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sábado, 1 de outubro de 2016

Tripulação X automação de aeronaves: quais são os riscos?

Durante os cento e dez anos transcorridos desde que os aviões foram inventados, em 1906, a evolução tecnológica foi contínua, e passamos de voos que eram pouco mais que simples saltos alongados até o voo rotineiro e seguro de milhões de passageiros através de continentes e oceanos.
Painel de instrumentos de um Boeing 747-400
A evolução da aviação interagiu também com a evolução da eletrônica, e, a partir de 1974, pouco mais de 40 anos atrás, a NASA já pesquisava a introdução de instrumentação eletrônica a bordo de aviões comerciais, substituindo os instrumentos analógicos por telas de computador, o que conhecemos hoje por "Glass Cockpit". Os sistemas de piloto automático evoluíram, por sua vez, das simples funções de manter uma altitude ou uma proa, para sistemas de gerenciamento de voo completos, incluindo navegação horizontal e vertical, gerenciamento de tração dos motores, limitação de manobras que, potencialmente, podem induzir a aeronave a entrar em atitudes anormais, recursos avançados de comunicação e muitas outras vantagens.
Os pilotos da aviação comercial têm à disposição uma grande quantidade de equipamentos eletrônicos
É inegável que a automação do voo trouxe uma considerável evolução para a segurança operacional. Voar na era dos Boeing 787 e dos Airbus A380 é muito mais seguro do que era voar na época dos Boeing 707 e dos Douglas DC-8. As estatísticas estão aí para comprovar, basta consultar a Internet. Mas, nem de longe a automação elimina todas as possibilidades de erro humano. Pior ainda, a automação conseguiu criar novos fatores contribuintes de acidentes aeronáuticos. Ainda que tenha havido uma considerável evolução, as soluções induzem a novos problemas, que carecem de resolução.
Painéis analógicos, como o do desse Boeing 707, foram substituídos por painéis eletrônicos
O piloto de linha aérea de hoje é mais um gerenciador de sistemas do que, propriamente, um piloto. Muitos pilotos lamentam isso, e é comum que experientes comandantes de empresas aéreas comprem aeronaves ultra-leves, muito básicas, com praticamente nenhuma automação, para ter o simples sabor de voar. O raciocínio por trás disso é simples: é gostoso sentir o avião na mão, sem automação, sem computadores, sem piloto automático.

Até há pouco tempo atrás, não mais que 25 anos, a maioria das aeronaves tinham pouca automação. Os sistemas de piloto automático tinham, relativamente, poucas funções, a navegação era totalmente dependente de sistemas de rádio-navegação. A carga de trabalho dos pilotos era grande, e, obviamente isso influía decisivamente na segurança das operações. Muitas aeronaves de grande porte eram dependentes de um terceiro tripulante no cockpit, o engenheiro de voo, responsável pela operação dos sistemas do avião, como sistema de combustível, sistema elétrico, sistema hidráulico, sistema pneumático, gerenciamento dos motores e hélices e outros detalhes. Depois, computadores foram substituindo esses profissionais, que estão hoje em franca extinção.
Eletrônica embarcada no Airbus A380
Hoje, a realidade dos cockpits é outra. Independente do fabricante, as telas de computador, os sistemas Fly-by-vire (comandos de voo eletrônicos) e os sistemas de navegação por satélite dominam o ambiente. O piloto tem a impressão de que a aeronave pode "voar sozinha", o que, evidentemente, está longe da realidade. Na verdade, pessoas comuns, ao lidarem com computadores em casa, em simples programas de edição de texto, cálculo ou imagem, se deparam com dificuldades que podem parecer intransponíveis: configurações não desejadas, comandos que não operam como o operador deseja, comandos automáticos indesejados ou inesperados, erros do programa e mesmo travamento do sistema. Na aviação, acontece a mesma coisa, com alguns complicadores: os programas gerenciam um voo, que não pode ser "pausado" até que se resolva o problema, e os computadores podem, em caso de problema , entregar todas as tarefas de pilotagem aos tripulantes, que passam a operar manualmente, o que pode ser mais complicado do que parece.
Painel do Boeing 787
O fato é que computadores são bons "empregados", mas o poder de decisão ainda cabe ao piloto. Não chega a ser incomum, no entanto, que a automação seja incumbida, pelos tripulantes, de fazer alguma coisa que não deveria ser feita. Um piloto de Boeing 747 da China Airlines, voando através do Oceano Pacífico, teve uma pane de motor, e, inexplicavelmente, deixou o piloto automático ligado, esquecendo-se, no entanto, que o sistema de piloto automático desse avião não opera o leme de direção, comando de voo essencial para se corrigir proa com potência assimétrica. O piloto automático, sem operar leme, tentou corrigir a proa usando spoilers e ailerons, o que acabou resultando numa resposta muito estranha. Quando os pilotos finalmente resolveram desconectar o piloto automático, o avião entrou em atitude anormal, mergulhando em direção ao oceano quase na vertical. O controle do avião foi retomado, felizmente, e um pouso de emergência foi feito com sucesso, sem vítimas, mas a aeronave ficou seriamente danificada e os passageiros, certamente, nunca vão se esquecer desse voo (veja mais detalhes sobre esse evento neste blog: (https://culturaaeronautica.blogspot.com.br/2012/04/china-airlines-006-drama-nos-ceus-do.html).

O acidente do voo Air France 296, em 1988 é um bom exemplo de homem trabalhando com automação. Embora a investigação desse acidente fosse muito suspeita, é evidente que os pilotos, ao lidar com automação de um avião, um Airbus A320, cuja automação é pesada e os comandos são eletrônicos, acabaram por ter respostas inesperadas dos comandos de voo e de motor, É possível que automação tenha falhado nesse caso, embora a investigação acabasse por atribuir toda a culpa nos pilotos, mas, sem dúvida, uma falha vital ocorreu na interação homem-máquina e o acidente aconteceu.
O Airbus A320 do voo AF 296, pouco antes de se acidentar

Operar uma aeronave altamente automatizada tem suas grandes vantagens, e desincumbe os pilotos de várias tarefas e operações puramente mecânicas e altamente enfadonhas, mas, por outro lado, os pilotos acabam se acostumando com a automação, e descuidam de vários procedimentos essenciais. Outro problema muito sério consiste na falta de conhecimento do piloto sobre as interações existentes entre os vários sistemas que gerenciam o voo da aeronave.

Em uma aeronave moderna, os comandos de piloto automático, os comandos eletrônicos dos motores e os sistemas de navegação interagem fortemente entre si, e quando uma falha ocorre em algum ponto dos sensores, há uma reação em cadeia que termina por desativar sistemas, total ou parcialmente, já que a lógica dos sistemas computadorizados, em geral, não conseguem trabalhar com argumentos não válidos, como, por exemplo, uma indicação errônea dos velocímetros resultante do congelamento ou outra obstrução dos tubos de pitot. Em muitos casos, a tripulação pode agir de modo equivocado e conduzir a aeronave para um acidente.

Foi o que aconteceu no acidente do voo Air France 447, entre o Rio de Janeiro e Paris, em 2009: a aeronave atravessava uma zona de mau tempo, e os tubos de pitot acabaram congelados quando encontraram uma boa quantidade de água em estado de sobrefusão. Os velocímetros não deram mais indicação, e os sistemas automatizados, na ausência de um parâmetro essencial, dispararam alarmes falsos simultâneos. No caso, os pilotos deveriam simplesmente voar o avião por atitude, ou seja, mantendo atitude e tração normais de cruzeiro, mas isso não foi feito e a tripulação perdeu o controle da aeronave, que precipitou-se no oceano. Acostumados que estavam com a automação e a rotina operacional, os pilotos, nesse caso, se perderam entre alarmes falsos de todo o tipo e indicações errôneas dos instrumentos, nos quais confiavam quase que cegamente.
Destroços do voo AF 447
De fato, os pilotos das aeronaves comerciais modernas perderam a finesse de voar o avião manualmente. A própria rotina operacional e os manuais de voo incentivam a tripulação a aproveitar todos os recursos oferecidos pela automação, mas, em alguns casos, os pilotos se esquecem até mesmo de princípios básicos de voo que um aluno de pilotagem usa instintivamente.

Foi o caso do acidente do Airbus A320 da Air New Zealand, cumprindo um voo de teste e aceitação depois de um arrendamento para a XL Airways Germany, em 27 de novembro de 2008. O sensores de ângulo de ataque (AOA) do avião falharam devido à procedimentos inadequados de manutenção e congelamento, e durante o teste, os pilotos acabaram estolando o avião, que passou a voar de modo manual depois da falha dos sensores. Verificou-se que os pilotos tentaram recuperar a aeronave do estol, baixando o nariz com os side-sticks, mas, simplesmente, se esqueceram de acionar o estabilizador, que deveria ser operado manualmente quando os sensores de AOA falharam.

Acionar compensadores ou estabilizadores é uma das manobras mais básicas da operação de qualquer avião, mas, os pilotos do Airbus da Air New Zealand estavam tão habituados com o sistema de autotrim do avião que nem se lembraram de acionar o estabilizador manualmente.
A Airbus A320 acidentado em 2008, pertencente à Air New Zealand

É muito preocupante o fato de que a falha de apenas um sensor possa, potencialmente, causar um acidente. Mas, os sistemas de automação digitais funcionam de modo matemático, executam cálculos em cima de diversas informações recebidas, tanto dos sensores e instrumentos quanto dos pilotos. Se apenas uma dessas informações falta, o cálculo pode se tornar impossível, e os sistemas, nesse caso, entregam todas as tarefas para os pilotos, que devem operar manualmente a aeronave. Em tese, isso é seguro, mas, na prática, vários problemas ocorrem, por vezes de forma trágica.
Cockpit eletrônico numa aeronave leve Cessna 172

Na aviação geral, a eletrônica também chegou. Até mesmo aeronaves ultra-leves, experimentais, trikes e autogiros são equipados com uma suíte eletrônica de navegação impressionante. É bastante comum que pilotos não habilitados para o voo por instrumentos se arrisquem a voar em condições meteorológicas desfavoráveis, confiando apenas na eletrônica e na navegação por GPS. Os resultados podem ser trágicos.
Painel eletrônico numa aeronave experimental
Não existem soluções definitivas para o problema. Seria preciso mudar a natureza humana para isso. Treinar os pilotos para o voo puramente manual e instintivo pode ajudar, e sempre é possível melhorar os equipamentos eletrônicos. Mas os pilotos, por melhor e mais eficiente que seja a eletrônica embarcada, jamais podem perder a noção do voo manual.

9 comentários:

  1. Muito boa leitura, interessante e esclarecedora. Bom trabalho informativo.

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  2. Excelente texto, obrigado por compartilhar!

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  3. Sensacional e oportuna essa matéria, de um assunto que ainda vai render bastante.

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  4. UMA AULA DE SEGURANÇA DE VÔO! MATÉRIA OBRIGATÓRIA PARA PILOTOS E AFINS
    PARABÉNS!
    JOSE ROBERTO

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  5. Eu gostaria de saber quais as fontes de pesquisa deste post. Estou fazendo um trabalho de tcc sobre o assunto e muito do que foi dito aqui me ajudou bastante. Como entro em contato com o autor ?

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    1. Amigo, nesse caso o autor sou eu mesmo, pois reuni informações com vários comandantes de aviões comerciais que foram meus alunos, e inclusive orientei uns três TCC sobre o assunto.

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    2. Boa parte das informações eu acabei extraindo de relatórios de acidentes relacionados com CRM e automação. Leia aqui no blog o relato do acidente do China Airlines 006, e do Air France 296... Pode ser interessante ler também o artigo sobre o sistema Fly-by-Wire, também aqui no blog. As citações podem ser do próprio Blog, não tem problema, até teses de doutorado que eu conheço tem citações desse blog, e sem mais problemas.

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    3. Muito obrigado. Vou seguir suas orientações. Gostei muito dos seus textos.

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