Czynniki determinujące bezpieczeństwo i harmonogramowanie operacji lotniskowych 1

Paweł Gołda, Mariusz Zieja Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych Czynniki determinujące bezpieczeństwo i harmonogramowanie operacji lotniskowych 1 1 Operacje kołowania statku powietrznego na płycie lotniska są jednym z podstawowych elementów procesu transportowego w pasażerskim transporcie lotniczym. W ramach operacji kołowania statki powietrzne przemieszczają się w obrębie lotniska wykorzystując sieć dróg różnego przeznaczenia. Czasy realizacji tych operacji mają wpływ na czas następstwa oraz czas realizacji operacji startu i lądowania. Zatem mogą one ograniczać przepustowość portu lotniczego. Kształtowanie wydajnych procesów lotniskowych jest krytycznym zagadnieniem dla linii lotniczych, zarządów lotnisk, a pośrednio także pasażerów i udziałowców. W perspektywie najbliższych lat przewidywany jest wzrost zapotrzebowania na przewozy pasażerskie w transporcie lotniczym co sprawia, że zagadnienia te nabierają jeszcze większego znaczenia. Projektowanie portów lotniczych i organizacja ich pracy wymaga rozpoznania podstawowych składowych procesu przewozowego, takich jak: część powietrzna, w tym: faza schodzenia do lądowania i sama operacja lądowania, a także startu, część naziemna, w tym: zadania kołowania statków powietrznych na płycie lotniska, zadania obsługi naziemnej oraz część terminalowa, w tym: zadania obsługi pasażerów. Elementy te tworzą ciąg przyczynowo skutkowy, czy też szeregowo-równoległe struktury, które stanowią o jakości świadczonych przez port lotniczy usług, ich wydajności, niezawodności i cenie. Paliwa stosowane w lotnictwie jako jeden z czynników wpływających na bezpieczeństwo operacji lotniskowych Uwagi ogólne Operacje kołowania statków powietrznych (SP) na płycie lotniska są elementem scalającym fazę lotu (wraz z jej składowymi i jej problemami, takimi jak sekwencjonowanie przylotów i odlotów) oraz fazą obsługi naziemnej samolotów i pasażerów w terminalach [1]. Z tego powodu projektowanie systemu dróg kołowania i organizacja procesu kołowania na tych drogach jest problemem ograniczonym dwustronnie, co doskonale widoczne jest w literaturze przedmiotu. W przeglądowej pracy autorzy Atkin, Burke i Ravizza [1] prezentują dotychczasowe prace prowadzone w obszarze operacji naziemnych w portach lotniczych. Do podstawowych problemów w zakresie organizacji procesu kołowania SP na płycie lotniska zalicza się minimalizację czasów opóźnień powstałych na skutek kongestii na polach manewrowych, skracanie czasu następstwa operacji lądowania i startu poprzez odpowiednie planowanie sekwencji SP i dróg przemieszczania, zwiększanie tym samym wydajności portu lotniczego oraz minimalizację negatywnego wpływu transportu lotniczego na środowisko. 1 Artykuł recenzowany. Nikoleris, Gupta i Kistler [11] przedstawiają szczegółową analizę poziomu emisji szkodliwych składników spalin w czasie kolejnych faz operacji kołowania samolotów. Wykazują oni, że same operacje zatrzymania i ruszania statków powietrznych, wynikające z kongestii na drogach kołowania, odpowiadają za około 18% całości paliwa zużytego przy kołowaniu, a z kolei praca silników na zakresie minimalnym oraz toczenie się samolotu ze stałą prędkością i hamowanie są operacjami odpowiedzialnymi za emisję większej części (około 35%) gazów spalinowych. Do prowadzenia badań wykorzystywane są dane o operacjach naziemnych z podziałem na fazy: zatrzymywania, zawracania, przyspieszania, hamowania i przemieszczania się ze stałą prędkością. Rezultaty otrzymane w tym badaniu oraz w innych podobnych mogą być wykorzystane do konstruowania funkcji celu zadania organizacji procesu kołowania samolotów na płycie lotniska, uwzględniających aspekty środowiskowe i jednocześnie przekładających się na zwiększenie płynności ruchu oraz skrócenie czasu kołowania, które wiążą się ze zmniejszaniem emisji spalin. Paliwo lotnicze, ze względu na specyficzne warunki pracy, musi spełnić wiele wymagań. Głównym elementem jest bezpieczeństwo pasażerów. Dlatego, aby dane paliwo mogło zostać użyte w lotnictwie, musi charakteryzować się następującymi parametrami: dużą ilością energii wydzielanej ze spalania w stosunku do masy i objętości paliwa (w samolotach istotna jest waga i objętość paliwo nie może być zbyt ciężkie i zajmować zbyt dużej objętości), wytrzymałością na niskie temperatury (na każde 100 m wysokości temperatura spada o 0,65 stopni C, a na wysokościach rejsowych maszyn pasażerskich (10 000 m) wynosi nawet 50 stopni C), stabilnością cieplną (właściwości paliwa nie powinny się zmieniać w wyniku zmiany temperatury). Konkurencja w liniach lotniczych zmusza inwestorów do szukania coraz to nowszych i tańszych paliw. Najbardziej zbliżone parametry w stosunku do nafty lotniczej posiada biodiesel. Ponadto bardzo istotne właściwości ma wodór. Z jednego kilograma można uzyskać prawie 3 razy więcej energii niż z nafty. Jest to bardzo cenna właściwość w lotnictwie, gdzie liczy się niski ciężar. Niestety, kilogram ciekłego wodoru zajmuje objętość około 4 razy większą niż nafta o tej samej masie. Powyższe wymagania doskonale spełnia obecnie używane paliwo kerozyna (nafta lotnicza), otrzymywana z ropy naftowej. Ze względu na niską liczbę oktanową i prostą technologię wytwarzania jest stosunkowo tania tańsza niż benzyna czy diesel. Niestety, wszystko wskazuje, że era taniej i dostępnej ropy odchodzi w przeszłość, więc najwyższy czas zastanowić się, na czym będą latać samoloty za kilkadziesiąt lat. Nafta lotnicza ma niestety także swój wkład w emisję dwutlenku węgla, któremu przypisuje się odpowiedzialność za globalne ocieplenie. 7247

Biodiesel jako paliwo lotnicze Biodiesel, jako paliwo na bazie oleju roślinnego, może być spalany w silniku odrzutowym. Największą przeszkodą jest wysoka temperatura zamarzania (około 0 stopnia C, gdzie tradycyjna nafta lotnicza zamarza w temperaturze 40 stopni C). Paliwo w czasie lotu musi pozostawać w stanie płynnym, aby mogło być pompowane do silnika. Rozwiązaniem mogą być domieszki substancji, które wspomagają obniżenia punktu zamarzania. W 2007 roku udało się Amerykanom uzyskać biodiesel utrzymujący stan płynny nawet do 15 stopni C, co umożliwiło przeprowadzenie pierwszego lotu samolotem odrzutowym napędzanym w 100% biopaliwem 2. Obecnie bardziej realne wydaje się upowszechnienie na szerszą skalę mieszaniny biodiesla z naftą lotniczą. Jednak pomimo wzrostu cen, ropa jest wciąż tańsza niż biopaliwa. Poza tym niemożliwe jest całkowite zastąpienie nafty lotniczej przez biopaliwa. Z jednej strony nie ma na świecie wystarczającej ilości ziemi rolniczej pod uprawy energetyczne, a z drugiej strony istnieje niebezpieczeństwo rabunkowego wycinania lasów w celu poszerzenia tego potencjału. Ciekły wodór jako alternatywne paliwo lotnicze Innym alternatywnym paliwem dla silników odrzutowych może być wodór. Należy przy tym pamiętać, że w tym przypadku problemem jest przystosowanie silników do tego typu paliwa. Tradycyjne silniki odrzutowe można przystosować do spalania wodoru. Nie można tego niestety powiedzieć o instalacji paliwowej samolotu oraz całej infrastrukturze naziemnej. W przypadku stosowania tego paliwa powstaje potrzeba opracowania zupełnie nowego systemu transportu i gromadzenia paliwa, co jest ogromnym wyzwaniem technicznym i finansowym. Wodór w stanie lotnym ma bardzo małą gęstość energetyczną w stosunku do objętości. Żeby mógł spełniać rolę paliwa należy go skroplić, schładzając do temperatury 252,8 stopni C i utrzymywać w tym stanie w specjalnie izolowanych zbiornikach. Ma to niestety wpływ na masę samolotu. Ponadto wodór jest paliwem bardzo wybuchowym. W przeszłości próbowano go stosować w lotnictwie wypełniając nim poszycie sterowców. Zaniechano tego ostatecznie w 1937 roku po spektakularnej katastrofie sterowca Hindenburg. Jedną z zalet wodoru jest czyste spalanie silniki wydzielałyby tylko parę wodną. Trzeba zauważyć, że wodór jest ekologicznie przyjaznym paliwem tylko w przypadku, gdy jest produkowany w procesie hydrolizy, a prąd pochodzi z czystego źródła. Obecnie 90% wodoru otrzymuje się z gazu ziemnego, gdyż jest to tańsze, ale powoduje emisję CO 2. Kontrola i zasady ruchu naziemnego Zarządzanie ruchem lotniczym najczęściej oznacza kompleks działań pokładowych i naziemnych, mających na celu zapewnienie bezpiecznego, ekonomicznego i sprawnego ruchu statków powietrznych na wszystkich etapach lotu. Działania pokładowe obejmują czynności wykonywane przez załogi statków powietrznych (z cybernetycznego punktu widzenia będących obiektami sterowania), zsynchronizowane w przestrzeni i czasie z działaniami naziemnymi, podejmowanymi przez system zarządzania ruchem lotniczym, (jako system sterujący). Według klasyfikacji Organizacji Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego (ICAO), zarzą- dzanie ruchem lotniczym (Air Traffic Management ATM) jest procesem, na który składają się trzy rodzaje działalności: zarządzanie przestrzenią powietrzną (Airspace Management ASM) przydzielanie użytkownikom odpowiednich części przestrzeni do wykorzystywania zgodnie z określonymi zasadami, zarządzanie przepływem ruchu lotniczego i pojemnością przestrzeni (Air Traffic Flow and Capacity Management ATFCM) w celu zoptymalizowania tego ruchu, zapewnienie, odpowiednio do charakteru, natężenia i warunków ruchu lotniczego, realizacji zadań przez następujące służby ruchu lotniczego (Air Traffic Services ATS): służba informacji powietrznej (Flight Information Service FIS), ma na celu udzielanie wskazówek i informacji użytecznych dla bezpiecznego i sprawnego wykonywania lotów, służba alarmowa (Alerting Service ALRS), ma na celu zawiadamianie właściwych organów (poszukiwania i ratownictwa lotniczego) o statkach powietrznych potrzebujących pomocy oraz współdziałanie z tymi organami, służba doradcza ruchu lotniczego (Air Traffic Advisory Service ADVS), ma na celu zapewnienie separacji statków powietrznych podczas lotu w określonych warunkach, służba kontroli ruchu lotniczego (Air Traffic Control Service ATC), ma na celu zapobieganie kolizjom między statkami powietrznymi oraz między tymi statkami a przeszkodami w strefach manewrowania, a także usprawnienie i utrzymywanie uporządkowanego przepływu ruchu lotniczego; składają się na nią służby kontroli: obszaru, zbliżania oraz lotniska. System ATM tworzą zespoły wykwalifikowanych i zorganizowanych osób, wykorzystujących informacje, ujednolicone procedury oraz urządzenia (oprogramowanie i sprzęt). System ten jest wspomagany przez system infrastruktury technicznej ruchu lotniczego, w którego skład wchodzą systemy i urządzenia łączności, nawigacyjne oraz dozorowania ruchu lotniczego (Communications, Navigation, Surveillance CNS). Podstawowe znaczenie dla sprawnego funkcjonowania tego systemu, zwłaszcza w kontekście bezpieczeństwa i efektywności, ma czynnik ludzki, z pierwszoplanową rolą załóg statków powietrznych i kontrolerów ruchu lotniczego. Ze specyficznych właściwości statków powietrznych w istotny sposób oddziałujących na zarządzanie ruchem lotniczym należy wymienić: zdolność do osiągania dużej prędkości i wysokości lotu (jednak z dużym zróżnicowaniem osiągów statków powietrznych poszczególnych typów), ograniczony zakres zmiany prędkości przelotowej, niemożność zatrzymania ruchu w powietrzu, ograniczona możliwość użytkowania w trudnych warunkach atmosferycznych, zwłaszcza podczas występowania niebezpiecznych zjawisk pogody (burz, mgieł, oblodzeń), powodujących opóźnienia w ruchu lotniczym. Celem zarządzania ruchem lotniczym jest umożliwienie użytkownikom statków powietrznych zarówno cywilnym, jak i wojskowym działalności zgodnie z zaplanowanym czasem przylotów i odlotów oraz zapewnienie preferowanych przez nich profilów lotu, z możliwie małymi ograni- 2 www.greenflightinternational.com 7248

czeniami i nieobniżonym poziomem bezpieczeństwa operacji lotniczych. Podstawą kontroli ruchu lotniskowego jest zasada pierwszeństwa. Zakłada się, że lądujący lub będący w końcowej fazie podejścia ma pierwszeństwo przed statkiem odlatującym. Przepisy zakładają, że statki powietrzne odlatujące powinny otrzymywać pozwolenia na podstawie gotowości do startu. Wyjątkiem może być sytuacja, kiedy zmieniona kolejność umożliwi większą liczbę operacji z najmniejszym średnim opóźnieniem. W pobliżu portu lotniczego dowódca statku powietrznego powinien zastosować się do poniższych zasad: obserwować ruch w porcie lotniczym w celu uniknięcia kolizji, dostosować się do ruchu innych statków powietrznych, w czasie podejścia do lądowania lub po stracie wykonywać wszystkie skręty w lewo chyba, że dostanie odpowiednie inne instrukcje, startować i lądować pod wiatr chyba że infrastruktura portu lotniczego uzasadnia inne bezpieczne podejście, rozpoczynać rozbieg oraz przyziemienie z uwzględnieniem długości drogi startowej. Na rysunku 1 przedstawiono schemat poruszania się statków powietrznych nad portem lotniczym z uwzględnieniem fazy startu oraz fazy lądowania. 5 min lub określona odległość 5 min lub określona odległość FL 180 (5 500 m) FL 170 (5 200 m) FL 160 (4 900 m) FL 150 (4 550 m) Rys. 1. Ruch statków powietrznych nad terenem lotniska. Źródło: www.airnet.cwc.net. Odrębne przepisy regulują ruch śmigłowców w polu manewrowym lotniska. Poza statkami powietrznymi z pola manewrowego korzystają również pojazdy służb obsługi naziemnej. Organ TWR powinien zapewniać odpowiednią separację pomiędzy statkami powietrznymi i pojazdami w polu manewrowym. Personel wszystkich służb powinien posiadać dwukierunkową łączność z organem kontroli lotniska TWR. Operacje lotniskowe zostały przedstawione na rysunku 2. Rys. 2. Schemat naziemnych operacji lotniskowych. Źródło: opracowanie własne na podstawie [3]. Podczas fazy startu następuje szereg operacji przejścia statku powietrznego ze stanu spoczynku do lotu (osiągnięcia wysokości Hd). Manewr startu składa się z następujących elementów: rozbiegu rozpędzanie statku powietrznego do prędkości, przy której jego ciężar równoważony jest przez aerodynamiczną siłę nośną powstającą na powierzchni płata nośnego, oderwania od ziemi następuje po przekroczeniu prędkości, przy której ciężar statku powietrznego równoważony jest przez siłę nośną skrzydeł, rozpędzania / wytrzymania rozpędzanie statku powietrznego nad powierzchnią drogi startowej, do osiągnięcia prędkości umożliwiającej wznoszenie, przejścia do wznoszenia, wznoszenia nabieranie wysokości, do przekroczenia wysokości Hd. Faza startu rozpoczyna się na płycie postojowej od uruchomienia silników i rozpoczęcia operacji kołowania lub wypychania statku powietrznego na drogę kołowania, po której kołuje, do progu drogi startowej w użyciu, wyznaczonej do startu. Następnie, po uzyskaniu zezwolenia na start, rozpędza się i przechodzi w stan wznoszenia kontynuowany w Strefie Kontrolowanej Lotniska CTR. Faza lądowania jest szeregiem operacji przejścia statku powietrznego z lotu w stan spoczynku na ziemi. Manewr lądowania składa się z następujących elementów: podejście końcowe do lądowania zniża się na wysokość Hd, wyrównanie przechodzi z lotu opadającego w lot poziomy, wytrzymanie zmniejsza prędkość, przyziemienie, dobieg wytracanie prędkości na powierzchni drogi startowej, w tej fazie lądowania. Możliwe jest odwrócenie kierunku ciągu w celu skrócenia dobiegu. Do manewru lądowania pilot nadaje statkowi powietrznemu odpowiednią konfigurację do lądowania wypuszcza podwozie i wysuwa klapy. Ze względu na ograniczoną widoczność z kabiny pilota, istotnym zagadnieniem operacji naziemnych jest kontrola kołujących statków powietrznych. Organy kontroli powinny poprzez zwięzłe instrukcje ustalać i ułatwiać manewr kołowania. W celu zwiększenia przepustowości, statki powietrzne mogą otrzymywać pozwolenia na kołowanie po drodze startowej w użyciu, pod warunkiem, że operacja ta nie spowoduje opóźnień w ruchu i niebezpieczeństwa kolizji z innymi statkami powietrznymi. Ważną rolę odgrywa odpowiednie pozycjonowanie statków powietrznych oczekujących na start. Istotne jest, aby statek oczekiwał na start w odpowiedniej odległości od drogi startowej w użyciu. Statek powietrzny nie może otrzymać zezwolenia na zajęcie drogi startowej w użyciu od strony podejścia, do czasu, gdy statek podchodzący nie minie punktu oczekiwania. Na rysunkach 3 i 4 przedstawiono nieprawidłowe oraz prawidłowe ustawienia statku przed startem przy końcu drogi startowej. Co istotne, przepisy wykonywania lotów bezpośrednio wynikają z warunków meteorologicznych dla lotu z widocznością VMC (Visual Meteorological Conditions) lub dla lotów według wskazań przyrządu IMC (Instrument Meteoro- 7249

logical Conditions). Przepisy wykonywania lotów dzielimy na wykonywanie lotów z widocznością VFR (Visual Flight Rules) lub według wskazań przyrządów IFR (Instrument Flight Rules). Warunki wykonywania lotów IFR szczegółowo omawia instrukcja PL2. Istnieje ponadto możliwość wykonywania lotów specjalnych VFR, których warunki omawia instrukcja IL-4444, umożliwiająca na przykład loty sanitarne w warunkach poniżej dopuszczalnych standardów. W przypadku lotów IFR powinien być wyposażony w odpowiednie przyrządy oraz urządzenia nawigacyjne i radiokomunikacyjne, które pozwolą wykonać zaplanowany lot. Przepisy wykonywania lotów są bardzo istotnym czynnikiem mającym wpływ na liczbę operacji na lotnisku. Lądujący Oczekujący Droga startowa w użyciu Rys. 3. Nieprawidłowe ustawienia statku przed startem przy końcu drogi startowej. Źródło: www.atac.com. Lądujący Oczekujący Droga startowa w użyciu Pozycja oczekiwania przy drodze startowej lub: 1) 50 m od krawędzi drogi startowej, gdy długośc drogi startowej wynosi 900m lub więcej; 2) 30 m od krawędzi drogi startowej gdy długość drogi startowej mniejsza niż 900m. Rys. 4. Prawidłowe ustawienia statku przed startem przy końcu drogi startowej. Źródło: www.atac.com. Czynniki determinujące prawidłowe wykonanie operacji lotniczych Zgodnie z zasadą pierwszeństwa, odlatujący nie powinien otrzymać zezwolenia na rozpoczęcie startu, dopóki: poprzedzający go odlatujący nie opuścił drogi startowej, a wszystkie uprzednio lądujące statki nie opuszczą drogi startowej. Minimalne wielkości separacji dla statków powietrznych odlatujących mogą być inne i ustalane przez upoważniony państwowy organ ruchu lotniczego. I tak, według procedur operacji lotniskowych stosuje się następujące separacje: 1 min jeżeli samoloty mają lecieć na liniach drogi rozchodzących się bezpośrednio po starcie pod kątem co najmniej 45 stopni, co zapewnia separację boczną. To minimum może być zmniejszone, jeżeli samoloty korzystają z równoległych dróg startowych lub gdy jest stosowana procedura dla startów na rozbieżnych, nie krzyżujących się drogach startowych pod warunkiem, że instrukcje obejmujące tę procedurę zostały zaakceptowane przez właściwą władzę ATS, oraz że separacja boczna jest zapewniona natychmiast po starcie, 2 min jeżeli samolot poprzedzający jest o 40 kt (74 km/h) szybszy od podążającego za nim samolotu, a oba samoloty zamierzają lecieć na tej samej linii drogi, 5 min gdy odlatujący samolot będzie przecinał poziom odlatującego przed nim i oba samoloty zamierzają lecieć na tej samej linii drogi. W przypadku braku separacji pionowej ta separacja musi być stale zapewniona. Statkom powietrznym na tych samych poziomach lotu i tych samych liniach drogi zapewnia się separację czasową wynoszącą: 5 minut jeżeli poprzedzający utrzymuje rzeczywistą prędkość powietrzną większą o 37 km/h (20 kt) lub więcej od SP za nim podążającego w następujących przypadkach: między samolotami, które wystartowały z tego samego lotniska, między odlatującym a lecącym po trasie samolotu, po zgłoszeniu przez ten drugi przelotu pozycji zlokalizowanej względem punktu odlotu tak, aby mieć pewność, że będzie zachowana pięciominutowa separacja w punkcie, w którym odlatujący samolot wejdzie na trasę, 3 minuty w przypadkach wymienionych powyżej pod warunkiem, że w każdym z tych przypadków statek poprzedzający utrzymuje rzeczywistą prędkość powietrzną większą o 74 km/h (40 kt) lub więcej, niż samolot za nim podążający. W przypadku, gdy przylatujący wykonuje pełne podejście według wskazań przyrządów, wówczas odlatujący może wystartować: w każdym kierunku aż do chwili, kiedy przylatujący samolot rozpocznie zakręt proceduralny lub zakręt podstawowy prowadzący do podejścia końcowego, w kierunku, który różni się przynajmniej o 45 stopni od kierunku przeciwnego kierunkowi podejścia, po rozpoczęciu przez przylatujący samolot zakrętu proceduralnego lub podstawowego, prowadzącego do podejścia końcowego pod warunkiem, że start zostanie wykonany przynajmniej na 3 minuty przed czasem, w którym przewiduje się, że przylatujący samolot znajdzie się nad początkiem oprzyrządowanej drogi startowej. W przypadku, gdy przylatujący wykonuje podejście z prostej, to odlatujący samolot może wystartować: w każdym kierunku przynajmniej na 5 minut przed czasem, w którym przewiduje się, że przylatujący samolot znajdzie się nad oprzyrządowaną drogą startową, w kierunku, który różni się przynajmniej o 45 stopni od kierunku przeciwnego kierunkowi podejścia przylatującego samolot: przynajmniej na 3 minuty przed czasem, w którym według przewidywań przylatujący samolot znajdzie się nad początkiem oprzyrządowanej drogi startowej, 7250

zanim przylatujący samolot minie wyznaczoną pozycję (fix) na linii drogi podejścia, pozycja tego punktu powinna być określona przez właściwą władzę ATS w konsultacji z użytkownikami. Na rysunkach 5 8 przedstawiono schematycznie separacje dla różnych sytuacji konfliktowych. Zmniejszone minimalne wielkości separacji dla statków powietrznych lądujących powinny być ustalane po konsultacjach i powinny uwzględniać takie czynniki jak: długość drogi startowej, kształt pola wzlotów, typy samolotów korzystających z lotniska. Należy jednak zaznaczyć, że zmniejszonych minimów separacji nie stosuje się dla odlatującego statku powietrznego za lądującym, pomiędzy zachodem a wschodem słońca oraz gdy na drodze startowej zaistnieją warunki utrudniające hamowanie (na przykład zanieczyszczenia, topniejący śnieg, woda, itp.). Pozwolenie na start może być wydane w momencie zapewnienia separacji omówionej wyżej. W celu zapewnienia płynności przepływu ruchu lotniczego może uzyskać zezwolenie przed wykołowaniem na drogę startową (bez zatrzymania) na wykonanie natychmiastowego startu. Podobnie, jak w przypadku operacji samolotów odlatujących, lądujący nie powinien otrzymać zezwolenia na minięcie progu drogi startowej podczas swego podejścia końcowego, gdy samolot odlatujący nie minie końca drogi startowej lub też nie rozpocznie skrętu w drogę kołowania. Można też wyznaczyć minima mniejsze od standardowych, przy czym należy uwzględnić takie czynniki jak: długość drogi startowej, kształt pola wzlotów, typy statków powietrznych korzystających z lotniska. Podobnie, jak w przypadku operacji odlotów, nie należy stosować zmniejszonych separacji dla lotów wykonywanych pomiędzy zachodem a wschodem słońca, gdy na drodze startowej zaistnieją warunki utrudniające hamowanie (na przykład zanieczyszczenia, śnieg topniejący, woda, itp.) oraz gdy warunki meteorologiczne uniemożliwiają ocenę sytuacji na drodze startowej. Turbulencja w śladzie aerodynamicznym opisuje negatywne oddziaływanie wirujących mas powietrza powstających za końcówkami skrzydeł statków powietrznych odrzutowych. W zależności od kierunku wejścia przez w obszar wirujących mas powietrza, jest on narażony na gwałtowną utratę wysokości lub prędkości wznoszenia oraz ogólny wzrost obciążeń lub utratę stateczności lotu. Wielkość tych oddziaływań zależy od wielkości masy statków powietrznych oraz czasu, jaki upłynął od zaistnienia zjawiska. Przyjmując za kryterium podziału maksymalną masę startową wyróżniono statki powietrzne: CIĘŻKIE (H) samoloty o masie większej lub równej 136 000 kg, ŚREDNIE (M) samoloty o masie mniejszej niż 136 000 kg, lecz nie mniejszej niż 7 000 kg, LEKKIE (L) samoloty o masie mniejszej niż 7 000 kg. Ponieważ zjawisko turbulencji zanika w czasie, dlatego też stosuje się odpowiednio duże separacje. Przy podejściu regulowanym według czasu należy stosować następujące minima separacji dla samolotów lądujących za CIĘŻKIM lub ŚRED- NIM, to jest: ŚREDNI za CIĘŻKIM statkiem powietrznym 2 min, LEKKI za CIĘŻKIM lub ŚREDNIM statkiem 3 min. Dla statków powietrznych lądujących, separacje stosuje się w przypadku, gdy samoloty korzystają z tej samej drogi startowej lub równoległych dróg startowych odległych mniej niż 760 m (rysunek 5). 2 minuty mniej niż 760 m Wiatr Rys. 5. Separacja dla równoległych dróg startowych oddalonych mniej niż 760 m. Źródło: www.atac.com. Ponadto separację stosuje się, gdy występują przecinające się drogi startowe ścieżki samolotów przecinają się na tej samej wysokości bezwzględniej lub z różnicą mniejszą niż 300 m, oraz drogi równoległe, dla sytuacji występowania dróg startowych odległych co najmniej 760 m lub więcej, jeżeli ścieżki samolotów przecinają się na tej samej wysokości bezwzględnej lub z różnicą mniejszą niż 300 m (rysunek 6). 2 minuty 760 m lub więcej 3 minuty mniej niż 760 m Punkt oderwania przedniego koła od nawierzchni Punkt oderwania przedniego koła od nawierzchni Rys. 6. Separacja dla równoległych dróg startowych oddalonych o 760 m. Źródło: www.atac.com. 7251

3 minuty Punkt oderwania przedniego koła od nawierzchni operacji lotniskowych w celu minimalizacji kosztów obsługi i poprawy bezpieczeństwa lotniczego. mniej niż 760 m Streszczenie Wzrastająca liczba operacji na lotniskach skłoniła autorów do podjęcia tematyki związanej z harmonogramowaniem ruchu statków powietrznych na płycie lotniska. Każdy samolot wykonuje kolejno operacje lądowania, kołowania po lądowaniu, obsługi naziemnej, kołowania na start i startu. Operacje te powinny wplatać się w ogólną sieć operacji zarówno lotniska z którego startują jak i lotniska na którym lądują. Celem artykułu jest przybliżenie informacji dotyczących operacji lotniskowych i ich znaczenia dla funkcjonowania portów lotniczych. Rys. 7. Separacja pomiędzy różnymi kategoriami samolotów. Źródło: www.atac.com. Może też zaistnieć sytuacja, w której odloty i przyloty będą się odbywać w przeciwnych kierunkach. W takim przypadku powinno się stosować 2 minutową separację między LEKKIM lub ŚREDNIM a CIĘŻKIM statkiem powietrznym (rysunek 8). 2 minuty 2 min Efficient airport operations in shaping the fuel consumption Abstract The increasing number of operations at the airports prompted the authors to take the issues related to scheduling of aircraft traffic on the apron. Each aircraft landing operations performed sequentially, taxiing after landing, ground handling, taxiing for takeoff and departure. These operations should entwine into the overall airport operations network from which aircraft take off and where they land. The aim of the article is to present informations concerning airport operations and their importance for the functioning of airports. LITERATURA Rys. 8. Separacja dla samolotów dla przeciwnych kierunków lądowań. Źródło: opracowanie własne. Podsumowanie Podstawowym elementem wykonawczym systemu zarządzania ruchem lotniczym jest podsystem operacyjny. Wykonuje on zadania zarządzania przestrzenią powietrzną, pojemnością i przepływem ruchu lotniczego oraz zapewniania służb ruchu lotniczego. Ważną właściwością funkcjonowania podsystemu operacyjnego jest zdolność do elastycznego reagowania na nagłe zmiany sytuacji powietrznej lub organizacji ruchu lotniczego. Obecnie rynek lotniczy zmusza inwestorów do poszukiwania nowych alternatywnych paliw, tak, aby koszty przelotu były minimalne i konkurencyjne. Ze względu na dynamiczny rozwój lotnictwa, lotniska również konkurują pomiędzy sobą. Nowoczesny sprzęt odpowiednia infrastruktura, płynność wykonywania operacji, to główne elementy, którymi lotnisko może skusić przewoźników by korzystali z danego obiektu. Podsumowując, w chwili obecnej najbardziej ekonomicznym paliwem jest nafta lotnicza, która jeszcze przez długi okres czasu nie zostanie zastąpiona. Zatem słuszne wydaje się tworzenie i wprowadzanie systemów wspierających bezproblemowe i odpowiednie koordynowanie wykonywania 1. Atkin J.A.D., Burke E.K., Ravizza S., The Airport Ground Movement Problem: Past and Current Research and Future Directions, 4th International Conference on Research in Air Transportation, pp. 131 138, Budapest, 2010. 2. Bolender M.A., Scheduling and control strategies for the departure problem in air traffic control, Rozprawa doktorska, University of Cincinnati, 2000. 3. Deau R., Gotteland J.-B., Durand N., Runways sequences and ground traffic optimization, [w:] Materiały konferencyjne 3nd International Conference on Research in Air Transportation, Fairfax, USA, 2008. 4. Frazelle E.H., Hackman S.T., Passy U., Platzman L.K., The forward-reserve problem. [in:] Ciritani T.A., Leachman R.C., Optimization in industry, vol. 2, John Wiley & Sons Ltd., New York, 1994. 5. Garcia J., Berlanga A., Molina J.M., Casar J.R., Optimization of airport ground operations integrating genetic and dynamic flow management algorithms, AI Communications, vol. 18, no. 2, pp. 143 164, 2005. 6. Gotteland J.-B., Durand N., Alliot J.-M., Page E., Aircraft Ground Traffic Optimization, [w:] Materiały Konferencyjne 4th International Air Traffic Management R&D Seminar (ATM 01), Santa Fe, USA, 2001. 7. Idzior M., Bajerlein M., Karpiuk W., Bieliński M., Borowczyk T., Daszkiewicz P., Stobnicki P., Wpływ dodatku wodoru do oleju napędowego w aspekcie emisji CO, HC I PM silnika badawczego AVL 5804, Logistyka nr 4/2012. 7252

8. Peeta S.H., Mahmassani S., System optimal and user equilibrium time-dependent traffic assignment in congested networks, Annals of Operation Research, v. 60, pp. 81 113, 1995. 9. Rathinam S., Montoya J., Jung Y., An optimization model for reducing aircraft taxi times at the Dallas Fort Worth International Airport, [w:] Materiały konferencyjne 26th International Congress of the Aeronautical Sciences. 10. Merkisz-Guranowska A., Kamyszek K., Andrzejewska S., Modelowanie procesu odprawy pasażerów w porcie lotniczym, Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe, t. 14, ss. 225 234, 2013. 11. Merkisz J., Pielecha J., Radzimirski S., New Trends in Emission Control in the European Union, Springer Tracts on Transportation and Traffic, Vol. 4, 2014, p. 170. 12. Montoya J., Wood Z., Rathinam S., Runway Scheduling Using Generalized Dynamic Programming, American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, Portland, 2011. 13. Gotteland J.-B., Durand N., Alliot J.-M., Page E., Aircraft Ground Traffic Optimization, [w:] Materiały Konferencyjne 4th International Air Traffic Management R&D Seminar (ATM 01), Santa Fe, USA, 2001. 7253