Download - Desempenho de aeronaves & atc
NOÇÕES DESEMPENHO DE AERONAVES para ATC
Segurança e Operações de Voo
IATA Brasil
Sobre a IATA
� A IATA – International Air Transport Association é a associação da indústria
do comércio global.
� Fundada em 1945 possui 240 membros e compreende 84% do tráfego
regular internacional.
� Nossa missão é representar, liderar e servir a indústria.
� A IATA entrega Padrões e Soluções para garantir um transporte aéreo
seguro e bem-sucedido.
� Aeronaves
� Decolagem
� Velocidades
� Cruzeiro
� Subidas
� Descidas
� Aproximação e Pouso
Roteiro
Referências de Cabeceira!
� “Getting to Grips with Aircraft Performance”.
Flight Operations Support and Line Assistance,
Airbus. Toulouse, France.
� “Jet Transport Performance Methods”.
Walt Blake & Boeing Flight Operations
Engineering. Seattle, US.
Aeronaves tem desempenhos diferentes…RANGE MTOW MZFW MLW OEW MAX PLD MAX FUEL AVG CRZ FF MAX ALT LRC VMO/MMO VAPP@MLW
NM KG KG KG KG KG KG KG/HR FT MACH/IAS KTS/MACH Knots/CAT
A318 3200 107 68000 54500 57500 39300 11000 19088 2200 39000 0.78 0.82 250/300/0.78 .78/300/250 128
A319 3700 124 75500 58500 62500 40600 13200 19088 2300 39000 0.78 0.82 250/300/0.78 .78/300/250 132
A320 3000 150 77000 61000 64500 42400 16600 19088 2500 39000 0.78 0.82 250/310/0.78 .78/300/250 135
A321 3000 185 93500 73800 77800 48200 21200 23744 2600 39100 0.78 0.82 250/300/0.78 .78/300/250 141
A332 6750 293 233000 170000 182000 119600 36400 111280 5680 41000 0.82 0.86 250/330/0.82 .78/300/250 CAT C
A333 5650 335 233000 175000 187000 124500 45900 77736 5500 41000 0.82 0.86 250/330/0.82 .80/300/250 138
A342 8000 239 275000 173000 185000 129000 30800 124032 7800 41000 0.82 0.86 250/330/0.80 .80/300/250 CAT D
A343 7400 295 276500 181000 192000 130200 41000 118280 8000 41000 0.80 0.86 250/330/0.80 .80/300/250 CAT D
A345 9000 313 380000 232000 246000 174800 43300 177600 8834 41000 0.83 0.86 250/300/M.0.8 .80/300/250 CAT D
A346 7900 380 380000 251000 265000 166000 55600 163600 9000 41000 0.83 0.86 250/300/M.0.8 .80/300/250 CAT D
A380 8200 555 560000 361000 386000 276800 66400 248000 12000 43000 0.85 0.89 250/320/M.0.85 .85/300/250 CAT D
ATR 42-500 840 48 18600 16700 18300 11250 5450 4500 506 25000 0.45 300 160/210/0.45 250 110
ATR 72-500 920 68 22500 20300 22350 12950 7550 5000 650 25000 0.45 280 170/220/0.45 250 113
B737-300 2255 128 62820 49710 52527 32904 15404 19131 2500 37000 0.74 0.82 250/.78 .78/250/250 135
B737-700 NG 3365 126 70080 55202 58604 37648 17554 20894 2400 41000 0.78 0.82 280/.78 .78/280/250 130
B737-800 NG 3060 162 79016 62732 66361 41413 21319 20894 2780 41000 0.78 0.82 280/.78 .78/280/250 142
B747-400ER 7670 524 412770 251740 295740 164382 112763 183200 11000 45000 0.86 0.89 310/.84 .84/310/250 157
B747-400F 4445 0 412770 277145 302093 164382 112763 192860 11000 45000 0.85 0.89 310/.84 .84/310/250 158
B757-200W 3900 216 115650 85300 95250 59350 25000 34260 4500 42000 0.80 0.82 290/.78 .78/290/250 137
B767-200 4000 216 136078 112491 122470 80286 32205 50753 4800 43000 0.80 0.82 290/.79 .79/290/250 135
B767-200ER 6590 216 179169 117934 136078 82377 35557 73363 4900 43000 0.80 0.82 290/.79 .79/290/250 142
B767-300 5230 261 158758 126099 136078 86069 40230 50753 5000 43000 0.80 0.82 290/.79 .79/290/250 140
B767-300ER 5975 216 186880 133810 145150 90011 43799 73364 4600 43000 0.80 0.82 290/.79 .79/290/250 145
B777-200LR 9450 301 347814 209106 223167 145149 63956 145541 6800 43100 0.84 0.86 310/.84 .84/310/250 140
B777-300ER 7930 365 351533 237682 251290 167829 69853 145541 7000 43100 0.84 0.86 310/.84 .84/310/250 149
E170/175 LR 2100 78 37200 30140 32800 21040 9100 9335 1695 41000 0.78 0.82 250/270/0.74 0.78/300/250 130
E190 LR 2400 118 50300 40800 43000 27720 13080 12971 2098 41000 0.78 0.82 250/270/0.74 0.78/300/250 140
F100 1307 100 44450 36740 39915 25500 11240 10293 1900 35000 0.70 413 250/280/0.70 0.70/280/250 130
ACFT TYPEClimb Rule Descent Rule
MAX
PAX
Aeronaves tem desempenhos diferentes…
MTOW limitado por subida com 1 motor inoperante
Gross Grad = 2.4%
(2 Eng A/C)
(3% for 4 Eng A/C)
Gross Grad = 1.2% 2 Eng A/C
Gross Grad = 1.7% 4 Eng A/C
� O desempenho com 1 mon\tor falhado não cumpre em muitas vezes com os gradientes
publicados na carta de subida.
� Bi-motores (B757,B767,B777,A320,A330)
apresentam maior perda de gradiente médio
em condição monomotor.
� Dependendo da aeronave, os gradientes
médios esperados OEI permanecem na faixa
de 3% a 4% para a maioria das aeronaves comerciais.
� O ATC deve portanto esperar que a
aeronave cumpra outra trajetória em condição de emergência (Contingência) que não a SID em questão.
MTOW limitado por subida com 1 motor inoperante
Decolagem – Contingência (1 motor inop)� Cabe às empresas aéreas determinarem as
contingências para cada pista, de acordo com o tipo de aeronave.
� Coordenação com ATC local é extremamente importante!
Cruzeiro – Medindo desempenho
SR = DISTANCE (NM) / FUEL BURN (KG)
= TAS (Kt) / Fuel Flow (kg/h)
LONG RANGE
CRUISE
MAXIMUM RANGE
CRUISE
Cruzeiro – Operação Econômica
Cruzeiro – Cost Index
Atmosfera Padrão
Efeito da Altitude x velocidades
IAS (Indicada)
CAS (Calibrada)
IAS=CAS+corr
TAS=CAS/ √σ
TAS
(Verdadeira/Aerodinamica)
σ = ρ/ρ0
Mach=TAS/ a
� O aumento do numero Mach com a altitude não permite que se voe IAS em todas as altitudes.
MMO
a = a0*√θ
Altitudes Máxima e Ótima
� A máxima altitude que uma aeronave pode voar é limitada a três fatores.� Máxima tração dos motores.� Stall de Alta e Baixa velocidade
(Buffet limit)� Evelope operacional (Teto Máximo
Certificado).
� Máximas altitudes publicadas podem também ser limitadas por Razão de Subida Residual� 300 ft/min (todos os motores)� 100 ft/min (1 motor inop)
� A altitude Ótima refere-se à altitude de melhor alcance específico e é aquela geralmente planeja no Plano de Voo computadorizado.
“Rule of the Thumb!”
Para aeronaves decolando no MTOWespere a a altitude de cruzeiro incial entre
os FL 290 e 310.
Subida
Gradiente de Subida
Subida - Velocidades
� A velocidade Máximo L/D = MaximoÂngulo/Gradiente de Subida (Vx) onde:
� Percorre-se menor distância horizontal.� Usada para Livramento de Obstáculos.� SOP: até o livramento da MSA.
� Flaps Up Menuvering Speed (Boeing).
� Green Dot (Airbus ou Embraer).
� Faixa de 180 a 230 KIAS (Média 210kt)
� A velocidade Máxima R/C = Maior Razão de Subida (Vy) onde:
� Tempo de subida é mínimo.� Usada para consumo de Combustivel.� Vy = Vx + 20 a 40 KIAS
� Faixa de 200 a 270 KIAS (Média 235KIAS)
Subida Inicial (todos os motores operantes)
Liftoff (35’)
Flaps Retraction Altitude
( CLB thrust)
Flaps Retraction on speed schedule.
(Acceleration towards Vx)
Flaps Retracted
h
End of
TORA
V2+ (10 to 25) = 130 to 190KIAS
TO Thrust
Flaps Up Manever Speed (Vx) / Green Dot
100-600 ft/min
MSA
tan (γγγγ ) = Gradiente de Subida = h/d
Climb Speed
(Max 250KIAS)
VFTO
(Acceleration towards CLBSPD)
d
γγγγ
A aeronave cumpre o Gradiente Minimo da SID ?
� Resposta não é trivial pois devem-se considerar diversos parâmetros com impacto no desempenho das
aeronaves. O gradiente médio requer a integração de diversos segmentos de subida, em diversas configurações.
� Difícil disponibilização direta aos pilotos. Trabalho dos Deptos de Engenharia de Operações !
� O A340-300 é a aeronave das geração atual com desempenho de subida mais modesto. No MTOW mantém
gradientes entre 5-6%.
� As aeronaves bi-motoras geralmente apresentam gradiente de subida superior a 8%.
210 220 230 240 250
2.0% 122 425 446 466 486 506
3.3% 201 702 735 769 802 836
4.0% 243 851 891 932 972 1013
5.0% 304 1064 1115 1165 1216 1267
6.0% 365 1277 1338 1399 1460 1520
7.0% 426 1491 1562 1633 1704 1775
8.0% 487 1705 1786 1867 1948 2029
9.0% 548 1919 2010 2101 2193 2284
10.0% 609 2133 2235 2336 2438 2540
11.0% 671 2348 2460 2572 2684 2795
12.0% 732 2564 2686 2808 2930 3052
13.0% 794 2780 2912 3044 3177 3309
14.0% 856 2996 3139 3281 3424 3567
15.0% 918 3213 3366 3519 3672 3825
Cenário provável (aeronaves a jato com a tecnologia atual)gradiente
(% / ft per NM)
Zona 4 - Aeronaves não
limitadas.
Zona 1 - Desempenho com 1
motor inoperante
Voos internacionais de longo
curso (mais de 5h de duração).
Voos com razoável ocupação
e/ou estapas curtas/medias. Bi-
reatores narrow body.
Emergencia
Voos de baixa ocupação,
translado ou ferry
GROUND SPEED (kt)
Razao de Subida Requerida
Zona 2 - Aeronaves limitadas
por MTOW
Zona 3 - Aeronaves limitadas
por desempenho, MLW ou
MZFW (abaixo do MTOW)
Gradiente Mínimo da SID - Exemplo
� 777-300ER
�Sao Paulo/ SBGR Rwy 27L
�Gradiente Requerido: 7.5% to FL130 (Trans BGC)
�OAT=22oC
�FLAPS 20
�QNH=1013 HPa.
�MTOW=320.7 ton (TOGA, A/I OFF, AC OFF, ALT CG)
Subida para o FL de Cruzeiro
250 KIAS ou menor
ECON CLIMB
IAS
ECON
CLIMB MACH
FL CRZ
Transition CASx MACH
(Crossover Alt)
10000ft
Climbout
Accel – 500 to 1000 ft/min
10000ft
“CLIMB” Thrust
(Boeing/E-Jets Autotthrotle or Airbus / Autothrust)
Subida para o FL de Cruzeiro
� O Cálculo de distancia de subida depende de vários fatores:
� Peso,
� Condições Atmosféricas,
� regime de velocidades empregadas,
� configuração da aeronave
� altitude de cruzeiro
� Regra Geral para cálculo de distâncias de subida de aeronaves a jato:
“Rule of the Thumb!”
3.0 NM/1000ft ou 333FT/NM (Abaixo do MLW)
3.5 NM/1000ft ou 286FT/NM (Próximo MLW)
4.0 NM/1000ft ou 250FT/NM (entre MLW e MTOW)5.0 NM/1000ft ou 200FT/NM (próximo ao MTOW)
Continuous Climb Operations (CCO)
“Rule of the Thumb”
3.0 NM/1000ft ou 333FT/NM (Abaixo do MLW)
3.5 NM/1000ft ou 286FT/NM (Próximo MLW)
4.0 NM/1000ft ou 250FT/NM (entre MLW e MTOW)5.0 NM/1000ft ou 200FT/NM (próximo ao MTOW)
Descida
∼
Descida - Velocidades
� A velocidade Máximo L/D = MelhorÂngulo/Gradiente de Planeio onde:
� Percorre-se maior distância horizontal para
cada unidade de altitude descida.
� Usada para Livramento de Obstáculos (driftdown)
� SOP: até o livramento da MSA.� Flaps Up Menuvering Speed (Boeing).
� Green Dot (Airbus ou Embraer).
� Faixa de 170 a 220 KIAS (Média 210kt)� Melhor alcance específico na descida.
� A velocidade Minima R/D = Melhor relaçãoVelocidade *arrasto� Menor consumo horário.� Em alguns modelos usada como Holding
Speed. � Porem, zona de instabilidade aerodinamica.
Descida - Velocidades
250 KIAS ou menor
ECON DECENT
IAS
ECON
DESCENT MACH
FL CRZ
Transition CASx MACH
(Crossover Alt)
10000ft
Aproximação
Decel – 500 to 1000 ft/min
“IDLE” Thrust
(Boeing/E-Jets Autotthrotle or Airbus / Autothrust)
Atenção!
Boeing & Airbus = Angulo variável de Descida (aprox. IDLE)E-Jets = Angulos fixos de descida (tração mais variável)
Descida - Velocidades
� O Cálculo de distancia de descida depende de:
Condições Atmosféricas, regime de velocidades
empregadas, configuração da aeronave e
altitude de cruzeiro.
� Pouco sensível ao peso!
“Rule of the Thumb for Idle Thrust
D = 3.0 NM/1000ft + X ou 333FT/NM + X D = 2.5 NM/1000ft + X ou 400FT/NM + X (Alto Desempenho)
Onde X = Fator de aeronave
X=0 (A318,319,320,321)
X=10 (E-Jets)
X=15 (Boeings e A330)
X=25 (Airbus 340)
Aeronaves de Alto Desempenho = 757&767 Winglets, A320
Sharklets, E-JetsE2, NEO, MAX, 787, etc...
Continuous Descent Operations (CDA)“Rule of the Thumb for Idle Thrust
D = 3.0 NM/1000ft + X ou 333FT/NM + X D = 2.5 NM/1000ft + X ou 400FT/NM + X
(Alto Desempenho)
Onde X = Fator de aeronave
X=0 (A318,319,320,321)
X=10 (E-Jets)
X=15 (Boeings e A330)
X=25 (Airbus 340)
José Alexandre.T.G. Fregnani
Diretor Assistente – Segurança de Voo, Operações e
Infraestrutura.
IATA Brasil
Tel: +55 11 2187 4236
“Representar, liderar e servir a indústria.”
Obrigado!