Bí kíp khoa học giúp sân bay Heathrow điều tiết 1.300 chuyến bay mỗi ngày, 45 giây/chuyến

Heathrow là một trong những sân bay lớn nhất xứ sở sương mù, nó xử lý tới 475.000 máy bay mỗi năm, nhưng áp lực cho vấn đề hạ cánh là nặng nề hơn cả. Để việc hạ cánh được chính xác và an toàn, các nhà điều hành đã phải làm như thế nào?

Theo dự kiến, đến năm 2030, sẽ có 3,1 triệu máy bay bay vào và ra khỏi Anh mỗi năm, cộng với sự phát triển chóng mặt của máy bay không người lái, nếu không có các hành động kịp thời, không phận của nước Anh có thể nhanh chóng trở thành một bãi đậu xe giữa không trung cho các máy bay lượn vòng quanh không mục đích trong khi chờ đợi một cái khe đủ rộng để hạ cánh.

Đó là thách thức mà Louisa Smith, người đứng đầu nghiên cứu và phát triển tại National Air Traffic Services (NATS) đang phải đối mặt . Smith, 34 tuổi, đang thiết kế lại bầu trời của nước Anh. Cô điều hành một nhóm 22 người với nền tảng khoa học, kỹ thuật và toán học, … để tìm cách giải bài toán số lượng chuyến bay tăng vọt. Trước khi sang NATS, Smith phục vụ trong Không quân Hoàng gia với tư cách là một nhân viên kiểm soát không lưu, làm việc tại Anh và Falklands.

Khoảng 475.000 máy bay đi qua sân bay Heathrow mỗi năm, tức cứ mỗi 45 giây lại có một phi cơ hạ cánh. Và nếu giao thông không thông suốt, khi các chuyến bay bị chậm so với lịch trình, sự hỗn loạn có thể xảy ra – giữ các máy bay vòng quanh sân bay, hoặc đứng nhàn rỗi. “Chúng tôi cần phải hiện đại hóa không phận của chúng tôi và nâng cao công nghệ để đảm bảo cho chúng tôi có thể đối phó với bất kỳ sự gia tăng nào”, Smith nói.

Để làm điều đó, NATS đã phát triển một hệ thống mới để đảm bảo một khoảng cách nhỏ nhưng an toàn giữa các chuyến bay, được gọi là tách biệt dựa trên thời gian (TBS). Hệ thống trước đây tính toán khoảng cách vật lý giữa các máy bay hạ cánh để các chuyến bay tiếp theo không bị cuốn vào các xoáy do máy bay hạ cánh trước tạo ra. TBS cho phép các máy bay di chuyển sát hơn với nhau trong những cơn gió mạnh trong khi vẫn duy trì khoảng cách an toàn. Khoảng cách đó xuất hiện dưới dạng điểm đánh dấu vật lý trên màn hình của bộ điều khiển lưu lượng không khí, cho biết thời gian tối thiểu an toàn nhất giữa các lần hạ cánh, cái mà sẽ liên tục thay đổi theo môi trường.

“Hãy tưởng tượng đi lên một ngọn đồi,” Smith nói. “Bạn cần thêm thời gian và năng lượng [hơn là bạn sẽ đi trên mặt đất bằng phẳng]. TBS tính toán và lợi dụng các cơn gió, làm cho nó hiệu quả hơn. ”

Hệ thống này, được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2015 sau khi được thử nghiệm qua mô hình máy tính, giúp các phi cơ tiết kiệm 2.000 giờ bay vòng quanh bầu trời phía trên sân bay Heathrow so với thời điểm trước khi TBS được giới thiệu. Năm nay, một phiên bản mới của hệ thống mang tên eTBS tiếp tục được triển khai tại Heathrow, và sẽ cho phép thêm hai hoặc ba lần hạ cánh mỗi giờ bằng cách tăng số lượng biến mà nó sử dụng để tính toán khoảng cách an toàn giữa các cuộc đổ bộ. Bên cạnh đó, đường băng thứ ba của Heathrow cũng đã sẵn sàng chờ các nghị sĩ phê duyệt

Mặc dù vậy, công việc của Smith sẽ không thay đổi: bởi đơn giản là số lượng chuyến bay cần xử lý sẽ còn tăng trong tương lai.

Ngay bây giờ, Smith và nhóm của cô đang tập trung phát triển hệ thống eTBS tinh chỉnh tiên tiến hơn nữa, cho phép phân biệt 96 loại máy bay khác nhau, thay vì 6 máy bay như hiện tại, đảm bảo mô hình có thể được điều chỉnh tốt hơn và giảm thời gian mỗi lần hạ cánh. 

Nhật Minh