ATC VARYO ve BAŞ talimatları
Merkez Avrupanın kalabalık hava sahasında, pilotlara genellikle hava trafik kontrolörleri tarafından bir radar vektörü istikametinde uçmaları, belirli bir oranda tırmanma/alçalma ya da belirli bir zaman diliminde belirli bir uçuş seviyesine ulaşmaları talimatı verilir. Bu talimatlar, trafik akıcı bir şekilde akmaya devam ederken, uçaklar arasında ayırımın muhafaza (tipik olarak rotada yatay olarak 5 NM ve TMA’larda 3NM) edilmesini sağlar. Kontrolörler, sadece yakın çevrede bulunan hava trafiğini ayırmakla kalmayıp aynı zamanda birkaç dakika sonrasını da planlamakta, herhangi bir çarpışmanın zamanında önlenmesini sağlamaktadır.
Bununla birlikte, son zamanlarda Traffic Advisory (TA) alındıktan veya TCAS trafik ekranında başka bir hava aracını gözlemledikten sonra ATC’nin vermiş olduğu dikey alçalış veya tırmanış oranı veya yönlendirme (heading) talimatları dikkate alınmaksızın ve dikey veya yatay manevraların başlatıldığı bir dizi olay bildirilmiştir. Bu davalardan bazılarını inceleyeceğiz ve bu eylemlerin neden gereksiz olduğunu tartışacağız.
Normalde bir Resolution Advisory (RA) alınmadıkça, pilotlar verilmiş herhangi bir baş (heading) ve varyo (dikey hız oranı) dahil olmak üzere ATC talimatlarına uymalıdır. Bununla birlikte, bir RA yayımlandıktan sonra, RA ile ATC talimatları arasında bir çelişki olsa bile RA manevrasının gereği hemen öncelikle uygulanmalıdır.
Benzer konular zaten ACAS Bültenlerinde yer almaktadır. 6 (TCAS trafik göstergesinin yanlış kullanımı), no. 16 (“Trafik, trafik” TCAS Trafik Önerileri) ve no. 19 (ATC maddeleri).
Stanislaw Drozdowski
EUROCONTROL
Olay 1a: Dikey hız (VARYO) talimatı uygulanmadı
Aşağıda gösterilen olayda üç uçak yer almaktadır: heading’i 110° yönünde (kahverengi olarak gösterilen) FL350’de bir Embraer-135, Heading’i 310° yönünde (mavi) FL340’ta bir Boeing 737-900 ve ayrıca 240° başta FL340’ta bir Boeing 737-800 (mor). EMB135, TOD’e yaklaşırken ATC, 5° sağa dönmesini ve FL330’a 2 dakika içinde alçalmasını söyler. B737-900’e mevcut başını muhafaza etmesi için talimat verilmiştir.
Verilen Baş (heading) talimatları, EMB135 ve Boeing 737-900 arasındaki 5 NM yatay ayrımını sürdürmek için, “2 dakika içinde seviyenin alınması” talimatı ise, EMB135’in bu yatay ayrım kaybolmadan önce B737-800’ün altında kalmasını sağlamak için verilir.
45 saniye sonra, EMB135, FL348’den geçerken, hem EMB135 hem de B737-900, birbirlerinden TA ikazı alır. Hava Araçları hafifçe yakınlaştığından ve Çarpışma Noktasına olan süre, TA ikaz eşiği içine düştüğü için TA ikazı gelmektedir.
Her iki uçak da kendine verilen başta uçtukları için olduğundan, herhangi bir yanal ayrım kaybı yoktur. TA’nın alınmasından hemen sonra, EMB135 alçalmasını durdurur ve “TCAS TA ikazı nedeniyle alçalma varyosunu uygulayamadığını” bildirir.
Kontrolör EMB135’e FL330’a alçalmasını tekrar söyler. Ayrıca, güneybatıya doğru uçan B737-800 ile yatay ayrımın, verilen seviyeye alçalırken korunmasını sağlamak için 090° başa sola dönüş verilir.
20 saniye sonra TA ikazları biter.
EMB135 alçalmasına devam eder ve FL330’a ulaştığında (B737-800’ün altında ve 8.4 NM mesafededir) kendi rotasına serbest kılınır.
Sola 090 başa dönüş yaptırılmasaydı, EMB135 ekibinin TA’ya reaksiyon olarak varyoyu düşürmesi, yatay ayrımı gerekli olan 5 NM’nin altına düşürürdü.
Sonuçlar:
EMB135 ekibi, ATC talimatlarını uygulamadı ve TCAS’tan gelen TA ikazı nedeniyle varyosunu düşürdü. Aslında TA ikazının alındığı uçakla (B737-900) ayrımın kaybolma riski yoktu ve yaklaşma oranı RA ikazının tetiklenmeyeceği şekilde idi. EMB135, belirtilen dikey alçalma hızında (varyoda) alçalmayı durdurduğundan, kontrolör, B737-800 ile ayırım kaybını önlemek için EMB135 ekibine tekrar ek bir dönüş talimatı vermek zorunda kalmıştır.
Alınan dersler:
TA ikazının amacı, yaklaşan bir trafiğin görsel olarak aranmasına yardımcı olmak ve mürettebatı olası bir RA ikazı için hazırlamaktır.
ICAO hükümleri oldukça açıktır – pilotlar, uçağı TCAS’tan gelen TA ikazlarına reaksiyon olarak manevra yapmamalıdır.
TCAS TA ikazında manevra yapmak, gerçek bir ayırım kaybına veya RA ikazına yol açabilir.
Pilotlar, RA ikazı alınmadıkça verilen dikey oran (varyo) ve baş da (HDG) dahil ATC talimatlarına tam olarak uymalıdır.
ICAO PANS-OPS (Doc. 8168, volume I, Part III, Section 3, para. 3.2) der ki;
ACAS tarafından üretilen endikasyonlar, pilotlar tarafından aşağıdaki güvenlik hususlarına uygun olarak kullanılacaktır:
Pilotlar, TCAS sisteminden gelen sadece TA ikazında uçaklarına manevra yaptırmayacaklardır; […] TCAS sisteminden gelen bir TA ikazının alınması üzerine, pilotlar bir RA meydana gelirse uygun manevraya hazırlanmak için tüm mevcut bilgileri kullanmalıdır; […] ICAO ACAS Manual’e göre (Doc. 9863, 188.8.131.52):
Davetsiz uçaklara ve yakınlarda bulunabilecek diğer uçaklarla görsel temas kurmaya çalışarak TA ikazlarına tepki verin. […] Sadece TA bilgilerine dayanarak belirlenmiş rotadan veya ATC talimatından sapmayın. […] Tırmanırken veya alçalırken dikey hızda hafif ayarlamalar veya ATC talimatlarına hala uyarken süratte küçük ayarlamalar yapılabilir.
Olay 1b: Dikey hız talimatı uygulanmadı
Bir kuzey yönlü Airbus 321 (şekilde kahverengiyle gösterilmektedir), FL380’i muhafaza ederken, güneye giden bir Airbus 320 (mavi), FL370’e tırmanırken FL345’i katetmektedir. Daha kuzeyde, bir Airbus 319 (yeşil), FL380 de batıya doğru gidiyor ve bir başka A320 (mor) doğu yönü, FL350 muhafaza ediyor.
ATC, öngörülen 6 NM’lik yatay ayrımın korunmasını sağlamak için kuzeye doğru uçan A321 (kahverengi) ve güneye giden A320 (mavi) uçaklarına heading’lerini (uçtukları başı) muhafaza etmesi talimatını bildirir. Daha sonra kontrolör, A321’e dikey 1000 ft/dak veya daha yüksek alçalma oranı ile (varyo-fpm) FL340’a inmesini söyler. Dikey hız, iki hava aracının kuzeydeki kesişme noktasından dolayı verilir: A321 alçalma oranını uygulamak sureti ile yatay ayrım kaybolmadan diğer uçağın altına inecektir.
A321 ve A320, uçakları arası mesafe 9.8 NM iken ve FL374 ve FL356 seviyelerini katederken, her ikisi de TA ikazı alır. A321 ekibi hemen, TA ikazından dolayı alçalma varyosunu azalttığını bildirmiş ve kontrolörden trafik bilgisini istemiştir.
26 saniye sonra, A321 FL369 ve A320 FL362’yi geçerken, uçaklar 5.9 NM’lik bir mesafeden geçer ve TA ikazları da sonlanır. Ardından, A321, talimat verildiği şekilde alçalmasına devam eder ve kuzeyde kesişen rotada bir ayırım kaybı olmaz.
Sonuçlar:
Bu olay da, ATC talimatlarını takip etmenin önemini göstermektedir, çünkü ATC talimatları, bir başka frekansta ya da bir miktar uzak mesafedeki uçaklar da dahil olmak üzere, etraftaki tüm trafiği hesaba katarak verilmektedir. Bu olayda, birbirini katedecek her iki uçak arasındaki mesafe yeterli ve ayırımı kurtarmak mümkün olduğu için A321’in varyo azaltmasının, önemli bir olumsuz sonucu olmamıştır. Bununla birlikte, bir TA ikazından dolayı ATC tarafından verilen dikey oranın azaltılması için bir gerekçe bulunmamaktadır. Bu geometride, hiçbir RA tetiklenmemiştir.
Alınan dersler:
Pilotlar: Her zaman ATC tarafından talimat verilen varyo ve baş talimatlarına uyun. Kontrolörler bunu yeterli ayırımı tesis etmek için kullanır. Kontrolörler, verdikleri dikey orana ulaşılması ve düz uçuşa geçişteki gecikmeleri hesaplarken bazı marjları uygularlar.
Hava trafik kontrolörleri, hızlı ve güvenli bir trafik akışını sağlamak için eylemlerini trafik genel görüntüsüne dayandırırlar (büyük resim).
Kontrolörler: İşyükü ve frekans doluluğu elverdiği ölçüde, pilotlara trafik bilgisi vermelidir, böylece yön / dikey hız talimatlarının nedenleri uçuş ekipleri tarafından da bilinir.
Olay 2: Trafik ekranının yanlış değerlendirilmesi:
Batıya doğru uçan Boeing 737-800, alçalma başlangıç notasında (TOD) FL340’dadır. Alçalmasını kolaylaştırmak için ATC kontrolörü, ekibin 10° sola dönmesini ve 2000 ft/dak (varyo) ile FL260’a alçalmasını ister. Dikey hız talimatının amacı, B737’yi komşu sektörde bir kaç mil uzaklıkta bulunan bir kuzey-güney trafiğinin altına getirmek iken, sola dönüş, FL370’e aksi yönde tırmanan bir Airbus 330 ile yatay ayrımı sağlamaktır. Her iki uçak da verilen baş (HDG-heading) talimatları ile “kilitlenir” ve birbirlerinden 5 NM’den daha fazla uzak geçmeleri beklenmektedir.
B737 alçalmaya başlar ve uçaklar yaklaştıkça, B737 mürettebatı A330’unu TCAS trafik ekranında gözlemler ve A330’un saat 12 konumunda olduğu için kesişmeye girdiklerini belirler. Kısa bir süre sonra A330’a karşı TA alırlar ve alçalma hızlarını 200 (fpm) ft/dak’ya düşürürler. TA’nın alındığı sırada, uçaklar 10.1 NM ve 2500 fit ile ayrılmış durumdadır. TA ikazı 16 saniye sonra sona erer ve 20 saniye sonra uçaklar, 5.5 NM yatay ayrım ve 1500 feet dikey ayrılma ile birbirlerini katederler.
Sonuçlar:
B737 ekibi, TCAS trafik göstergesine dayanarak A330’un bir çarpışma rotasında olduğuna karar vererek ATC talimatının aksine alçalma hızını düşürdü. Aslında, A330 neredeyse paralel aksi yönde ilerliyordu. A330’a ATC yeterli yatay ayırım sağlamıştı ve B737 ekibinin A330’un pozisyonunu değerlendirilmesi yanlıştı.
Alınan dersler:
TCAS Trafik Ekranı, yanlış yorumlanabileceğinden, kendi kendini ayırmak için kullanılmamalıdır. Çünkü sınırlı bir “bearing” hassasiyetine (± 30°) sahiptir ve hareketli bir referansa dayanmaktadır. Diğer uçağın yörüngesi ve niyetleri bilinmediğinden, sadece bir TA ikazına dayanan kaçınma manevraları bir sorun yaratabilir veya mevcut bir durumun bozulmasına neden olabilir.
Nominal olarak, TCAS izleme aralığı 30 NM ve 10.000 fit arasındadır; bununla birlikte, yüksek yoğunluklu hava sahasında, TCAS izleme aralığı, diğer sistemlerle (çarpışmadan kaçınma kabiliyetinden ödün vermeden) istenmeyen girişimi azaltmak için 5 NM’ye kadar azaltılabilir. Sonuç olarak, yakındaki tüm uçaklar mutlaka trafik gösterge panelinde (ekranında) gösterilmeyecektir.
Olay 3: Aşağıdaki trafik nedeni ile alçalmanın durdurulması ve tırmanış
Bir Boeing 787 FL360’ı bir Embraer 190’ın üzerinde FL300’de muhafaza etmektedir. Her iki uçak da aynı meydana uçmaktadır. B787, alçalmak istediğinde, FL310’a serbest kılınır.
B787, 3000 ft/dk (fpm) hızında FL320’ye yaklaştığında, mürettebat ATC kontrolöründen aşağıdaki trafik hakkında bilgi ister. Kontrolör trafik bilgisi sağlar ve B787’nin aşağıdaki uçakların 1000 metre üzerinde geçtiğini onaylar. B787 mürettebatı, FL310’a olan mesafeyi teyit eder ama aynı zamanda alçalmayı durdurur ve uçak FL324’e çıkana kadar tırmanmaya başlar.
Ardından, B787 ekibi, tırmanış nedeninin “aşağıdaki trafik bilgisi” olduğunu bildirir. Kısa bir süre sonra B787, FL310’a alçalmasına devam eder.
Sonuçlar:
Olay sonrası analizi, ekibin aşağıdaki EMB190’dan bir TA ikazı aldıktan sonra hemen tırmanmaya başladığını göstermiştir. Aslında TCAS sisteminden herhangi bir RA ikazı yayınlanmadığından ATC talimatlarına aykırı bir manevra için hiçbir gerekçe yoktu.
Düz uçuş öncesinde varyo (dikey hız) azaltmaları
Çoğu pilot, özellikle düz uçuş seviyesine yaklaşma sırasında aşırı alçalma ve tırmanma oranlarının, yakın bir uçuş seviyesindeki uçaklarla istenmeyen TCAS RA ikazlarına yol açabileceğinin farkındadır.
İstenmeyen RA ikazlarının olmasını azaltmak için ICAO, ATC tarafından aksi belirtilmedikçe, tırmanma veya alçalmanın son 1000 feet içinde (pilot, bitişik seviyede başka bir hava aracını bildiğinde) azaltılarak alçalma veya tırmanış oranını 1500 fpm (ft/dk) ve altında bir değere düşürülmesini tavsiye etmektedir (aşağıdaki yeşil nota bakınız). Bir TA, ikazı, pilotları ATC dikey hız talimatından sapmaya yetkilendirmez. Hava trafik kontrolörleri, trafik verimli bir şekilde akarken tüm uçakların ayrı kalmasını sağlamak için dikey hız talimatlarını kullanır.
Pilotlar, uçak performans nedenleriyle ATC’nin verdiği dikey hız talimatına uyamazlarsa, en kısa zamanda ATC’yi bilgilendirmelidirler.
ICAO Annex 6 (4.4.10):
Tırmanış ve alçalış oranları için uçak operasyon usulleri.
Tavsiye: Hava trafik kontrol talimatında aksi belirtilmedikçe, verilen irtifaya yaklaşırken gereksiz (ACAS II) RA ikazlarından kaçınmak için, operatörler, özellikle oto-pilot ile uçuşta alçalma veya tırmanış prosedürlerini belirlemelidir. Alçalma veya tırmanışın son 1000 feet’lik kısmında varyonun 1500 ft/dk’nın altında tutulması ile pilot, irtifasındaki veya yaklaşan bir başka hava aracının farkına varır.
Özetle en önemli hususlar şunlardır:
- Pilotlar ATC dikey hız talimatı ve yön talimatları ile uyumlu olmalıdır. Kontrolörler bu talimatları yakındaki tüm kontrollü trafikleri ayırmak için kullanır.
- ATC talimatlarından herhangi bir sapma, ayrımın kaybolmasına yol açabilir. Pilotlar talimatlara uyamayacaklarsa, ATC en kısa zamanda bilgilendirilmelidir.
- Pilotlar, TCAS TA ikazlarına cevap vermemelidir. Sadece TA ikazı, bir uçağın yakında olduğunun ve çarpışmanın olabileceğinin bir göstergesidir.
- ATC talimatlarından sapma, yalnızca RA ikazlarına reaksiyon gerektiğinde yetkilendirilmiştir. Tüm RA ikazlarında prosedürlerde belirtildiği gibi derhal manevra uygulanmalıdır.
- Pilotlar sadece TA ikazları (sınırlı doğruluktan dolayı) doğrultusunda manevra yapmamalı ve kendi kendine ayırım kararları almamalıdır.
- Eğer kontrolörler ayırım için baş / varyo talimatları kullanırlarsa, trafik bilgisi sağlamak için çaba sarf etmelidirler, böylece pilotlar bu talimatların nedenlerinin farkında olmalıdır. Bu beklenmedik manevraları önlemeye yardımcı olacaktır.
Ref: EUROCONTROL, ACAS II Bulletin, November 2017 – N022