TWR, APP i ACC

Tytułem wprowadzenia do opisu służby kontroli obszaru (ACC) powiedzmy kilka słów o strukturze przestrzeni powietrznej. Rejon Informacji Powietrznej (FIR) jest to przestrzeń powietrzna rozciągająca się od ziemi do określonej wysokości oraz ograniczona w płaszczyźnie poziomej. W Polsce mamy jeden FIR, sięgający około 22 km wzwyż, którego obszar na wschodzie, południu i zachodzie pokrywa się z granicami terytorium RP a na północy zahacza dodatkowo o część Bałtyku. Zasada, że kształt FIR-u w dużej mierze odzwierciedla geograficzny kształt kraju, nie musi być jednak regułą. Niektóre, zwłaszcza większe państwa są podzielone na kilka FIR-ów regionalnych. Mniejsze kraje mogą być z kolei połączone i objęte jednym FIR-em centralnym.

Przestrzeń w ramach FIR-u Warszawa jest podzielona na kilka sektorów. Od marca 2016 roku każdy z nich na wysokości około 11 km jest podzielony dodatkowo na sektor górny i dolny. Konfiguracja sektorów jest płynna i zależy od wielu czynników operacyjnych, toteż pojedyncze sektory są czasem łączone w pary lub grupy. Kluczowym jest zapewnienie bezpieczeństwa ruchu lotniczego, tak więc za każdy element przestrzeni odpowiada jednocześnie inny kontroler. A ściślej – dwóch, ponieważ kontrolerzy ACC pracują w parach.

Dookoła lotnisk funkcjonują rejony kontrolowane lotniska (TMA) i strefy kontrolowane lotniska (CTR), czyli strefy, w których kontrolę zapewniają kontrolerzy służb APP i TWR. Lecący z miasta A do miasta B samolot opuszcza takie TMA poprzez bramkę, po czym załoga przełącza radio na częstotliwość ACC, odpowiednią dla sektora, w którym się znajduje. Pierwszym, o co z reguły prosi, jest kontynuowanie wznoszenia do wysokości przelotowej. Kontroler wydaje stosowne zezwolenie, gwarantujące pełne bezpieczeństwo wszystkim uczestnikom ruchu lotniczego. Ewentualnie, wznoszący samolot będzie nabierał wysokości stopniowo, zajmując przez pewien czas niższy poziom przelotowy albo zostanie lekko odchylony od zaplanowanej trasy dla umożliwienia płynnego wznoszenia do wspomnianego poziomu przelotowego.

Najczęstsze poziomy przelotowe (czyli takie, na których samolot pokonuje swoją trasę) wahają się między FL240 a FL400 (7 – 12 km), z naciskiem na te wyższe. Najczęstsze, bowiem zdarzają się poziomy poniżej lub powyżej tego zakresu. Zależy to oczywiście od typu statku powietrznego, jego możliwości oraz długości trasy. Poziomy te są wyliczone jeszcze na etapie planowania lotu i uwzględniają ekonomikę lotu oraz czynniki operacyjne. Tak lecący samolot pokonuje kolejne sektory a czasem i FIR-y, zmieniając częstotliwości i wykonując polecenia kontrolerów ACC. Dla pilotów najkorzystniej jest zająć poziom przelotowy i kontynuować na nim lot aż do momentu osiągnięcia Top Of Descent (TOD), czyli punktu w określonej odległości od lotniska docelowego, w którym powinni rozpocząć zniżanie. TOD jest uzależnione od prędkości samolotu, wysokości, na której się znajduje i optymalnej (bezpiecznej dla samolotu i wygodnej dla pasażerów) prędkości zniżania. W końcu, zniżający samolot dociera do bramki wlotowej do TMA otaczającego lotnisko docelowe (wspomniane miasto B), a załoga otrzymuje instrukcję kontaktu radiowego z odpowiednią służbą APP lub TWR.

Brzmi to może prosto, lecz w rzeczywistości służba kontroli obszaru jest bardzo wymagająca. Pamiętajcie, że w tym samym czasie dany sektor przecinają statki powietrzne lecące w różnych kierunkach na różnych poziomach przelotowych. Utrzymują zróżnicowane prędkości, nierzadko zależne od wiatru, a ich drogi często się przecinają. Czasem załogi muszą ominąć obszar niebezpiecznego zjawiska atmosferycznego albo proszą o skrót, pozwalający im zaoszczędzić czas i pokonane kilometry. Bywa też, że z różnych powodów proszą o zmianę poziomu lotu, np. z powodu turbulencji czy dla poprawy osiągów. Pamiętajcie, że każdy kolejny poziom przelotowy znajduje się o około 305 metrów wyżej od poprzedniego a wraz ze wzrostem wysokości zmniejsza się gęstość powietrza. Ma to duży wpływ na pracę silników i możliwości aerodynamiczne mniej lub bardziej obciążonych maszyn. Załogom nie jest więc obojętne, który poziom lotu zajmują.

Kontrolerzy ACC sprawują kontrolę nad statkami powietrznymi lecącymi w różnych kierunkach i na różnych wysokościach przelotowych. Ich drogi przecinają się w kilku wymiarach – nie tylko w poziomie, ale też w płaszczyźnie pionowej, gdy samolot jest po starcie lub zniża do lądowania. Podobnie jak w przypadku służby kontroli zbliżania, kontrolerzy ACC również zapewniają bezpieczne separacje wznoszących, zniżających i przelatujących w każdym możliwym kierunku statków powietrznych.

Służba kontroli obszaru dla całego FIR-u Warszawa jest pełniona z sali operacyjnej w Centrum Zarządzania Ruchem Lotniczym. To odizolowane i zabezpieczone na wypadek różnych zdarzeń przestronne pomieszczenie, naszpikowane elektroniką pozwalającą utrzymywać stałą łączność z załogami statków powietrznych oraz śledzić ruch samolotów na zobrazowaniach radarowych.

Nie wszystkie lotniska na terenie FIR-u Warszawa wymagają wydzielenia służby kontroli zbliżania jako osobnego organu. I tu od razu dygresja: Mówimy o kontroli wykorzystującej zobrazowanie radarowe!

Służba zbliżania, czyli APP, to bufor znajdujący się pomiędzy służbą kontroli obszaru (ACC), kontrolującą rejsy na wysokościach przelotowych, i służbą kontroli lotniska (TWR), porządkującą ruch lotniczy na lotniskach i w ich okolicy.

Samoloty opuszczające poziom przelotowy i szykujące się do lądowania obniżają pułap lotu stopniowo, aż znajdą się na odpowiedniej wysokości i nad punktem o określonych współrzędnych geograficznych. Punkt ten to bramka wlotowa do TMA (rejonu kontrolowanego lotniska). Tam też załogi przestrajają radiostacje na częstotliwość lokalnego APP albo od razu TWR (jeśli radarowa służba kontroli APP nie jest zapewniona). W tym drugim przypadku formalnie kontrolerzy TWR pełnią także rolę kontrolerów zbliżania, choć nie korzystają ze zobrazowania radarowego (nazywa się to kontrolą proceduralną. To ten przypadek, gdy kontrolerzy TWR pilnują pozycji samolotu bazując na meldunkach otrzymywanych od załogi).

Radarowa służba kontroli zbliżania jest potrzebna przede wszystkim w tych TMA, w których mamy do czynienia z większym natężeniem ruchu lotniczego IFR znajdującego się w przestrzeni kontrolowanej. Kontrola radarowa jest zapewniona od wysokości kilkuset metrów, określonej przepisami osobno dla każdego TMA. Jak sama nazwa wskazuje, TMA jest to rejon KONTROLOWANY lotniska. Nie obejmuje zatem samolotów szkolnych czy turystycznych latających poniżej tej wysokości. Dla APP te statki powietrzne mają znaczenie dopiero wtedy, gdy z jakiegoś powodu chcą lecieć wyżej i korzystać z przestrzeni kontrolowanej.

Zadaniem APP jest zapewnienie bezpiecznych odległości pomiędzy lądującymi samolotami i ustawienie ich w kolejkę przed przesłaniem na częstotliwość TWR, a także wyseparowanie ze startującym ruchem lotniczym. Odbywa się to bardzo dynamicznie, a podstawą pracy kontrolera APP jest zobrazowanie radarowe oraz częste i szybkie instrukcje wydawane przy użyciu systemu komunikacji głosowej. Działania te wymagają ścisłej współpracy z pracownikami TWR, ACC i innymi podmiotami, stąd też stanowiska operacyjne APP wyposażone są w panele łączności umożliwiające nawiązywanie natychmiastowej łączności wewnętrznej (podobnie zresztą, jak miejsca pracy personelu pełniącego służbę w innych organach kontroli ruchu lotniczego). Koordynacja pracy między poszczególnymi służbami i innymi jednostkami organizacyjnymi jest bardzo istotna dla dynamiki i bezpieczeństwa ruchu lotniczego.

Dlaczego służba kontroli zbliżania na bardziej ruchliwych lotniskach jest tak istotna? Niech za przykład ponownie posłuży warszawskie Okęcie. W szczytowym ruchu starty i lądowania na Lotnisku Chopina odbywają się co niecałe dwie minuty. Oznacza to, że w przestrzeni powietrznej warszawskiego TMA robi się bardzo duży tłok.

Wyobraźmy sobie, że do lądowania szykuje się na raz kilkanaście maszyn. Oczywiście, są one oddalone od progu pasa jeszcze o dobre kilkadziesiąt, a nawet przeszło sto kilometrów, rozwijają różną prędkość i lecą na różnych wysokościach. Są to statki powietrzne o zróżnicowanych konstrukcjach, napędach i możliwościach, które mogą lecieć i zmieniać wysokość w różnym tempie. Kontrolerzy zbliżeniowi muszą zadbać, aby samoloty te zostały płynnie doprowadzone do ścieżki podejścia w odpowiedniej kolejności i odległości od siebie (z zachowaniem separacji bocznych i wysokościowych). Statki powietrzne muszą też utrzymywać określoną wysokość, a po ostatecznym zakręcie – także kierunek, by zdołać przechwycić np. sygnał systemu podejścia ILS (oczywiście ponownie, rodzaje podejść do lądowania są różne). Dopiero samoloty ustabilizowane do podejścia i lecące w osi pasa są przekazywane na częstotliwość kontrolerów TWR. Są one wówczas z reguły w odległości 10 – 15 km od punktu przyziemienia i na wysokości 1 – 2 km.

Uporządkowanie dolatujących statków powietrznych to jednak tylko połowa sukcesu. Trzeba pamiętać, że w międzyczasie od ziemi odrywają się także samoloty zmierzające w różne strony świata. Piloci witający się z kontrolerami APP wkrótce po starcie liczą, że będą mogli płynnie nabierać wysokość i lecieć po planowanej trasie bez zbędnych opóźnień. Tu również głowa kontrolera w tym, żeby między dolatującymi i odlatującymi z lotniska statkami powietrznymi zmierzającymi w różnych kierunkach i zmieniającymi wysokość zarówno w górę jak i w dół była zachowana odpowiednia, bezpieczna odległość. Kiedy odlatujący samolot dotrze do granicy TMA, załoga otrzyma instrukcję przestawienia radiostacji na częstotliwość służby kontroli obszaru, która zadba o dalszy etap jej podróży.

Kontrolerzy warszawskiego APP pracują w Centrum Zarządzania Ruchem Lotniczym Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej. W ich obszarze odpowiedzialności jest także lotnisko w Modlinie oraz doloty i odloty z paru mniejszych, okolicznych lotnisk. W podobny sposób zorganizowano pracę także w innych miastach Polski, w których jest pełniona radarowa służba kontroli zbliżania. Zapewnia się ją w Gdańsku, Krakowie i Katowicach oraz Poznaniu i Wrocławiu.

Pracownicy operacyjni służby kontroli lotniska (TWR) pracują najczęściej na wieżach kontroli lotniska o wysokościach umożliwiających prowadzenie obserwacji zarówno pola manewrowego jak i przestrzeni powietrznej dookoła lotniska.

Może się zdarzyć (i nie będzie to czymś niespotykanym), że na drogę startową wyjedzie bez uprawnienia inny statek powietrzny czy pojazd obsługi naziemnej albo znajdzie się na niej jakieś zwierzę. W okolicy punktu przyziemienia może się zebrać stado ptaków. Każdorazowo w takiej sytuacji kontroler wieżowy musi błyskawicznie przeciwdziałać zagrożeniu. Widok lotniska pozwala ocenić, czy dolatujący samolot może otrzymać zgodę na lądowanie, czy też należy go odesłać na drugi krąg. Kontrolerzy wieżowi, niezależnie od pełnionej podczas danej zmiany funkcji, muszą zadbać o bezpieczeństwo samolotów startujących, lądujących i poruszających się po płycie lotniska.

Najprościej mówiąc, kontrolerzy wieżowi zapewniają bezpieczeństwo ruchu lotniczego na „swoim” lotnisku. W zależności od organizacji przestrzeni powietrznej i kontroli radarowej wokół tego portu, różni się za to ich obszar odpowiedzialności. Zależy on od tego, czy dla danego lotniska jest zapewniana służba kontroli zbliżania (APP). Decydują o tym głównie kwestie bezpieczeństwa i natężenie pasażerskich operacji lotniczych. Gdy jest ich dużo, ruch w obrębie rejonu kontrolowanego lotniska (TMA) pomagają uporządkować kontrolerzy zbliżeniowi. TMA jest to część przestrzeni powietrznej o określonej odległości (np. 100 km) od portu lotniczego i ograniczona pewną wysokością (np. około 3 – 4 km lub wyżej) nad powierzchnią ziemi. Przestrzeń ta stanowi swoisty bufor pomiędzy służbą kontroli obszaru (ACC) a samym lotniskiem. Tam, gdzie funkcjonuje osobna służba kontroli zbliżania, samolot jest obserwowany na radarze przez kontrolerów zbliżeniowych od momentu wlotu do TMA do chwili ustabilizowania się do podejścia. Ma to najczęściej miejsce na wysokości 1 – 2 km w odległości kilkunastu kilometrów od progu pasa. Wtedy też załoga otrzymuje polecenie przełączenia radia na częstotliwość TWR – i to właśnie od wieży pilot dostanie zgodę na lądowanie albo ewentualne instrukcje odejścia na drugi krąg.

W przypadku TMA, w którym nie ma osobnej kontroli zbliżania (np. w Lublinie czy Olsztynie), praca kontrolerów wieżowych zaczyna się już na bramce wlotowej do danego TMA. Wówczas kontrola obszaru nakazuje załodze wlatującej do TMA nawiązanie łączności bezpośrednio z wieżą. Kontroler TWR musi cały czas kontrolować położenie samolotu. W tym celu bazuje na skrupulatnych meldunkach pozycyjnych i czasowych składanych przez załogę.

W drugą stronę cała operacja przebiega podobnie, tylko w odwrotnej kolejności. Służba kontroli TWR kończy się zaraz po starcie maszyny, jeśli przy lotnisku działa APP. W przeciwnym razie obszar odpowiedzialności kontrolerów wieżowych sięga aż do granicy TMA.

Popatrzmy jak to wygląda w Warszawie. Port lotniczy im. Fryderyka Chopina jest największym a zarazem najbardziej ruchliwym lotniskiem w naszym kraju. Pracy więc nie brakuje, zwłaszcza w okresie tak zwanej fali. Większe natężenie ruchu występuje kilka razy w ciągu doby. W większości przypadków, samoloty są przekazywane ze zbliżania na łączność TWR znajdując się na ścieżce podejścia i w bezpiecznej odległości od siebie. Kontrolerzy TWR muszą się upewnić, że dolatujący do lotniska samolot może bezpiecznie wylądować. Dopiero wówczas wydają załodze zezwolenie na lądowanie. Trzeba pamiętać, że równolegle z maszynami lądującymi, na polu manewrowym zbiera się kolejka samolotów gotowych do startu. Zadaniem służby TWR jest umiejętne przeplatanie operacji startów z lądowaniami, przy zachowaniu wszystkich procedur bezpieczeństwa. Warto tu dodać, że na tym nie kończy się praca operacyjna kontrolerów TWR. Muszą oni dodatkowo dbać o porządek w przestrzeni powietrznej w pobliżu lotniska, przecinanej coraz to przez niewielkie samoloty szkolne i turystyczne oraz śmigłowce.

Do kontrolerów TWR należy również dostarczenie załogom statków powietrznych szeregu formalnych zezwoleń i niezbędnych informacji. Koordynują także ruch naziemny. Płyta lotniska to przecież nie tylko samoloty, ale też duża liczba pojazdów, które nieraz muszą zajmować drogi zarezerwowane zazwyczaj dla kołujących statków powietrznych.

A teraz ciekawostka. To, że kontrolerzy wieżowi pracują faktycznie na wieży, wcale nie musi być regułą. Na świecie stosuje się rozwiązanie zwane remote towers, czyli wieże zdalne. Mianem tym określa się sale operacyjne oddalone od obsługiwanych lotnisk, a pracujący tam kontrolerzy służby TWR bazują na obrazie pochodzącym z szeregu kamer. Do dyspozycji mają wysokiej klasy sprzęt audiowizualny, gwarantujący najwyższej jakości obraz ścieżki podejścia, dróg startowych czy pola manewrowego. Dzięki temu na ekranach widzą to, co normalnie widzieliby przez okno.