Trong nhiều thập kỷ qua, vận tải hàng không mặc dù có những tiến bộ đáng kể về công nghệ, các phi công, kiểm soát viên không lưu và các nhà khai thác sân bay vẫn còn phải phụ thuộc nhiều vào hệ thống truyền thanh để trao đổi thông tin về tình trạng đường băng. Tuy nhiên, những báo cáo như vậy thường mang tính chủ quan và các điều kiện ngoại quan có thể thay đổi nhanh chóng. Cũng theo đó, báo cáo của một phi công về lực kéo phanh là “tốt” hay “thuận lợi” đối với máy bay chuyên cơ phản lực công vụ có thể sẽ không có ích đối với thành viên tổ lái của máy bay phản lực cỡ lớn hạ cánh ngay sau đó. Trong nhiều trường hợp, chỉ một chút sai sót trong chỉ dẫn từ bộ phận kiểm soát không lưu hay nhận định thiếu chính xác của phi công có thể dẫn tới thảm họa chết người. Chính vì thế, hệ thống SafeLand do Công ty Công nghệ An toàn Hàng không LLC (ATS) phát triển mới đây giúp cung cấp thông tin dữ liệu chính xác hơn về tình trạng đường băng và sân bay, đặc biệt là trong điều kiện thời tiết xấu, đang đặc biệt được quan tâm.
Những rủi ro tiềm tàng trên đường băng
Mỗi năm, trên thế giới có trung bình có hơn 30 máy bay thương mại bị trượt khỏi đường băng ướt hay có tuyết, dẫn tới tỉ lệ máy bay bị hỏng hóc và hư hại gây tổn thất lên tới hàng chục triệu USD. Trong khoảng thời gian từ năm 1995 đến 2010, trong khi tỉ lệ tai nạn gây thương vong giảm trên tổng số vụ, thì các sự cố do máy bay trượt ra ngoài đường băng lại cướp đi sinh mạng của khoảng 1.100 hành khách và thành viên tổ lái trên khắp thế giới.
Vào tháng 12 năm 2011, chuyến bay mang số hiệu 844 của hãng hàng không Southwest Airways từ Minneapolis vừa hạ cánh xuống sân bay quốc tế Midway của Chicago và đang chạy qua đường băng về phía nhà ga sân bay thì cơ phó bất chợt nhìn thấy một chiếc máy bay phản lực công vụ lao đến. Viên cơ phó liền hét to yêu cầu cơ trưởng dừng lại. Chiếc máy bay đang chở 74 hành khách lúc đó phanh rít và dừng lại kịp thời đúng lúc chiếc phi cơ nhỏ trượt ngang qua trước mắt tổ lái.
Vài giây sau đó, phi công của hãng Southwest Airways liền gọi điện cho đài kiểm soát để phản ánh về vụ việc. Thì ra, do sai sót, đài kiểm soát đã cho phép một chiếc phi cơ cất cánh khi máy bay chở khách của Southwest Airways đang đáp vào cùng khu vực và suýt gây ra tai nạn thảm khốc.
Mặc dù hầu hết hành khách có thể không ý thức được về mối nguy hiểm có thể xảy ra dưới mặt đất thì những vụ thoát hiểm trong đường tơ kẽ tóc như kể trên không phải là hiếm. Kể từ năm 2008, có khoảng 3 sự cố lớn nhỏ xảy ra mỗi ngày trên đường băng do nhầm lẫn hoặc sai sót. Con số này tương đương với 1000 vụ mỗi năm và vẫn giữ nguyên trong vòng 4 năm qua. Trong một số trường hợp, máy bay tránh được va chạm trong gang tấc chỉ nhờ hoàn toàn vào sự may mắn.
Vấn đề này ngày càng trở nên nhức nhối ngay cả khi các nhà điều tiết và toàn ngành hàng không đã đạt được những thành tựu lớn trong việc giảm các sự cố hàng không nghiêm trọng khác. Thí dụ điển hình là những cải tiến trong công nghệ dẫn đường vài thập kỷ gần đây đã giảm đáng kể va chạm trên không, đâm vào núi và chướng ngại vật khác, vốn là các nguyên nhân thường gặp nhất dẫn tới tai nạn.
Tuy nhiên, vấn đề an toàn đường băng dù rất khẩn cấp lại ít được quan tâm trong một thời gian dài. Tại Mỹ, chỉ đến năm 2011, tất cả 35 sân bay lớn mới được lắp đặt hệ thống ra-đa mặt đất mới, cung cấp cho nhân viên quản lý bay tầm nhìn khái quát đường băng tốt hơn.
Hầu hết các vụ tai nạn liên quan đến máy bay nhưng cũng có trường hợp xe chữa cháy, máy bay trực thăng, các phương tiện kiểm soát động vật, xe cảnh sát và người đi bộ là nguyên nhân gây tai nạn. Trong một trường hợp, chiếc Boeing 767 đáp xuống sân bay quốc tế Honolulu vào năm 2009 đã buộc phải phanh gấp để tránh va phải máy bay F-15 đang dừng trên đường băng. Phi công chỉ nhận ra chướng ngại vật khi nhìn thấy ống bô của chiếc F-15 và kịp dừng cách chiếc máy bay vẻn vẹn 70 mét.
Ông James M. Burin, giám đốc chương trình công nghệ tại Tổ chức An toàn Hàng không (Flight Safety Foundation) dự đoán hiểm họa trên đường băng có xu hướng gia tăng với sự phát triển mở rộng vận tải hàng không trong những thập kỷ tới. Theo ông, sự quá tải sẽ bắt đầu thực sự trở thành một vấn đề, đi cùng với nó là rủi ro máy bay va chạm với nhau.
Trong quá khứ, vụ tai nạn gây thương vong khủng khiếp nhất lịch sử hàng không xảy ra vào năm 1977 khi hai chiếc Boeing 747 của hãng PanAm và Royal Dutch KLM va chạm trên đường băng sân bay Tenerife Norte ở quần đảo Canary, khiến 583 người thiệt mạng. Vào năm 1991, chiếc máy bay Boeing 737 của hãng hàng không US Airways đáp xuống sân bay quốc tế Los Angeles đã va chạm với một chiếc máy bay đang chuẩn bị cất cánh khiến 34 người thiệt mạng.
Theo Cục hàng không liên bang Mỹ (FAA), trong khoảng 65% số vụ va chạm, lỗi thuộc về phi công. Trong một số ít trường hợp, phi công hạ cánh nhầm trên đường lăn dẫn tới tai nạn. Năm 2007, FAA đã khởi động chương trình an toàn đường băng yêu cầu các sân bay lắp đặt thêm biển hiệu cảnh báo để phân biệt rõ hơn đường lăn và đường băng, đồng thời triển khai mở rộng hệ thống ra-đa mặt đất.
Cách đây 2 năm, FAA cũng thay đổi quy trình vận hành trên đường băng, yêu cầu các phi công trước khi chạy qua đường băng để tới đường lăn phải nhận được sự đồng ý từ đài kiểm soát. Bên cạnh đó, hệ thống đèn cảnh báo trên đường băng và đường lăn cũng liên tục được cải tiến.
Trong khi đó, một số sân bay thì khắc phục bằng một cách thức hoàn toàn mới mẻ là xây dựng các đường lăn mới chạy xung quanh đường băng. Sân bay ở Atlanta, một trong số những sân bay bận rộn nhất thế giới gần đây đã thực hiện ý tưởng này. Tuy nhiên, rất nhiều sân bay khác không có đủ không gian để hiện thực hóa ý tưởng đó.
Công nghệ SafeLand giúp giảm sự cố trên đường băng
Công ty Công nghệ An toàn Hàng không LLC (ATS) đã mất 5 năm để tìm kiếm một phương thức giúp máy bay dân dụng giảm tối thiểu sự cố trượt khỏi đường băng. Giờ đây, ý tưởng này có tiềm năng trở thành một bước đột phá giúp cải thiện mức độ an toàn trên đường hạ cất cánh.
Với công nghệ SafeLand, ATS đã phát triển một hệ thống cung cấp cho phi công thông tin dữ liệu chính xác hơn về tình trạng trên đường băng, đặc biệt là khi phải hạ cánh trong điều kiện thời tiết xấu. Bằng việc khôi phục và phân tích dữ liệu tự động được các máy cảm biến trên máy bay và hệ thống máy tính thu thập, ATS đã tìm ra giải pháp hỗ trợ, cung cấp cho phi công phương thức đo đạc điều kiện hạ cánh trong một khoảng thời gian thực tế, đạt tiêu chuẩn theo từng khu vực ngay trước khi tiếp đất. Hiện tại, có 4 máy bay của Mỹ đang tiến hành thử nghiệm công nghệ mới này.
Ông Patrick Doyle, quản lý cấp cao về an toàn đường băng của FAA, cho biết đây là một công nghệ tuyệt vời và rất thực tế. Hệ thống này được trông đợi sẽ mang lại kết quả tốt hơn hệ thống hiện tại đang được sử dụng, vốn có thể gây ra trì hoãn khi các thiết bị chuyên dụng được đưa vào đường băng để xác định điều kiện bề mặt đường băng. Khi ấy, đường băng sẽ phải tạm dừng phục vụ trong một khoảng thời gian đến 20 phút.
Với sự hợp tác từ các hãng hàng không Mỹ như: American Airlines, Delta Airlines và hai hãng hàng không nhỏ khác, nhóm nghiên cứu của ATS đang chạy thử nghiệm công nghệ này. Đây là hệ thống tập hợp và đánh giá các thông tin về trọng lượng máy bay, sự ma sát giữa lốp máy bay và mặt đường băng, áp lực phanh, hướng và tốc độ gió cùng nhiều nhân tố khác. Cơ sở dữ liệu này được tải về từ các máy tính trên máy bay hạ cánh trong thời gian gần đó. Dữ liệu được thu thập vào một kho chứa trung tâm sau đó được tập hợp để cung cấp hệ thống thông tin số về tình trạng đường băng trong thời gian chưa đến một phút. Theo đánh giá, đây thực sự là một hệ thống thông minh tiên tiến cho phép phi công nắm chính xác tình hình mặt đất trước khi hạ cánh.
Các cuộc chạy thử nghiệm ban đầu cho thấy nhiều lợi ích hứa hẹn mà hệ thống này sẽ đạt được. FAA hiện đang lên kế hoạch mở rộng nghiên cứu để xem liệu SafeLand có thể cải thiện mức độ chính xác của lịch trình bay tại các sân bay quá tải hay không. Công nghệ này nếu thực sự cải thiện được độ chính xác của lịch trình bay thì có thể giúp tiết kiệm hàng trăm triệu USD cho ngành hàng không.
Nếu như SafeLand hoạt động hiệu quả như thử nghiệm ban đầu, nó có thể loại bỏ sự chủ quan khỏi những đánh giá về an toàn trước đây khi mô tả mang tính cảm quan về điều kiện đường băng sẽ được thay thế bằng các điểm số. Các nhà quản lý của JetBlue Airways, một trong số những đơn vị đang thực nghiệm hệ thống SafeLand tỏ ra vô cùng phấn khích về kết quả ban đầu, đặc biệt là sự ổn định và đáng tin cậy của các phép đo.
Phần mềm SafeLand là phần mềm đầu tiên được thiết kế có thể tận dụng được dữ liệu sẵn có trong một khoảng thời gian thực tế để giám sát và đo đạc các hệ thống của máy bay như bộ phận giảm tốc, cánh cản, hệ thống thủy lực và nhiều thông số vật lý liên quan khác như tốc độ, sự giảm tốc, nhiệt độ, áp suất, gió để báo cáo chính xác đặc điểm bề mặt đường băng, ma sát phanh thực tế, ma sát khi cua rẽ. Những thông tin này có giá trị rất lớn đối với phi công, trung tâm khai thác bay, các sân bay và trung tâm quản lý bay.
Những tính năng chính của công nghệ SafeLand:
1. Hệ thống báo cáo điều kiện đường băng cung cấp thông tin ma sát mặt đường trong một khoảng thời gian thực tế bằng cách sử dụng các số liệu từ các máy bay đã hạ cánh. Hệ thống báo cáo này cho phép các sân bay và hãng hàng không nâng cao cả mức độ an toàn lẫn hiệu quả trong khai thác bay.
Người sử dụng có thể theo dõi điều kiện đường băng được hiển thị dưới một số cách thức tùy theo lựa chọn của người đó. Thông tin luôn có sẵn theo thứ tự ưu tiên của người sử dụng và có thể được hiển thị dưới dạng giao diện đồ họa hoặc dạng bảng biểu.
2. Các hiển thị về hệ thống dẫn đường cho người sử dụng có thể được thiết lập theo nhu cầu và lựa chọn một cách dễ dàng qua những tùy chọn tương tác.
Chỉ bằng một cái kích chuột, người sử dụng có thể dễ dàng xem được báo cáo về tình trạng các sân bay ở từng quốc gia. Các điều kiện đường băng được báo cáo theo mức độ tốt, trung bình, xấu. Chúng được mã hóa bằng màu sắc để đảm bảo diễn giải nhanh chóng và dễ hiểu cho người dùng. Thông tin này có thể hiện thị bằng cả dạng giao diện đồ họa và bảng biểu.
3. Bảng tổng quan về các điều kiện sân bay cho phép người sử dụng nhanh chóng tiếp cận với thông tin đánh giá về sân bay.
4. Người sử dụng có thể quan sát tổng thể khu vực hạ cánh trong một khoảng thời gian thực tế và lựa chọn ưu tiên tùy theo tình hình.
Báo cáo tình trạng đường băng sẽ được thể hiện dưới dạng bảng biểu. Thông tin thêm về sân bay, đường băng nhất định có thể tìm thấy dễ dàng chỉ bằng một cái kích chuột. Tất cả các báo cáo đều được thu thập, nhận dạng để cung cấp thông tin tổng quan về ma sát trên đường băng.
5. Toàn cảnh đường băng và sân bay được hiển thị ở cả dạng giao diện đồ họa và bảng biểu. Hiển thị giao diện đồ họa của sân bay cho phép những người điều hành tại sân bay nắm được toàn cảnh điều kiện đường băng đang hoạt động một cách dễ dàng và nhanh chóng. Giao diện đồ họa về hoạt động đường băng cũng được liên kết với dữ liệu bảng biểu của đường băng đó.
6. Dữ liệu về đường băng cụ thể được báo cáo dưới nhiều định dạng thuận tiện. Số liệu có liên quan đến các tình trạng sân bay trong các lần hạ cất cánh trước đó được máy tính tập hợp và hiển thị cho người sử dụng.
7. Tình trạng đường băng được báo cáo liên tục giúp quản lý hoạt động tại sân bay hiệu quả và an toàn hơn. Thông qua các số liệu trong một khoảng thời gian thực tế, các nhà khai thác sân bay có thể dễ dàng phát hiện khi nào bề mặt đường băng có vấn đề để chủ động tiến hành bảo dưỡng. Nhà khai thác sẽ không phải tạm đóng cửa đường băng để kiểm tra ma sát bề mặt, thay vào đó, mỗi máy bay khi hạ cánh đều trở thành một “thiết bị” báo cáo ma sát. Việc bảo dưỡng một cách chủ động mang lại điều kiện hoạt động an toàn hơn, tăng cường khả năng kiểm soát lưu lượng máy bay, thời gian tạm ngừng sử dụng được rút ngắn đáng kể, cũng như cải thiện mức độ đáng tin cậy của lịch trình bay.
8. SafeLand là chương trình có tính ứng dụng trên toàn cầu, cung cấp báo cáo điều kiện đường băng trong khoảng thời gian thực tế ở bất kỳ nơi nào mà máy bay được phép hạ cánh.
Khả năng hoạt động thông minh của SafeLand có giá trị đặc biệt với khai thác các tuyến bay quốc tế nhờ khả năng hỗ trợ lên kế hoạch điều phối giờ hạ cất cánh, tránh được tình trạng máy bay trệch đường băng và các sự cố tai hại liên quan.
Nguồn: Orientaviation.com