolhimento do trem de pouso até a altitude de aceleração, quando os flaps são recolhidos. No caso de um bimotor, esse segmento é de 2,4% no mínimo, e para um quadrimotor, 3% – que estão ligados diretamente ao quanto o avião consegue subir em uma determinada distância. Só para aproveitar o gancho, bimotores leves – como Sêneca ou Baron – não entram nessa regra, pois não são, por certificação, obrigados a continuar subindo em caso de falha, apenas são obrigados sim a manterem o controle direcional.

Já o limitante de Obstacle está ligado, como o nome diz, a obstáculos no entorno da pista de decolagem. A aeronave tem que ser capaz, em caso de falha de um dos motores, de subir o suficiente para livrá-lo de forma satisfatória – legalmente, no mínimo 35 pés no cálculo de subida “líquido” – ou seja, o bruto menos a margem (3% menos 1% para quadrimotores, 2,4% menos 0,8% para bimotores).

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Lufthansa Cargo quase sempre decola de CWB com pouca carga e combustível para ir somente até VCP. Com tão pouco peso, não há problemas para decolar com a razão de subida de um foguete usando apenas meia pista.

Mas o limitante mais crítico no caso do Aeroporto Internacional de Curitiba é, como já observado no início do artigo, o chamado Field. Nele, é o comprimento da pista que limita a performance da aeronave, e portanto, seu peso máximo de decolagem disponível. Influenciam neste limitante, por exemplo, o slope da pista. Com a cabeceira 15 cerca de três metros mais baixa que a 33,  logicamente que a gravidade ajuda uma aeronave a ganhar velocidade e decolar da 33, mas a atrapalha de parar também se necessário for. Outros recursos comuns, como clearway e stopway também contam nos cálculos. Mas, resumidamente, a aeronave tem que ser capaz de parar antes do final da pista caso rejeite a decolagem antes da V1, e deve ser capaz de sobrevoar a cabeceira oposta a pelo menos 35 pés caso resolva decolar mesmo com uma falha de motor também acima da V1 – velocidade de decisão. Com a pista molhada, naturalmente, a V1 sempre será menor, pois demandar-se-á mais pista para que a aeronave possa parar se assim for decidido pela tripulação. Ainda existem outros limitantes, como Potência Máxima de Decolagem, Máxima Energia dos Freios e Velocidade Máxima dos Pneus, mas geralmente os três anteriormente destrinchados são menores, e portanto, limitam o voo com mais frequência.

Na prática: num dia frio e com pressão alta, o avião poderá cumprir estes requisitos com mais peso. Num dia quente e de pressão baixa, ele terá menos peso disponível para cumprir estes mesmos requisitos. Mesmo aviões mais leves, como o Boeing 737 e o A320, podem ficar limitados sob situações específicas. Aeronaves maiores, como Boeing 767, Airbus A330, Boeing 777 e 747, ficam ainda mais restritas nas operações no Afonso Pena. Lembrando que os cálculos sempre são feitos considerando o pior cenário, que seria da perda de um motor próximo à velocidade de decisão. Então, ou você decola com menos carga para um destino mais distante, ou com menos combustível para um destino mais próximo, o que explica o voo para Miami com escala em Porto Alegre, entre outras coisas que quem acompanha as operações no SBCT observa. Qualquer coisa fora disso, é ilegal e perigoso. Sem nem entrar no mérito do valor incalculável das vidas a bordo, lembramos que o avião custa milhões de dólares. E infelizmente não é seu.

 

Enderson Rafael é PC/MLTE/IFR pela FAA e pela ANAC, e atualmente atua como copiloto de Boeing 737NG

 

*ALTITUDE PRESSÃO: é a altitude lida no altímetro da aeronave, quando o instrumento está setado com QNH 1013 (ajuste de altímetro padrão). A leitura, neste caso, se dá em NÍVEIS DE VOO (FL) e a altitude real da aeronave varia de acordo com a temperatura. Em contrapartida, quando o altímetro está setado com o QNH real do momento, a leitura não é mais de altitude pressão, aí temos ALTITUDE INDICADA, que é muito próxima da altitude real da aeronave em relação ao nível médio do mar.

**ALTITUDE DENSIDADE: é a altitude pressão corrigida à temperatura não padrão. Tentando simplificar, é um cálculo de correção de temperatura sobre a atmosfera ISA, que é fictícia, para a temperatura real do momento. A altitude densidade só é usada para cálculos de performance, visto que todas as tabelas de performance das aeronaves levam em conta a atmosfera padrão (ISA).

***ISA: International Standard Atmosphere (Atmosfera Padrão Internacional) é um modelo atmosférico criado pela OACI, para padronizar os cálculos de performance das aeronaves. Nessa atmosfera fictícia, encontramos os seguintes dados, basicamente:
QNH: 1013,25hPa
Temperatura: 15°C
Altitude: 0 MSL (nível médio do mar)