Máte se bát, že se vaše letadlo srazí s jiným?

Chytré létání 11   Vzdušný prostor se zdá nekonečně velký, na druhou stranu, letadel se v něm v jeden okamžik pohybují tisíce. Měli bychom se obávat srážky s jiným strojem?

Možnost kolize letadel by byla přes zdánlivou velikost vzdušného prostoru velmi reálná, pokud by letecký provoz nebyl velmi přesně a disciplinovaně organizován a řízen. Je potřeba si také uvědomit, že na jednom větším letišti v každou chvíli přistává nebo se chystá na přistání několik letadel a jiná vzlétají nebo čekají na vzlet, nad letištěm k tomu může vést letová cesta, po které každou hodinu prolétává mnoho dalších letadel, v blízkosti může být ještě jiné dopravní letiště a nedaleko zase letiště vojenské. Na mnoha místech se také protínají letové trasy a provoz na nich je třeba řídit tak, aby se jednotlivá letadla vzájemně neohrozila.

Jak chytře létat?

Další díly ze seriálu Chytré létání najdete zde.
Zatím vyšlo deset dílů. Dočtete se v nich například o tom, jak vůbec funguje letecká linka nebo systém řízení letového provozu či jak je možné, že letadlo vlastně vůbec dokáže vzletět.

K tomu, aby celý systém letecké dopravy pracoval bez nebezpečí kolize mezi letadly, slouží přesné rozdělení vzdušného prostoru, přesná pravidla pro létání, sofistikované přístrojové vybavení letadel i pozemních stanic a samozřejmě pokyny jednotlivých řídících letového provozu. Pro snazší pochopení začneme od základních pojmů:

Lety VFR a IFR

Lety IFR neboli lety podle přístrojů, zmiňované již trochu dříve, se mohou provozovat bez ohledu na viditelnost, protože pilot se řídí podle přístrojů – zejména umělého horizontu. Prakticky všechny dopravní lety jsou dnes vykonávány jako IFR. Aby nedošlo ke kolizi dvou letů IFR, které se například v mraku nemohou vidět, jsou tyto lety závislé na pokynech dispečerů letového provozu. Při létání za podmínek viditelnosti (VFR) letí pilot za dostatečné viditelnosti, sleduje přirozený horizont a může také řídit letadlo tak, aby nedošlo k žádné kolizi. Pro lety VFR jsou proto stanovena minima dohlednosti, vzdálenosti od mraků a výšky nad zemí, aby bylo zajištěno, že pilot za každé situace ví o provozu kolem sebe a je schopen se mu vyhnout. Za podmínek viditelnosti létají především sportovní letadla.

Řízené a neřízené lety

U řízených letů dostává pilot jasné a závazné instrukce od svého dispečera. Většinou se tyto pokyny týkají polohy letadla, výšky, směru a rychlosti letu potřebné k dosažení plánovaného cíle, a k tomu, aby se zabránilo nebezpečnému přiblížení k jiným letadlům nebo překážkám. Pilot při řízeném letu musí plně respektovat instrukce dispečera letového provozu. Řízené lety jsou využívány především pro lety IFR, protože dispečer nemá možnost vidět například mraky v blízkosti letadla, a mohl by pilota VFR letu navigovat tak, že by musel mraky prolétat, čímž by riskoval srážku s jiným letadlem prolétávajícím stejným mrakem. VFR pilot by také měl problém pilotování letadla v mraku zvládnout. 

Je zřejmé, že řízené a neřízené lety nelze běžně provozovat ve stejném prostoru, protože by lehce mohlo dojít ke kolizi, pokud by se pilot řízeného letu, který sleduje pokyny dispečera více než prostor před letadlem, a pilot neřízeného letu, který s žádným řídícím nekomunikuje, dostali blízko sebe. Ke spolehlivému oddělení řízených a neřízených letů slouží rozlišení vzdušného provozu na celkem 7 kategorií (označené velkými písmeny A, B, C, D, E, F, G), v nichž pak platí přesná pravidla pro letadla, která se v nich pohybují. Jednotlivé státy si mohou rozhodnout, které kategorie využijí a jaké přesné podmínky v nich budou platit.

Jak nejlépe koupit letenku? Jak vybrat leteckou společnost? Co je to black list? To a další praktické rady po kliknutí na obrázek. 

Daný prostor je definován geografickými i výškovými hranicemi (od – do určité výšky). Všechna letadla pohybující se v tomto prostoru musí jeho pravidla respektovat (například vzdálenost od mraků a minimální dohlednost pro lety VFR, minimální přístrojové vybavení, radarový odpovídač, oboustranná komunikace s dispečerem letového provozu). Velmi zjednodušeně se dá říci, že čím menší je výška nad zemí, tím méně je prostor řízený. Tato poučka ale neplatí v blízkosti letišť. Nejvyšší letový prostor A (tam, kde je používán) – už je pak určen jen pro lety IFR, které jsou plně řízeny dispečery letového provozu. Lety VFR v něm nejsou povoleny. Jeho spodní hranice může být v jednotlivých zemích rozdílná, ale pohybuje se přibližně ve výšce kolem 6 000 metrů. 

Pokud dojde k tomu, že se kvůli neznalosti, nekázni, přehlédnutí, nebo jakéhokoliv jiného důvodu, k sobě dostanou dvě letadla blíže, než jsou stanovené minimální vzdálenosti, mluví se o tzv. „near-miss“ situaci, tzn. v překladu „blízké minutí“. Tyto situace se nahlašují a prošetřují, aby se zjistil důvod i viník, a bylo možné přijmout adekvátní opatření. Dopravní letadla jsou dnes vybavena také zařízením nazývaným TCAS (Traffic Collission Avoidance System). TCAS na svém displeji ukazuje pilotovi průběžně polohu letadel v jeho blízkosti a varuje jej, pokud propočítá, že by se dráha některého jiného letadla v okolí mohla přiblížit nebezpečně blízko, a nabídne pilotovi doporučení, jakým směrem je potřeba se nebezpečí vyhnout. Pilot tak získává dostatek času přijmout rozhodnutí k případnému úhybnému manévru. Jedná se však jen o varovné zařízení, protože v běžných situacích jsou letadla dispečery řízena tak, aby stále dodržovala bezpečné rozestupy. TCAS tedy navrhuje řešení případných chyb některého z pilotů letadel, která by se mohla dostat příliš blízko sebe. 

Přečtěte si také: Už žádná nedorozumění. Řídící letového provozu posílají pilotům esemesky.

Také dispečeři mají podobného strážce a ten se jmenuje STCA – Short Term Conflict Alert. Podobně jako TCAS upozorňuje piloty, tak STCA upozorňuje dispečery na vytvářející se konfliktní situaci mezi letadly ve vzduchu. Ikonky těchto letadel na radaru dispečera začnou barevně blikat a v závislosti na používaném systému může být toto blikání doprovázeno i zvukovým upozorněním. Dispečer pak prioritně věnuje svou pozornost řešení této potenciálně nebezpečné situace. 

Jen pro zajímavost – sekundární radar pracuje tak, že získává signál z takzvaného odpovídače umístěného v letadle. Tento odpovídač mu dává například aktuální informace o poloze a pohybu letadla včetně jeho identifikace. Sekundární radar toho tedy hodně ví, ale pokud by letadlo nebylo vybaveno odpovídačem, tak jej prostě neuvidí. Naopak primární radar letadlo zaregistruje bez ohledu na to, zda má, nebo nemá odpovídač, ale není schopen letadlo identifikovat ani přesně vyhodnotit jeho pohyb. Primární radary také nejsou schopny sledovat provoz tam, kde může být výhled zakrytý nějakými překážkami. Toho se snažili využívat také lidé, kteří chtěli v bývalém režimu přeletět za hranice – letěli velmi nízko, a vojenské primární radary tak měly problém je zachytit. Princip sekundárního radaru byl prvně využit za druhé světové války, kdy pomáhal rozlišovat vlastní a nepřátelská letadla. 

Letiště Václava Havla Praha - pohled na řídící věž. Foto: Letiště Václava Havla Praha

Podobně jako na silnicích platí i ve vzduchu všeobecná pravidla, jejichž cílem je zabránit střetu mezi letadly. Mezi ta základní patří například, že letadla se při pohybu proti sobě vyhýbají každé vpravo a předlétávají se také vpravo. Přednost na přistání má letadlo letící již v menší výšce, jiné výškové hladiny používají letadla letící na západ a jiné letadla letící na východ. Tato pravidla se však využívají především u neřízených VFR letů, kdy piloti rozhodují podle toho, jaká situace kolem nich nastane. Dispečer však situaci ve svém prostoru řídí a má ji plně pod kontrolou, takže náhodné situace by nastat neměly a pilot veškeré změny směru provádí na pokyn dispečera. Všeobecná pravidla využije spíše jen pro řešení nestandardní situace. 

Letové cesty 

Řekli jsme si, že dopravní letadla létají prakticky výlučně za podmínek přístrojového létání – IFR a jsou řízena ze země dispečery letového provozu. Určitě v této souvislosti chápete, že by bylo nejen nepraktické, ale dokonce nemožné nechat letadla poletovat jen tak v prostoru a dávat jim čas od času příkazy, aby se vzájemně nesrazila. Celá věc je vyřešena tak, že letadla létají po tzv. letových cestách, které na mapě připomínají dálnice. Při jejich křížení je třeba zajistit, aby letadla prolétávala křižovatky v různých výškách nebo v různých časech. Podle aktuální potřeby a situace je tak využíván princip semaforu a mimoúrovňového křižování. Letové cesty jsou široké kolem 20 km a letadla v nich létají v různých hladinách (Flight Level), které jsou od sebe výškově vzdáleny asi 300 m (1 000 stop) a v rozestupu zabraňujícím možnosti, aby se za sebou letící letadla ve stejné hladině dostala k sobě příliš blízko. Rozestupy se udržují stanovením časového intervalu mezi letadly, jejich vzdáleností nebo s použitím radaru. Radarové rozestupy mohou být nejkratší, a kapacita cest se tak s použitím radaru zvyšuje. Letové cesty mají obvykle nejnižší hladinu kolem 2 000 m (6 000 stop) a nejvyšší asi 13 500 m (41 000 stop). Rychlost letadel je koordinována dispečerem, v jehož prostoru se právě pohybují. Někdy můžete z okénka vidět letadlo, které vypadá, že letí ve stejné výšce jako vy, buď ve stejném směru, nebo vprotisměru – nemusíte se ale bát, mohu vás ujistit, že letí o 300 m výše nebo níže než vaše letadlo. 

Přečtěte si také: Největším světovým letištěm podle počtu odbavených cestujících je americká Atlanta. Praha je 36. v Evropě. 

V začátcích letecké dopravy létala letadla od jednoho majáku k dalšímu, a tak se postupně začaly vytvářet letové cesty, na nichž byl letový provoz řízen z pozemních stanovišť. I dnes jsou letové cesty stále vybaveny radiomajáky (zejména typu VOR nebo NDB), které pilotům pomáhají přesně určit jejich polohu ve vztahu k letové cestě. Podobně jako silnice musí i letové cesty v jednom státě navazovat na další v sousedním státě. V globálním měřítku jsou pak vytvořeny hlavní letové cesty, po kterých létají letadla mezi různými částmi světa – například mezi Evropou a Severní Amerikou, Evropou a Jižní Amerikou, Asií a Evropou – a ty se pak nad kontinenty rozdělují na menší cesty. Takováto organizace provozu pomáhá zajišťovat nejen bezpečnost letů, ale také umožňuje v každé chvíli určit, kde se letadlo nachází. V blízkosti letových cest je současně možné udržovat záložní letiště pro případné nouzové přistání. Každé letadlo musí být totiž v případě závažného problému (například požár v kabině, vysazení motoru, agresivní cestující) schopno během určité stanovené doby přistát na některém záložním letišti. 

Mohlo by vás zajímat

Podívejte se do našeho katalogu dopravních letadel. Vše podstatné o jednotlivých typech najdete zde.

Podobně jako silnice, ani letové cesty nejsou bohužel rovné, proto jsou letové vzdálenosti o něco delší než nejkratší vzdálenost mezi dvěma letišti. To je způsobeno částečně tím, že není možné mít letové cesty mezi všemi páry existujících letišť – je nutné letecký provoz koncentrovat do hlavních tahů. Dalšími důvody je pak zákaz přeletů vojenských prostorů, zajištění návaznosti na letové cesty v sousední zemi nebo nutnost letět v dosahu záložních letišť (například při přeletu oceánů). 

Letadla, která chtějí přistávat na některém z letišť v blízkosti jejich letové cesty, požádají dispečera přibližovací služby tohoto letiště o povolení vstupu do jeho okrsku. Ten letadlo následně dovede k přistávací dráze a předá svému kolegovi, který je odpovědný za pohyb letadel po dráhovém systému letiště až na stojánku, kde letadlo zastaví a vypne motory. 

V principu existují tedy tři základní služby řízení letového provozu, které jsou všechny součástí jednoho celostátního podniku řízení letového provozu – letištní služba odpovědná za řízení pohybů letadel v prostoru letiště, přibližovací služba (approach) zajištující přiblížení letadla z letové cesty k letišti a na přistání i odlety letadel z prostoru letiště a tzv. služba oblastní (en route), která se stará o přelétávající letadla, jejich rozestupy a plynulý tok. Postup jejich činnosti vypadá tedy tak, že letadlo nejdříve přijímá pokyny od dispečerů letištní služby řízení na letišti odletu, po odstartování pak od přibližovací služby tohoto letiště a následně od oblastní služby řízení v zemi odletu. Poté si jej oblastní služby jednotlivých zemí (letových oblastí) předávají až do chvíle, než se přiblíží k letišti přistání, kde si jej převezme přibližovací služba letiště příletu a následně letištní služba řízení příletového letiště, která jej dovede na přistání a poté až k terminálu. Předávání mezi jednotlivými službami vypadá tak, že pilot dostane od aktuálního dispečera instrukci, na jakou frekvenci má přeladit svou vysílačku a komu se nahlásit. Pilot instrukci potvrdí a následně provede. Nový dispečer o něm tedy ví a od té chvíle až do dalšího předání dostává pilot instrukce od něj. 

Bezpečnost versus kapacita 

Velkým problémem je v mnoha případech kapacita letových cest a dráhových systémů na letištích. Například zachování bezpečných rozestupů mezi letadly samozřejmě limituje kapacitu, tzn. počet letadel, která mohou prolétnout po určité trase za jednu hodinu nebo která mohou přistát či odstartovat z jedné přistávací dráhy. Je nezvladatelné snížit rozestupy letadel v průměru na takovou úroveň, aby se na jedné letištní dráze mohlo realizovat za hodinu více než asi 45–50 pohybů (vzletů/přistání) letadel. Rekord drží letiště Londýn Gatwick, které v závislosti na počasí zvládne až 50 pohybů za hodinu. Letiště Praha je ve velmi těsném závěsu, protože zvládne až 46 pohybů letadel za hodinu. Vyšší počet by pak znamenal potenciální nebezpečí, protože letadla by mezi sebou neměla dostatečný časový a prostorový rozestup. Maximální počet přistání je ovlivňován množstvím faktorů včetně počasí, postupů pro přiblížení letadel, hlukových omezení i toho, jak velká letadla na letišti přistávají. Čím větší totiž letadlo je, tím více turbulence vytváří a je třeba za ním nechat delší časovou mezeru, aby další letadlo v pořadí nebylo turbulencí ohroženo. Tento problém je nutné mít na zřeteli zejména v případech, kdy za velkým letadlem přistává letadlo podstatně menší a tím citlivější na vzduchové turbulence. 

Větší letiště se s růstem provozu dostávají do problémů s kapacitou svých drah, kdy poptávka po provozu celkového počtu letů je větší než kapacita daná jejich dráhovým systémem. Klasickým příkladem tohoto problému jsou londýnská letiště Heathrow a Gatwick, která již nemohou počet letů prakticky zvyšovat. Často také slyšíte o problémech letiště Praha Ruzyně, jehož další rozvoj je podmíněn stavbou další vzletové a přistávací dráhy. 

Vedle omezené kapacity dráhového systému naráží letecká doprava v řadě případů také na omezené kapacity letových cest. I na letových cestách je třeba dodržovat bezpečné rozestupy, což vlastně omezuje jejich kapacitu. Kdo trochu létá, jistě už zažil hlášení na palubě, že „zpoždění je způsobeno přeplněním letových cest“ nebo „zpoždění je způsobeno službou řízení letového provozu“. Letecké společnosti na sebe logicky nechtějí vzít odpovědnost za zpoždění, která nemají pod kontrolou. Stanovení času, ve kterém letadlo skutečně odletí, má svá přísná pravidla a v případě, že je kapacita letové cesty nebo startovací dráhy přehlcena, je letadlu přidělen čas (slot), kdy bude moci odjet na start. Aktuální slot může být v sezónním špičkovém provozu (například první červencový víkend) poměrně vzdálen od plánovaného času odletu (původně přiděleného slotu). Ani letecké společnosti ani cestující nemají žádný důvod se z těchto posunů radovat.  

• K zajištění bezpečnosti jsou lety dopravních letadel řízeny dispečery letového provozu od spuštění až do vypnutí motorů.
• K zajištění dostatečných rozestupů létají dopravní letadla po letových cestách v různých letových hladinách s výškovým rozdílem 300 metrů.
• Každé dopravní letadlo má radarový odpovídač, který dispečera průběžně informuje o poloze, směru, výšce i rychlosti letadla a zároveň identifikuje, o které letadlo se jedná.
• Služby řízení letového provozu jsou nyní v Evropě harmonizovány, a letadla tak mají po vzletu zajištěn průlet nad všemi státy bez nutnosti vyčkávat za letu na povolení vstupu do další země. 

V Evropě je problém kapacity letových cest ještě o něco komplikovanější tím, že letadla na své cestě prolétávají vzdušným prostorem více států, ve většině zemí jsou dva systémy řízení letového provozu – vojenský a civilní – a v mnoha zemích je ještě z politických důvodů vzdušný prostor řízen z většího počtu center, než je technologicky nezbytné. Také postupy spojené s přeletem z jednoho vzdušného prostoru do dalšího byly původně zdrojem podstatného omezení kapacity letových cest. Tyto jsou však dnes již vyřešeny technologickou kompatibilitou systémů řízení letového provozu v jednotlivých evropských zemích. Letový provoz v USA se od počátku vyvíjel jako jeden systém, takže zde nebylo nutné řešit problémy roztříštěného letového prostoru, nekompatibility národních systémů, politické nebo regionální zájmy či jiné problémy, kterým bylo a částečně ještě je vystavena letecká doprava v Evropě. Systém řízení letového provozu v USA má proto také vyšší produktivitu a z toho vyplývající nižší náklady. 

Problémy prostupnosti hranic v Evropě se do velké míry odstranily vytvořením již zmiňovaného střediska řízení toků letadel – CFMU v Bruselu. CFMU koordinuje všechny řízené lety nad územím Evropy a zajišťuje, že jakmile letadlo obdrží povolení ke vzletu, má zajištěn volný průlet až do svého cílového místa bez nebezpečí, že bude muset někde u hranice kroužit, než dostane povolení ke vstupu do prostoru sousedního státu. 

Další postupy ke zvýšení kapacity a omezení zpoždění na letových cestách v Evropě zahrnují například snížení vertikálních rozestupů mezi letadly (Reduced Vertical Separation Minima) letícími v letových hladinách mezi výškami přibližně 10 000–14 000 metrů. Původně byl v těchto hladinách vertikální rozestup letových hladin 600 m, avšak po zavedení nových postupů a doplňkového přesnějšího vybavení letadel jsou tyto rozestupy od roku 1998 už jen 300 m, čímž se podstatně zvýšila kapacita letových cest v těchto výškách. Další možnosti zahrnují zlepšení koordinace s vojenským letectvem jednotlivých států, kdy se přechází na společné využívání vzdušného prostoru. Tato zlepšení jsou součástí rozsáhlejšího projektu Single European Sky (Jednotné evropské nebe). Studená válka v Evropě původně vytvořila velké množství větších či menších částí vzdušného prostoru exkluzivně vyhrazeného pro vojenské účely, které bylo nutné oblétávat. Tím se logicky prodlužovala trasa a doba letu. Dnes je situace naštěstí již civilnímu letectví mnohem příznivější a vojenské letectví se s civilním o velkou část svého letového prostoru pružně dělí.  

***

Za dva týdny 

-fr-

Ilustrace pro knihu Chytré létání nakreslil Vladimír Jiránek.