Sloty lotniskowe, a sloty ATC

Pilot samolotu komunikacyjnego zwykle godzinę przed lotem musi stawić się na lotnisku, następnie przeanalizować dokumentację przesłaną przez dyspozytora, przygotować statek powietrzny do lotu (tankowanie, inspekcja), wypełnić dokumenty i uzgodnić dziesiątki różnych szczegółów. Robi wszystko, aby odkołować i wystartować o czasie, ale gdy jest do tego gotowy, to okazuje się, że dostał slota i musi czekać. Nie zawsze łatwo jest wytłumaczyć pasażerom, że w pełni gotowy samolot musi stać i czekać na swoją kolejkę.

Dlaczego? Co to jest slot i dlaczego nie można startować, jak tylko samolot jest gotowy?

Sloty lotniskowe zapewniają linii lotniczej prawo do korzystania z lotnisk w określonych godzinach. Są one stosowane, gdy port lotniczy posiada ograniczenia, np. w kwestii przepustowości pasów startowych (tak jak to jest np. na londyńskim Heathrow) lub dostępnych miejsc do parkowania (tak jak na wielu lotniskach na greckich wyspach). Sloty mogą być przedmiotem handlu i mogą być bardzo cenne. Kilka lat temu jeden z nich został sprzedany za rekordową kwotę 75 mln dolarów.

Jednak w poniższym artykule omówione zostały sloty Air Traffic Management przyznawane przez Eurocontrol jako Centralny Organ Zarządzania Przepływem Ruchu Lotniczego i pojemnościami sektorów lotniczych na Starym Kontynencie.

Unikanie zatorów w przestworzach

Sieć Eurocontroli obejmuje całą Europę - od Irlandii do Armenii i od Maroka do Finlandii. Obsługuje ponad 10 mln lotów rocznie z letnim szczytami dochodzącymi do kilkudziesięciu tysięcy lotów dziennie. Oznacza to, że samolot startuje lub wprowadzany jest do europejskiej przestrzeni powietrznej co trzy sekundy. Nieuchronnie powstają wąskie gardła. Mogą to być w szczególności ruchliwe części poszczególnych przestrzeni powietrznych lub niektóre lotniska w niektórych porach dnia. Trudności mogą spowodować np. mgły, burze lub awarie techniczne samolotów skutkujące ograniczeniami przepustowości pasów startowych (np. ich zablokowaniem).



Eurocontrol otrzymuje plany lotu dla wszystkich komercyjnych operacji w swoim obszarze, a także deklarowane przez centra kontroli ruchu lotniczego i porty lotnicze na całym kontynencie limity pojemności. Przykładowo, jeśli lotnisko ma problem z dużym opadem śniegu lub zalegającymi mgłami, to poprzez wprowadzenie regulacji może zmniejszyć liczbę statków powietrznych, które mogą  na nim lądować.

Agencja analizuje cały obraz sytuacji i identyfikuje obszary problemowe, gdzie popyt jest większy niż pojemność. Jednym z rozwiązań jest oczywiście sprawdzenie, czy pojemność danego sektora może być zwiększona. Tak więc, jeśli kontroler zarządza dużą powierzchnią, gdzie ruch zbliża się do granic, w których może być bezpiecznie nadzorowany przez jedną osobę, to jej powierzchnia może zostać podzielona na dwa sektory, objęte przez dwóch lub dwa zespoły kontrolerów.

Jednak istnieją granice tego procesu jako, że sektory muszą być na tyle duże, aby kontrolerzy i piloci nie byli ciągle przekazywani z jednego sektora do drugiego. Kontrolerzy muszą być także odpowiedni przeszkoleni. W całej Europie istnieje około 1750 możliwych sektorów, a Eurocontrol współpracuje z lokalnymi dostawcami usług żeglugi powietrznej w celu zidentyfikowania ograniczeń przepustowości, czasem z dużym wyprzedzeniem, aby zoptymalizować konfigurację sektorów.

Slot

Jeżeli pojemność sektora jest wciąż mniejsza niż popyt, to musi być on ograniczany. Dla sektora przelotowego jest kwestia bezpieczeństwa. Przeciążenie kontrolera wynikające z przekazania mu zbyt dużej ilości samolotów w jednym czasie jest po prostu zbyt ryzykowne, zwłaszcza jeżeli w sektorze występuje skomplikowany ruch z przecinającymi się trasami samolotów, które wznoszą się lub zmniejszają wysokość. Dla lotnisk, możliwe jest zarządzanie ruchem przylotowym poprzez wysyłanie samolotów do stref oczekiwania (holding), gdzie każdy oczekuje na swoją kolej do lądowania. Jednak powoduje to zwiększone zużycie paliwa i wśród przewoźników jest niepopularne.



Popyt jest zarządzany przez przyznawanie odpowiedniego slota informującego, kiedy załoga może wystartować -  Calculated Time of Take Off’  - CTOT. Standardowo, samolot powinien wystartować w ciągu 15 minut po czasie określonym w planie lotu, ale jeśli slot jest konieczny, to okno się zmniejsza i obejmuje pięć minut przed lub dziesięć po CTOT. Jeżeli statek powietrzny nie zdąży wystartować w tym czasie, to dział operacyjny linii lotniczej musi wystąpić o przyznanie nowego slota.

Alternatywą dla przewoźników jest zmiana trasy lotu, tak aby uniknąć obszarów objętych restrykcjami. Lot może być wtedy trochę dłuższy, ale niedogodności te mogą zostać zniwelowane poprzez start o czasie. To wybór danej linii, a Eurocontrol może zaproponować alternatywne rozwiązania i trasy.

Kto decyduje o tym, który lot jest opóźniony?

Jak można się spodziewać, linie lotnicze chcą być pewne, że system przyznawania slotów jest przejrzysty, a wszystkie opracowane algorytmy uczciwe. Nie ma więc znaczenia, czy leci A320 czy A380, czy samolot wykonuje połączenie krajowe, czy też jest to lot tanich linii lotniczych. Wszyscy muszą być traktowani tak samo.

Samoloty często stają w holdingu. Czemu?

Istnieje wiele przyczyn takiego stanu rzeczy. Pierwszym jest to, że czasami konieczne jest wprowadzenie regulacji w bardzo krótkim czasie. Więc, jeśli pogoda nieoczekiwanie się pogorszy, a co gorsza, na drodze startowej miał miejsce incydent (np. rozerwanie opony lądującego samolotu), czy też port lotniczy musi zmienić kierunek lądowania ze względu na zmianę kierunku wiatru, to każdy samolot będący w powietrzu, kierujący się do tego portu lotniczego, będzie musiał odczekać na swoją kolejkę do lądowania.

Dodatkowo, niektóre porty lotnicze działają tak blisko wyczerpania pojemności, że jest dla nich bardzo ważne, aby móc jak najbardziej skutecznie sekwencjonować przylatujące statki powietrzne. Mniejsze samoloty (takie jak A320) za dużymi (takimi jak A380) muszą pozostawać w większym odstępie ze względu na turbulencje w śladzie aerodynamicznym. Znacznie korzystniejsze jest podzielenie lądujących statków powietrznych w zależności od ich wielkości.

Wreszcie, sloty stosowane są wyłącznie dla samolotów odlatujących z europejskich portów lotniczych. Każdy statek powietrzny pochodzący spoza Europy (około 1/8 całości) po prostu składa swój plan lotu i Eurocontrol musi zarządzać resztą operacji z uwzględnieniem tych przybywających z poza europejskiego obszaru. Ale dla niektórych lotnisk, takich jak Londyn Heathrow, odsetek ten jest znacznie wyższy (ponad 1/3), A więc nagromadzenie ich jest nieuniknione, zwłaszcza w pewnych porach dnia, takich jak wczesny ranek.



Znaczenie przewidywalności

Nawet otrzymując szczegółowe dane w planach lotów, kontroler nadal nie może być pewny, ile w danym momencie będzie dokładnie miał samolotów w swoim sektorze. Jeden z nich może wystartować nieco wcześniej lub otrzymać od ATC na swojej trasie skrót – przez co może przylecieć szybciej niż oczekiwano, a drugi na odwrót. Wysokość lotu statku powietrznego przybywającego do sektora może również nieznacznie się różnić się od planowanej wcześniej, ponieważ samolot mógł otrzymać polecenie jej zmiany.

W rezultacie, kontrola ruchu lotniczego może zbudować w margines bezpieczeństwa, tak aby mieć pewność, że jakiś konkretny sektor nie będzie przeciążony. To może poprawić przewidywalność ruchu - i zaufanie do prognoz. To właśnie robi Eurocontrol i stosuje szereg rozwiązań, które sprawiają, że dostaje dużo bardziej dokładne prognozy, kiedy np. samolot odleci. Pomaga to również na lotniskach docelowych, ponieważ otrzymują one dokładniejsze informacje, kiedy samolot przyleci.

Po drugie, następuje wymiana danych operacyjnych w czasie rzeczywistym z innymi częściami świata. Od lat odbywa się to z USA, dzięki czemu możemy zobaczyć samolot lecący w kierunku Frankfurtu, gdy jest jeszcze powiedzmy nad stanem Ohio.

Po trzecie, piloci i kontrolerzy zachęcani są do przestrzegania planów lotu i realizowania ich, bez pytania o późniejsze zmiany poziomów, które mogą spowodować problemy na kolejnych etapach lotu w innych sektorach.



Przyszłość slotów

Idealnie by było, gdyby slotów nie było w ogóle, a samoloty wykonywałyby operacje opierając się o dokładne i na bieżąco aktualizowane trajektorie 4D, które automatycznie reagowałyby na okoliczny ruch. Wtedy kontrolerzy musieliby tylko monitorować rejsy i upewniać się, że są one bezpieczne. Byliby też znacznie mniej aktywni w kwestii przekazywania instrukcji załogom. Jest to kluczowy aspekt koncepcji operacyjnej systemu SESAR.

Jednym z kroków w tym kierunku jest przeniesienie ograniczeń z lotniska wylotu do miejsca, gdzie zator występuje w rzeczywistości. Jeśli był więc problem np. w Luksemburgu, samolot otrzyma docelowy czas w punkcie wlotu do tego sektora, dzięki czemu pilot będzie mógł ustawić czas startu i prędkość, tak aby dotrzeć tam we właściwym czasie. Byłoby to o wiele bardziej precyzyjne i ukierunkowane działanie.

Jednak w najbliższym czasie, korzystanie z zarządzania przepływem w ogóle, a slotami w szczególności, będzie rosło z wielu innych rejonach świata, które napotykają poziomy zatorów, jakie obecnie mają już miejsce w Europie. Minęło dwadzieścia lat od wprowadzenia centralnego zarządzania przepływem ruchu lotniczego na Starym Kontynencie i dzięki niemu uzyskano ogromne oszczędności w zakresie opóźnień i zużycia paliwa, co przełożyło się na oczywiste korzyści dla środowiska.

Zatem następnym razem, gdy będziecie czekali na slota, pamiętajcie, że lepiej to zrobić na ziemi, zamiast potem niepotrzebnie wypalać paliwo krążąc w holdingu.

Powyższy artykuł po raz pierwszy pojawił się na Dlapilota.pl 17 stycznia 2017 r. W ramach nowego cyklu, na łamach naszego portalu cyklicznie przybliżamy najciekawsze i najbardziej poczytne teksty z lat ubiegłych.