-

ортогонален к направлению

(имеет только вертикальную компоненту).
Что такое в данном случае "ортогонален"? (как определяется скалярное произведение?)
Невозможно получить

как сумму коллинеарного и ортогонального векторов
Если вы тут явно напишете коллинеарного и ортогонального чему ("С одной стороны чего? С другой стороны чего?" - Алиса), то, возможно, сами поймете, где ошибка.
"Пока что это просто неудобный способ записывать натуральные числа." почему?
Потому что есть биекция между натуральными числами и вашими "векторами", сохраняющая операции. И если убрать все стрелочки, то равенства сохранятся, а операции станут стандартными.
А комплексные числа, видимо тоже, неудобный способ записать число
Не бывает просто "чисел". Алгебраическая структура вещественных и комплексных чисел сильно отличается.
Как записывать комплексное число

- вот так, или как

, или даже как

- не очень важно; в большинстве случаев удобнее всего первый способ, поэтому обычно им и пользуются.
Другие способы записи вводить можно, но стоит это делать когда это дает какие-то преимущества кроме запутывания читателя.