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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
TRANSPORTE DE MERCADORIAS
Transporte Aéreo de Mercadorias
Projeto FEUP 2016/2017
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica
Supervisor: José Manuel Ferreira Duarte Monitor: Miguel Macieira
Equipa: 1M03_04
António Pedro Chousal Mendes Ribeiro
Beatriz Oliveira Camposana Pires
Diogo António Melo Martins
Francisca Lopes Teixeira de Sousa Oliveira
Manuel Lobo Fernandes de Castro Mota
Tomás Miguel Cardoso dos Santos Raio
up201603642@fe.up.pt
up201603771@fe.up.pt
up201603774@fe.up.pt
up201603439@icbas.up.pt
up201603857@fe.up.pt
up201603783@fe.up.pt
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Resumo
Durante a realização deste projeto, o nosso grupo de trabalho desenvolveu
competências a nível da união, distribuição de tarefas e responsabilidade.
O nosso projeto consiste na apresentação do transporte de mercadorias,
nomeadamente por via aérea, dando especial atenção ao futuro que este importante setor
reserva.
Inicialmente, começamos por falar da evolução dos transportes aéreos, seguido do que
são os transportes aéreos de mercadorias atualmente, apresentando também as
principais vantagens e desvantagens que este meio de transporte nos oferece.
Exploramos as principais características dos dois maiores aviões de carga do mundo
(‘’Antonov’’ e ‘’Beluga’’). Posteriormente, focamo-nos no cerne do nosso trabalho, o futuro
deste tipo de transporte. Assim sendo, tratamos de expor os drones, a tecnologia maglev,
a partir do GABRIEL, bem como o projeto de uma nova geração de aviões por parte da
Airbus.
Em vista a melhorar as tecnologias já existentes, retratamos dois dos principais
programas, que visam melhorar a organização do tráfego aéreo, o “Céu Único Europeu”
e o “SESAR”, propondo também alguns métodos que têm como objetivo otimizar esta
indústria.
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Palavras-chave
Transporte de mercadorias
Drones
Aeroporto
Carga
Frota
Avião
Otimização
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Agradecimentos
Em primeiro lugar, gostaríamos de agradecemos ao nosso supervisor, Professor José
Manuel Ferreira Duarte, e ao nosso monitor, Miguel Macieira, que, ao longo destas
semanas, se mostraram sempre prestáveis no esclarecimento das nossas dúvidas e nos
ajudaram no desenvolvimento de todo este projeto.
Por outro lado, não podemos deixar de fazer referência aos formadores do Projeto
FEUP, que se disponibilizaram, durante a primeira semana, nesta instituição, a palestrar
e a transmitir-nos toda a informação para conseguirmos atingir o sucesso nesta unidade
curricular e no nosso futuro. Assim, com toda a formação que recebemos, conseguimos
integrar-nos na comunidade FEUP e fomos capazes de desenvolver as nossas “soft
skills”.
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Índice
Resumo .................................................................................................................................................. 2
Palavras-chave ..................................................................................................................................... 3
Agradecimentos .................................................................................................................................... 4
Índice ...................................................................................................................................................... 5
Lista de figuras ...................................................................................................................................... 7
Lista de gráficos .................................................................................................................................... 7
Lista de tabelas ..................................................................................................................................... 7
Lista de Abreviaturas ........................................................................................................................... 8
Glossário ................................................................................................................................................ 8
1. Introdução ...................................................................................................................................... 9
2. Evolução dos transportes aéreos............................................................................................... 9
3. Transporte aéreo de mercadorias atualmente ....................................................................... 10
4. Vantagens .................................................................................................................................... 11
5. Desvantagens ............................................................................................................................. 12
6. Principais aviões responsáveis pelo transporte de mercadorias ........................................ 15
6.1. “Beluga” ou ‘’Airbus A300-600ST’’ ................................................................................... 15
6.2. AN-225 Mriya ou ‘’Super Heavy Transport’’ ................................................................... 17
7. O futuro dos transportes ............................................................................................................ 19
7.1. Drones .................................................................................................................................. 20
7.2. GABRIEL .............................................................................................................................. 22
8. Otimização ................................................................................................................................... 24
8.1. Os programas ...................................................................................................................... 24
8.1.1. Céu Único Europeu .................................................................................................... 24
8.1.2. SESAR ......................................................................................................................... 25
8.2. Formas de otimizar o transporte aéreo de mercadorias .............................................. 26
6
Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Bibliografia ........................................................................................................................................... 28
7
Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Lista de figuras
Figura 1: O primeiro avião (Fonte: Wikipedia) ............................................................................... 10
Figura 2: Avião Moderno (Fonte: Wikipedia) .................................................................................. 10
Figura 3: Distância de diferentes aeroportos ao centro da cidade de Londres (Fonte: Voos
Londres) ............................................................................................................................................... 14
Figura 4: Airbus A300-600ST ou ‘’Beluga’’ (Fonte: Airbus) ......................................................... 15
Figura 5: Carregamento de mercadoria para o interior de ''Beluga'' (Fonte: Airbus) ............... 16
Figura 6: Antonov Mriya 225 (Fonte: Antonov) .............................................................................. 17
Figura 7: Antonov 225 convés aberto para o exterior (Fonte: Antonov) .................................... 18
Figura 8: Drone da Amazon (Fonte: Amazon) ............................................................................... 20
Figura 9: Drone da Google (Fonte: Drone Freaks) ....................................................................... 22
Figura 10: Funcionamento do ''maglev'' (Fonte: GABRIEL) ........................................................ 23
Lista de gráficos
Gráfico 1: Distância percorrida (km) em 12 horas pelos diferentes meios de transporte ....... 12
Gráfico 2: Competitividade dos meios de transporte relativamente ao custo, em função da
distância percorrida (Fonte: Alban D’Entremont) .......................................................................... 13
Gráfico 3: Quantidade de dióxido de carbono (g) emitida por km de carga transportada
(Fonte: Log-in logística intermodal s.a.) .......................................................................................... 14
Gráfico 4: Estimativas de investimento em hardware de drones por parte do governo,
consumidores e empresas da América (Fonte: Jane’s Intelligence Review) ............................ 21
Lista de tabelas
Tabela 1: 25 maiores empresas de transporte aéreo de mercadorias em 2014 (Fonte:
Aircargonews) ..................................................................................................................................... 10
Tabela 2: Vantagens e impactos promissores do GABRIEL (Fonte: GABRIEL) ..................... 23
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Lista de Abreviaturas
FEUP – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Glossário
Voos charter – Um voo charter é um voo efetuado por uma companhia aérea que
transporta a carga de uma outra companhia que fica fora da sua operação normal ou
regular.
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
1. Introdução
O progresso e evolução tecnológica e a crescente deslocação de pessoas e
mercadorias são a origem das diversas mudanças que ocorreram no setor dos meios de
transporte. Ao longo dos tempos, o modo como a deslocação se processa foi progredindo
e evoluindo no sentido de satisfazer as necessidades que foram surgindo.
Nos dias de hoje, existem várias opções de transporte, sendo uma delas, e talvez a
mais rápida, confortável e segura, o transporte por via aérea. O transporte aéreo é
responsável por realizar a locomoção de pessoas ou mercadorias pelo ar através de
veículos aéreos, sendo um meio essencial no transporte de mercadorias, principalmente
quando se tratam de encomendas urgentes ou de alto valor.
No entanto, na escolha de um meio para efetuar o transporte de uma dada mercadoria,
é necessária uma prévia análise das características tanto da carga que pretende ser
transportada como do próprio meio de transporte. Deste modo, e tendo em conta os vários
fatores estudados, deve ser escolhido o meio mais adequado para o efeito pretendido.
2. Evolução dos transportes aéreos
A história da humanidade mostra que o Homem sempre demonstrou o desejo de voar.
A evolução a nível de transportes aéreos foi ocorrendo de forma gradual até aos dias de
hoje, apesar de ser considerada a forma de transporte mais moderna e de ter sido a que
mais rapidamente se desenvolveu.
Tudo começou a partir da criação do balão de ar quente, em 1783, pelos irmãos
Montgolfier. Mais tarde, em 1891, ocorreu a invenção do planador, e ainda, em 1900,
apareceu o dirigível.
O primeiro avião, presente na figura 1, surgiu uns anos depois, em 1906, tendo sido
oficialmente criado por Dumont.
Por sua vez, o helicóptero, apesar de ter vindo a ser desenvolvido ao longo dos séculos,
apenas em 1939, foi construído pela primeira vez com sucesso.
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
O transporte aéreo intensificou-se e desenvolveu-se após a Segunda Guerra Mundial,
com a necessidade da rápida chegada de mantimentos, medicamentos, soldados e armas
aos locais de guerra, tendo em conta que até à data estas viagens eram feitas de navio e
demoravam meses.
Até aos dias de hoje, tanto o helicóptero como o avião estiveram sujeitos a inúmeras
modificações e foram alvo de diversas modernizações, tendo-se ambos tornado meios de
transporte cada vez mais complexos e desenvolvidos quer a nível tecnológico quer a nível
mecânico, possibilitando maior segurança e conforto (figura 2).
Figura 2: Avião Moderno (Fonte: Wikipedia)
3. Transporte aéreo de mercadorias atualmente
Atualmente, o transporte de carga tem
vindo a revelar-se rentável para as
companhias aéreas, o que se tem vindo a
comprovar através do contínuo aumento do
número de companhias com foco exclusivo
no transporte de mercadorias. Na tabela 1,
constam algumas empresas que realizam
transporte aéreo de mercadorias e a
quantidade de mercadoria transportada por
cada um delas em 2014.
Figura 1: O primeiro avião (Fonte: Wikipedia)
Tabela 1: 25 maiores empresas de transporte aéreo
de mercadorias em 2014 (Fonte: Aircargonews)
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
A carga aérea intraeuropeia representa 3,3% do total das toneladas de carga
transportadas em todo o mundo.
Considerando o indicador toneladas-quilómetro, o peso mundial da carga transportada
dentro da Europa e de apenas 0,8%.
Em Portugal atuam quatro companhias aéreas de carga que oferecem transporte de
carga/correio – DHL, TNT, UPS e FEDEX.
O aeroporto de Lisboa processa 65% do total da carga com origem e/ou destino nas
infraestruturas aeroportuárias portuguesas. Contudo, foi o aeroporto do Porto, Aeroporto
Francisco Sá Carneiro, que registou o maior crescimento neste segmento.
A carga transportada nas ligações internacionais representa 88% do total de carga
processada nas infraestruturas aeroportuárias nacionais, sendo o Brasil e a Angola os
principais mercados de destino da carga embarcada nos aeroportos nacionais. Por outro
lado, a Alemanha, o Brasil e a Espanha são os principais países de origem da carga
desembarcada em Portugal.
De acordo com as previsões, espera-se, que nos próximos 20 anos ocorra um
crescimento médio anual de 5,2%, com o continente asiático a liderar o mercado do
transporte aéreo de carga.
4. Vantagens
O transporte por via aérea permite enviar mercadorias para qualquer país do mundo
de forma rápida e eficiente.
Este tipo de meio de transporte é preferencialmente utilizado em situações urgentes,
em que a mercadoria tem necessidade de chegar ao local de destino o mais rapidamente
possível.
Existem uma série de vantagens associadas ao transporte aéreo de mercadorias, de
entre as quais se destaca a maior rapidez em relação ao transporte rodoviário ou
marítimo, evidenciada no gráfico 1, especialmente quando se tratam de médias e grandes
distâncias.
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Desta forma, este é geralmente eleito como o meio de transporte para o envio de
entregas urgentes e mercadorias de grande valor ou perecíveis, que exigem uma
determinada rapidez de chegada até ao destino, de modo a poderem chegar ao
consumidor ainda com as propriedades desejadas.
Além disso, este tipo de meio de transporte oferece uma grande eficácia em entregas
urgentes e até permite a chegada da carga a mercados de difícil acesso.
Apresenta uma elevada agilidade e segurança no transporte de pequenos volumes,
minimizando o risco de danos ou extravios das mercadorias, uma vez que se trata de um
meio de transporte com baixo índice de sinistralidade.
Por último, permite também a redução dos custos de armazenamento, sendo que,
existe uma menor necessidade de armazenar os produtos.
5. Desvantagens
Apesar do transporte aéreo de mercadorias ser o mais futurista e mais sujeito ao
desenvolvimento, também existem desvantagens inerentes a este, que estão presentes
em várias áreas.
Gráfico 1: Distância percorrida (km) em 12 horas pelos diferentes meios de transporte
Rodoviário
Marítimo
Ferroviário
Aéreo
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
As desvantagens associadas a este tipo de meio de transporte não se regem apenas
ao elevado custo no envio das mercadorias. De facto, o transporte de mercadorias por via
aérea envolve custos elevados (gráfico 2) que surgem não só do elevado consumo de
combustível como também do investimento em manutenção e infraestruturas
especializadas, mas outros problemas estão relacionados com esta forma de transporte.
Gráfico 2: Competitividade dos meios de transporte relativamente ao custo, em função da distância percorrida
(Fonte: Alban D’Entremont)
Em primeiro lugar, um avião apresenta uma capacidade de carga limitada quando
comparado com outros tipos de meio de transporte de mercadorias. Contudo, tem-se
vindo a verificar um aumento significativo desta capacidade ao longo do tempo.
Por outro lado, a elevada densidade de tráfego aéreo tem conduzido ao
congestionamento de algumas áreas, gerando certos problemas de segurança.
Outro problema que afeta os meios de transporte aéreos está relacionado com a
localização dos aeroportos. Normalmente, estas infraestruturas, que servem cidades a
nível global, encontram-se distantes das mesmas, sendo por isso necessário recorrer ao
transbordo de mercadoria, isto é, à transferência da mesma para um meio de transporte
adicional para fazer a ligação entre o aeroporto e o destino a que a mercadoria pretende
chegar. Por conseguinte, existe uma maior perda de tempo nos embarques e
desembarques que acaba também por ter uma influência negativa no custo final do
Cu
sto
dos tra
nspo
rtes p
or
un
ida
de d
e v
olu
me
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
transporte. Na figura 3, está presente o exemplo de Londres, cujos aeroportos se situam
longe do centro da cidade.
Figura 3: Distância de diferentes aeroportos ao centro da cidade de Londres (Fonte: Voos Londres)
Além disso, um avião é um meio de transporte com um grande impacto ambiental,
provocando não só poluição sonora, como também atmosférica devido principalmente às
elevadas quantidades de dióxido de carbono que emite para a atmosfera (gráfico 3). Deste
modo, é mais indicado para o transporte de pequenas mercadorias que necessitam de
chegar ao destino o mais rapidamente possível, não se justificando a sua utilização em
mercadorias com elevada longevidade.
Gráfico 3: Quantidade de dióxido de carbono (g) emitida por km de carga transportada (Fonte: Log-in logística
intermodal s.a.)
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
6. Principais aviões responsáveis pelo transporte de mercadorias
6.1. “Beluga” ou ‘’Airbus A300-600ST’’
Tripulação: 2 (piloto e copiloto)
Capacidade volúmica: 1 410 m³
Comprimento: 56,15 m
Envergadura: 44,84 m
Altura: 17,24 m
Área das asas: 258,80 m²
Peso bruto: 86 toneladas
Peso máximo de repouso: 140 toneladas
Motores: 2
Diâmetro da cabine: 3,95 m / No compartimento de carga: 7,1 m de diâmetro
Velocidade máxima: 857,53 km/h
Autonomia: 2 779 km (com cerca de 40 toneladas de carga) / 4 632 km (com cerca de
26 toneladas de carga)
Capacidade de combustível: 34 430 litros
O ‘’Airbus A300-600ST’’ (figura 4) é uma versão do modelo A300-600 modificado, que
foi construído de modo a ser possível o transporte de peças de aeronaves e de materiais
e mercadorias de grandes dimensões, impossíveis de transportar noutros meios de
transporte.
Inicialmente, foi nomeado como o ‘’Super Transporter’’, no entanto, mais tarde, adquiriu
o nome de ‘’Beluga’’ (baleia-branca).
Os trabalhos de construção da primeira aeronave deste modelo foram iniciados em
1992. Na sequência de 335 horas de testes a todos os níveis, em setembro de 1994, a
EASA (Agência Europeia para a Segurança da Aviação) certificou a entrada do “Beluga”
ao serviço. Juntamente com esta primeira aeronave foram construídos, nos quatro anos
seguintes, mais quatro aviões do mesmo modelo (A300-600ST), tornando cinco o número
de aviões deste tipo na frota.
Figura 4: Airbus A300-600ST ou ‘’Beluga’’ (Fonte:
Airbus)
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
A principal função destas aeronaves é transportar a mercadoria da Airbus pronta para
a construção final de outros aviões em toda a Europa. No entanto, o “Beluga” tem sido
usado, também, para transportar uma variedade de cargas especiais, incluindo
componentes de estações espaciais, máquinas industriais e até mesmo helicópteros
completamente intactos. A sua capacidade torna-o muito útil no que diz respeito ao
transporte de mercadorias muito complexas, graças às suas características. Na figura 5,
podemos observar o modo como é feito o carregamento dessa mercadoria neste avião.
Além disso, esta aeronave já foi também responsável pelo transporte de mercadorias,
em missões solidárias e de ajuda humanitária, como por exemplo, a entrega de produtos,
medicamentos e outras necessidades com vista a ajudar as áreas costeiras afetadas pelo
grande tsunami, na região do oceano Índico, em 2005.
A frota ‘’Beluga’’ é propriedade da Airbus Transport International (ATI), sendo também
uma organização que disponibiliza a sua frota a terceiros, para voos charter.
A empresa Airbus anunciou a sua intenção de prosseguir com o desenvolvimento das
aeronaves, tendo por base os aviões A330-300, cinco dos quais entrarão ao serviço em
2019, substituindo totalmente a frota “Beluga” em 2025.
Em comparação com o ‘’Super Guppy’’, modelo mais antigo com um formato
semelhante ao do “Beluga”, a quantidade de carga possível de ser transportada duplicou
e o seu volume aumentou cerca de 30%.
Apesar da grande capacidade volúmica que o ‘’Beluga’’ apresenta, este último não
possui uma grande capacidade em termos de peso, quando comparado com outros
modelos de aviões, podendo apenas transportar 47 toneladas.
Figura 5: Carregamento de mercadoria para o interior de ''Beluga'' (Fonte: Airbus)
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Em maio de 2015, a Airbus confirmou que a nova aeronave terá um 1 metro a mais de
largura que o seu antecessor, proporcionando, desta maneira, um aumento de 12% da
carga possível de transporte.
Esta mudança poderá, contudo, trazer dificuldades uma vez que estas novas
aeronaves necessitarão de pistas de dimensões superiores às existentes para tal efeito.
Até hoje, o recorde estabelecido pela carga transportada de uma só vez deu-se em
junho de 1997, através do transporte de um tanque químico para um navio por um avião
“Beluga”.
Já em 2003, um único avião ‘’Beluga’’ percorreu o maior voo charter da história com
cerca de 25 horas (sem incluir as paragens de reabastecimento) para transportar dois
helicópteros completos.
Assim, verifica-se que esta grande aeronave desempenha um papel fundamental na
sociedade, no que diz respeito ao transporte de objetos volumosos e de grandes
dimensões, nomeadamente veículos (ou parte deles).
6.2. AN-225 Mriya ou ‘’Super Heavy Transport’’
Tripulação: 6
Capacidade volúmica:
Comprimento: 84 m
Envergadura: 88,4 m
Altura: 18,1 m
Área das asas: 905 m²
Motores: 6
Peso vazio: 285 toneladas
Peso máximo de descolagem: 640 toneladas
Velocidade máxima: 850 km/h
Altitude máxima: 11 km
Autonomia: 4 500 km
Figura 6: Antonov Mriya 225 (Fonte: Antonov)
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
A aeronave ‘’AN-225 Mriya’’ (figura 6) começou a ser desenhada e construída entre
1984 e 1988, tendo sido criada para satisfazer algumas necessidades e desempenhar
novas funções.
Em primeiro lugar, foi projetado para efetuar o transporte de diferentes tipos de
mercadoria, com um total de 250 toneladas (grandes dimensões e elevada massa). Por
outro lado, também foi construída com vista a ser viável fazer viagens intercontinentais,
em que não houvesse necessidade de paragem para reabastecer, e com cerca de 180 a
200 toneladas de carga. Por fim, a sua produção visou tornar possível o transporte de
peças de massa elevada e de grandes dimensões, até 200 toneladas, na parte exterior
da aeronave.
A porta de carga do avião fica na parte da frente do mesmo, como podemos verificar a
partir da figura 7, e é equipada com uma espécie de autocarro espacial na parte superior
do convés, externamente.
Figura 7: Antonov 225 convés aberto para o exterior (Fonte: Antonov)
Na verdade, o ‘’AN-225 Mriya’’’ foi o primeiro avião que teve a capacidade de fazer o
lançamento aéreo de uma nave espacial de 170 toneladas, pondo-a na orbita desejada
para o efeito.
Inicialmente, a função principal do ‘’Super Heavy Transport’’ era o transporte de partes
de uma nave espacial, que tinha sido fabricada na antiga URSS. A sua autonomia
permitia-o voar entre 1500-2500 km e chegou a realizar cerca de 14 voos com uma
duração total de 28 horas e 27 minutos. Contudo, depois do colapso da URSS, o
financiamento para estas investidas chegou ao fim.
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
A modernização do ‘’Antonov-225’’ começou em 2000, cujo principal objetivo era o
transporte de cargas comerciais. A decisão deste projeto foi justificada pelos inúmeros
pedidos enviados para a Antonov Airlines solicitando a existência de um meio de
transporte de cargas ainda mais pesadas do que as transportadas na altura.
O AN-225 estabeleceu cerca de 240 recordes mundiais. Entre eles, a maior quantidade
em massa de material transportado de uma só vez (253 toneladas), o transporte de uma
mercadoria com cerca de 187 toneladas, e, também, o transporte da carga com maior
comprimento – 42,1 metros.
Tal como o A300-600 ST, o ‘’Beluga”, esta aeronave não põe de parte as missões
humanitárias. Por exemplo, em outubro de 2009, o AN-225 realizou vários voos para
entrega de geradores de energia em Samoa, tornando-se imprescindível para a
renovação da estação elétrica Satala que tinha sido destruída por um tsunami, neste
mesmo país. É importante também salientar, o papel deste avião na ajuda ao Haiti,
conseguindo levar até este país meios de construção de grande porte, que de nenhuma
outra maneira poderiam lá chegar, para a reconstrução de tudo o que foi destruído.
7. O futuro dos transportes
O mundo encontra-se em constante evolução, a qual surge da necessidade de
melhorar a qualidade de vida da sociedade. Assim, a incessável procura pelo ‘’ser melhor’’
leva-nos a querer melhorar tudo aquilo que nos rodeia.
Com efeito, os transportes de mercadorias, nomeadamente os aéreos, não são uma
exceção, existindo também essa necessidade de desenvolvimento nesta área. De facto,
as alterações que vão ocorrendo visam melhorar os meios de transporte já existentes.
Estas melhorias englobam diferentes aspetos tentando atuar a vários níveis: redução da
poluição, maior segurança, diminuição do tempo gasto e redução dos custos, de modo a
conseguir proporcionar as melhores condições à população e ao meio ambiente, em
simultâneo.
Recentemente, o meio aéreo tem sido explorado numa vertente inovadora e com
características muito diferentes das que conhecemos até à data.
20
Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
7.1. Drones
Com a evolução da tecnologia e das necessidades de consumo da sociedade
contemporânea, torna-se necessário encontrar outro tipo de soluções para fazer as
entregas ao domicílio.
Os drones fazem parte de um sistema que traz uma resposta eficiente ao transporte
de pequenas mercadorias em curtas distâncias, podendo vir a permitir menor tempo de
entrega e custos mais reduzidos.
Neste sentido, tem-se vindo a estudar e trabalhar na hipótese de integrar drones em
serviços ao domicílio. Por exemplo, encomendando um livro numa loja digital, em minutos
ou poucas horas, um drone deposita o pedido na entrada de sua casa. É um ganho
considerável de tempo para o cliente final e uma enorme vantagem para as lojas que
fazem o seu negócio a partir da Internet. Isto tem especial utilidade em regiões mais
isoladas, onde se torna mais difícil de chegar devido à qualidade de estradas, distância,
acessos, etc.
A primeira empresa que publicitou a utilização deste meio aéreo foi a Amazon, que
parece estar a levar este conceito bem a sério e já terá testado um sistema de entregas
com ‘’mini-drones’’ (figura 8) que
garantem a entrega da encomenda em
cerca de 30 minutos (dentro de
determinado raio de distância) para
produtos até 2,3kg, o que não se revela
problemático para esta empresa, uma
vez que que cerca de 86% dos produtos
comercializados não excedem este limite
de peso.
O drone recebe a ordem por via eletrónica, dirigindo-se de seguida a um armazém
onde vai buscar a encomenda e levanta voo para o destino indicado por GPS. Ao chegar
ao destino este desce verticalmente, deixa a encomenda e regressa à base.
É então expectável que o transporte aéreo evolua bastante nos próximos tempos no
sentido de se tornar mais flexível e ágil nas pequenas entregas, passando a ser mais uma
Figura 8: Drone da Amazon (Fonte: Amazon)
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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
opção nas entregas porta a porta num futuro não muito distante. A partir do gráfico 4, é
possível observar as estimativas, em relação ao investimento em drones, num futuro
próximo, sendo claro uma expectativa do aumento deste investimento.
Gráfico 4: Estimativas de investimento em hardware de drones por parte do governo, consumidores e empresas
da América (Fonte: Jane’s Intelligence Review)
Porém, para que este novo serviço seja implementado é preciso ultrapassar inúmeros
obstáculos, sendo o principal conseguir a autorização da “FAA” (Federal Aviation
Administration), entidade reguladora do espaço aéreo americano. A autorização para
estas e outras operações com drones não se tem revelado fácil, já que a utilização de
drones tem sido alvo de grande debate nos Estados Unidos, devido às implicações a nível
de segurança e de privacidade dos cidadãos, ponto em que a Amazon tem estado mais
focada.
Por outro lado, a Google também irá começar a operar com drones no que toca ao “e-
commerce”, contudo as duas empresas possuem visões relativamente diferentes.
Enquanto a Amazon trabalha com entregas de 30 minutos ou mais, os drones da Google
(figura 9) visam enviar encomendas até 2 minutos. A ideia desta empresa consiste na
utilização de um drone parecido com um avião, mas que descola e aterra de forma
semelhante a um helicóptero. Ao contrário do Air Prime, drone utilizado pela Amazon, este
não aterra para pousar a encomenda. O produto desce por um fio e, assim que o pacote
chega ao chão, é solto, e a corda é puxada de modo a regressar ao drone. No entanto,
este serviço também está sujeito aos mesmos problemas que o da Amazon.
22
Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
Assim, este novo tipo de transporte de mercadorias apresenta muitas vantagens
em relação a outros já existentes. Como é óbvio, os drones não precisam de ser
comandados por pilotos, o que diminui os gastos. Além disto, não são influenciados pelo
trânsito, permitindo uma maior rapidez na entrega das mercadorias. Oferecem ainda uma
grande comodidade ao consumidor, como também possibilitam a entrega em locais
remotos ou de difícil acesso. Por último, esta inovação não contribui para a poluição do
meio ambiente, ao contrário do avião que tem um grande impacto na natureza.
7.2. GABRIEL
A levitação magnética é uma tecnologia já desenvolvida e implementada no setor
ferroviário. Porém, são ainda necessários estudos para provar a exequibilidade do
conceito no setor de transporte aéreo.
A GABRIEL investiga como adaptar a tecnologia de levitação magnética já existente e
redesenhar as novas necessidades para o meio de transporte aéreo. A GABRIEL
investiga, também, se esta tecnologia magnética é exequível e se compensa em termos
de custos na aterragem e descolagem.
Se a possibilidade de aterrar num painel ‘’maglev’’ (magnetic levitation) se mostrar ser
viável e económica, esta única e radical nova solução pode reduzir o consumo de
combustível da aeronave. Isto porque, o peso do meio de transporte pode ser reduzido,
dado que as rodas não serão precisas, e assim será necessário menos combustível a
Figura 9: Drone da Google (Fonte:
Drone Freaks)
23
Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP
bordo, uma vez que os motores poderão ser mais pequenos como resultado da diminuição
de potência necessária. A figura 10 ilustra o funcionamento desta invenção, mostrando
como se daria a descolagem e aterragem através deste painel.
Figura 10: Funcionamento do ''maglev'' (Fonte: GABRIEL)
Usar a potência proveniente do solo irá, também, reduzir o impacto ambiental,
ocorrendo uma redução de ruído e menor emissão de gases, nomeadamente CO2 e NOx,
para a atmosfera.
Das várias potenciais tecnologias para executar a descolagem e a aterragem, o
GABRIEL é baseado na levitação magnética, tecnologia vista como benéfica para o
presente e futuro da transportação aérea (tabela 2).
Tabela 2: Vantagens e impactos promissores do GABRIEL (Fonte: GABRIEL)
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Contudo, esta tecnologia não se limita a ser utilizada apenas em aeroportos. Há
também estudos a serem feitos para ser usado o maglev em porta-aviões.
Esta área será confrontada com novos desafios, que surgem da necessidade de haver
maior segurança, menos poluição e mais eficiência do que a verificada atualmente.
Todas estas influências no take-off e aterragem da aeronave irão gerar necessidade
de melhorar radicalmente as novas tecnologias, métodos e soluções estruturais para a
sua realização.
8. Otimização
A otimização em determinados processos está geralmente relacionada com pequenas
modificações, o que pode, individualmente, parecer irrelevante. No entanto, quando
combinadas com todas as práticas de otimização podem surgir melhorias notáveis.
No campo dos meios de transporte aéreo, existe também o ramo ligado à logística e
otimização, tendo-se vindo a dar especial atenção a determinados assuntos. De facto,
tem vindo a ser estudada uma forma de organização do espaço aéreo e não só, de
maneira a diminuir as várias áreas que fazem parte do transporte aéreo de mercadorias,
através de novos programas.
8.1. Os programas
8.1.1. Céu Único Europeu
Todos os dias, 27 000 voos registados atravessam os céus europeus. Sem uma
organização adequada e eficaz a saturação dos céus é iminente.
A Comissão Europeia lançou o projeto ‘’Céu Único Europeu’’ para remover as fronteiras
aéreas nacionais e tornar o espaço aéreo mais eficiente, competitivo, seguro e menos
prejudicial para o ambiente. Contudo, o progresso tem sido lento.
O espaço aéreo europeu está estruturado em função das fronteiras nacionais, existindo
28 sistemas nacionais de controlo do tráfego aéreo, 60 centros e mais de 650 setores.
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Os voos são muitas vezes incapazes de tomar rotas diretas tornando os voos mais
longos e aumentando o consumo de combustíveis e as emissões de CO2. Esta situação
tem um preço: 5 mil milhões de euros por ano, que acaba por ter repercussões nas
carteiras dos passageiros.
O Céu Único Europeu pretende resolver dois problemas. O primeiro ligado à ineficácia
dos serviços de navegação aérea, através da remoção das fronteiras nacionais,
permitindo a criação de rotas mais curtas, reduzindo o consumo de combustível. A
separação organizacional e orçamental das autoridades de supervisão nacionais das
organizações de controlo de tráfego aéreo pretende ainda melhorar a segurança e a
supervisão. O segundo problema é referente à fragmentação dos sistemas de tráfego
aéreo: os atuais blocos nacionais de tráfego aéreo serão substituídos por 9 regionais, que
já foram criados mas ainda não estão operacionais. Pretende ainda melhorar o
rendimento através de objetivos mais independentes e transparentes.
As iniciativas relativas ao Céu Único Europeu pretendem triplicar a capacidade, reduzir
para metade os custos da gestão do tráfego aéreo por voo, melhorar a segurança para
um nível dez vezes superior e reduzir o impacto ambiental do setor.
Os objetivos relativos ao ‘’Céu Único Europeu’’ incluem os seguintes elementos:
- A criação de uma função de gestor da rede para gerir recursos escassos (conceção
do espaço aéreo) numa perspetiva europeia;
- O estabelecimento de blocos funcionais de espaço aéreo para otimizar a prestação
de serviços de navegação aérea (SNA) ao nível dos prestadores desses serviços,
independentemente das fronteiras nacionais;
- A introdução de um sistema de desempenho destinado a melhorar o desempenho
dos SNA em quatro domínios fundamentais: segurança, objetivos ambientais, eficiência
em termos de custos e eficiência do voo.
8.1.2. SESAR
Este programa foi criado como pilar tecnológico do ‘’Céu Único Europeu’’, cujo objetivo
é modernizar a gestão de tráfego aéreo na Europa, resolvendo a corrente fragmentação
e os elevados custos na exploração do céu Europeu.
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A tarefa principal da iniciativa conjunta SESAR é a execução do Plano Diretor Europeu
de Gestão de Tráfego Aéreo para a implementação desta nova geração de sistemas para
o ‘’Céu Único Europeu’’, a partir de 2020.
O SESAR envolve, no total, mais de 100 companhias de 20 países e conta com mais
de 3000 pessoas em mais de 300 projetos.
8.2. Formas de otimizar o transporte aéreo de mercadorias
Existem sempre formas de melhorar aquilo que se encontra à nossa volta. A otimização
recorre a processos que lhe permitem retirar de um negócio o máximo de lucros possível,
reduzindo a quantidade de despesas e gastando o mínimo de tempo possível, contudo,
não pondo em causa a qualidade do produto final.
No caso particular dos transportes aéreos são algumas as formas encontradas para
otimizar este processo.
Por um lado, pode ser usado o shipping software, um tipo de programa informático,
que, com o auxílio da rotulação automática de encomendas, pode ser integrado no
sistema informático de uma transportadora de mercadorias. Este programa, uma vez
instalado, cumpre funções que contribuem para uma melhor organização de informações,
maior eficiência no envio de carga, melhor poupança de tempo em logística, melhor
processamento de dados, maior redução de custos para a empresa e menor risco de
ocorrência de erros no embarque.
Por outro lado, insistir na parte da transparência, isto é, na tecnologia para ter
conhecimento do local exato onda a carga a ser transportada se encontra, é uma das
melhores formas de evitar potenciais consequências negativas nos orçamentos, no tempo
ou até mesmo na credibilidade da transportadora aérea. Possuindo informações sobre a
localização ao segundo de cada carga, por sistemas de navegação global, permite
identificar problemas e manter a carga no caminho correto.
Outra forma de otimização passa pela maximização do espaço. O empacotamento
eficiente da carga em cada palete, poupando espaço, permite levar num carregamento
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mais mercadoria, o que, consequentemente, conduz à redução dos custos de envio. Além
disso, pode também reduzir as taxas de peso dimensional, caso se trate de uma
transportadora aérea que recorre a serviços de outras.
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