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1 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 [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

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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

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

[email protected]

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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

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Transporte Aéreo de Mercadorias – Projeto FEUP

Bibliografia ........................................................................................................................................... 28

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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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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.

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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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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.

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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)

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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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