Certificação x obsolescência: um grande dilema na aviação

A aviação comercial é uma atividade segura, graças, em parte, a um processo de avaliação governamental, a certificação, outrora denominada homologação, que somente libera uma aeronave, ou seus componentes, para atividade remunerada, após uma ampla e rigorosa avaliação das autoridades, sob as mais críticas situações previsíveis, algumas das quais muito remotas.

Aeronave Airbus A320, certificada em 1988 e ainda em produção

O mesmo processo torna o fabricante altamente responsável pelo produto que lançou no mercado, mesmo que décadas se passem entre a fabricação da aeronave e um possível acidente ou incidente.

Entretanto, esse mesmo processo, caro e demorado, pode retardar, inibir ou até mesmo impedir que os avanços tecnológicos sejam implantados no processo de produção de novas aeronaves, motores e componentes, sob o argumento falacioso de "manter a segurança".

A aviação é considerada, em geral, como fonte de novas tecnologias, de avanços técnicos, que depois passam a ser empregados em outros ramos da indústria. Isso é verdade, mas somente em parte. De fato, alguns setores de aviação fornecem produtos altamente obsoletos tecnologicamente. Por outro lado, grandes fabricantes de aeronaves, motores e componentes empregam a manobra empresarial denominada obsolescência programada, para se livrar da responsabilidade crescente sobre aeronaves antigas, com tecnologias obsoletas, e fazem o possível para tirar tais aeronaves antigas de operação.

Aeronave Boeing 737-800, certificada em 1994, ainda em produção

Vamos analisar, primeiro, a questão dos setores que evitam o alto custo de desenvolvimento e certificação, assim como o risco que trazem, mantendo produtos notoriamente obsoletos, mas certificados, no mercado, geralmente sob a proteção de esquemas oligopolizados.

O mercado mundial de motores a pistão para a aviação leve, por exemplo, é dominado, no ocidente, por dois grandes fabricantes, Lycoming e Continental. Esses fabricantes vivem mudando de donos, no mundo empresarial, mas fornecem ao mercado uma gama de motores a pistão, altamente obsoletos, mas utilizados pela maioria dos aviões leves em produção.

O problema desses motores é que utilizam uma tecnologia muito obsoleta. São motores, sem dúvidas, seguros, confiáveis e de boa qualidade, mas a sua tecnologia remonta, em geral, há seis ou sete décadas atrás. Utilizam tecnologia há anos considerada obsoleta pelos fabricantes de motores automotivos, como o uso de magnetos de ignição, platinados, refrigeração a ar, carburadores e outras coisas que deixariam qualquer usuário de automóvel moderno totalmente perplexo.

Motor Lycoming IO-540, certificado em 1957 e ainda em produção

Um dos motores aeronáuticos a pistão mais utilizados atualmente é o Lycoming IO-540. Trata-se de um motor de seis cilindros horizontalmente opostos, de 8,9 litros de cilindrada, e que desenvolve uma potência entre 235 e 350 HP. Tal motor foi desenvolvido em 1957, há quase seis décadas atrás. Seu sistema de injeção de combustível mecânica tinha décadas de existência quando tal motor foi lançado, e ainda é utilizado. Seus "confiáveis" magnetos são praticamente os mesmos magnetos utilizados pelos motores da virada do Século XIX para o Século XX. Seus concorrentes diretos no mercado, os Continental IO-520 e IO-550, possuem praticamente a mesma configuração geral, quase a mesma cilindrada e a mesma potência, e também utilizam os mesmos recursos obsoletos dos motores rivais, como injeção mecânica e magnetos de ignição. Tais motores, ainda por cima, mesmo que utilizem taxas de compressão relativamente baixas, ainda são dependentes das poluentes e caras gasolinas de aviação, cujo uso, por motivos ambientais, já deveria ter sido banido há décadas, devido ao uso de aditivos com metais pesados, como o chumbo tetraetila.

Por que os motores de avião a pistão usam essa tecnologia obsoleta, até arcaica, sem injeção/ignição eletrônica, de baixa eficiência, de alto consumo de combustível e que, ainda por cima, são muito caros? Simples, é por mera questão de certificação, aliado a um domínio oligopolizado do mercado. Sob a proteção da lei, por que a Lycoming e a Continental iriam lançar produtos inovadores no mercado, se serão responsáveis pela segurança desses motores 40 anos após serem fabricados? Esse é um grande dilema. Quem perde com isso é o consumidor, e o meio ambiente. E será que esses motores são realmente tão seguros assim, a ponto de ter seu desenvolvimento praticamente congelado no tempo?

O exemplo dos motores é meramente ilustrativo. Muitos outros componentes e até aeronaves inteiras, ainda fabricadas, são obsoletos sob qualquer ponto de vista, mas sobrevivem sob o grande "guarda-chuva" denominado certificação. Será que tais normas de certificação não estão, também, tão obsoletas quanto os produtos que elas certificam?

O outro lado da moeda está presente em outro lado da aviação, mais inovador, o da aviação comercial e das aeronaves de grande e médio porte.

Os fabricantes de aeronaves utilizadas na aviação comercial utilizam a mais alta tecnologia, ao invés dos seus colegas que fabricam aeronaves leves, pois seus clientes exigem, cada vez mais, aeronaves e motores mais eficientes, mais leves, mais seguras e mais automatizadas, pois isso influi diretamente no seu lucro. O problema é que, praticamente, esses fabricantes estão sujeitos às mesmas regras de certificação e, pior ainda, o risco que enfrenam é consideravelmente maior.

Aeronave Boeing 737-300

Economicamente falando, o setor da indústria de aeronaves comerciais é dominado por apenas três grandes fabricantes, em nível mundial: Boeing, Airbus e Embraer. Embora sejam fortes rivais entre si, há sérios indícios de que o setor é altamente oligopolizado. Basta ver que utilizam motores de apenas três grandes fabricantes, Rolls-Royce, Pratt & Whitney e General Eletric, ou então de algum consórcio que os três façam entre eles, ainda que incluam algum sócio minoritário. Os processos de certificação, que seguem requisitos estabelecidos pela ICAO - International Civil Aviation Organization, parecem ser feitos sob medida para tais fabricantes, de aeronaves e motores, inibindo a entrada de qualquer concorrente no mercado.

Os processos de certificação embutem uma regra de que, pelo menos do ponto de vista da legislação americana, o fabricante é responsável pelo produto que lançou no mercado durante 40 anos a partir do momento em que foi fabricado. Se isso cria um certo laço de segurança, por outro lado cria uma amarra que, do ponto de vista comercial, pode prejudicar tanto a própria segurança quanto os consumidores, empresas aéreas e passageiros.

Até recentemente, a indústria da aviação não utilizava o conceito deletério da obsolescência programada. Aeronaves são artigos  caros, e precisam durar muito para que o seu custo seja absorvido em muitos anos de operação. Mas, por outro lado, não é muito confortável para o fabricante suportar o ônus de se responsabilizar seu produto por 40 anos.

Embora o fabricante estabeleça uma vida útil teórica para uma aeronave, que varia atualmente entre 20 e 30 anos de operação, suficiente para absorver tranquilamente o custo de aquisição da aeronave, qualquer operador que se dispuser a operar uma aeronave um pouco mais antiga vai encontrar problemas, e muitos problemas.

Aeronave Cessna 172, certificada há mais de 50 anos, mas ainda fabricada.

O pior problema encontrado pelo operador de uma aeronave que tenha mais de 10 anos de uso é a falta, ou o preço, de peças de reposição no mercado. O fabricante, responsável pelo avião por 40 anos, não tem, na verdade, o menor interesse em resolver esse problema. Vamos ver o caso, por exemplo, do Boeing 737 Classic, que engloba os modelos 737-300, -400 e -500. O fabricante, ao que parece, não fornece mais componentes específicos para tais aeronaves, que foram produzidas até o ano 2000, ou cobra um preço absurdamente caro por tais componentes As empresas usuárias desse equipamento se vêm, portanto, obrigadas a utilizar peças usadas, removidas de aeronaves acidentadas ou canibalizadas. Desmontar um avião para manter outros aviões em uso é uma estratégia reconhecidamente cara, e mesmo esse recurso é inibido pelo fabricante, pois a Boeing costuma comprar aeronaves usadas e inutilizar todos os seus componentes, para forçar ainda mais a retirada desse modelo do mercado, o quanto antes possível. A consequência disso é a retirada prematura desse modelo de avião do mercado, ainda que tenha bom histórico de segurança e seja teoricamente rentável. Isso configura, claramente, a utilização da chamada "obsolescência programada" no setor de aviação.

Tudo isso ocorre em função de leis que regulam a certificação, e que, há muito, deveriam ter sido revisadas. As leis visam, teoricamente, a melhorar a segurança, mas nem isso poderá ser alcançado, já que, ao deixar de fornecer peças de reposição no mercado, o fabricante incentiva um crescente mercado paralelo e ilegal de peças não certificadas, que estão invadindo o mercado de modo avassalador. Não é difícil falsificar uma peça aeronáutica, e muito menos a sua documentação. As autoridades aeronáuticas não possuem meios de fiscalizar todos os bilhões de componentes utilizados, e quando fazem alguma constatação, geralmente a fazem quando ocorre um acidente. Aí, já é tarde.

ETOPS: O que é isso?

O mundo da aviação é cheio de siglas e neologismos misteriosos, que muitas vezes não são compreendidos corretamente nem por pessoal que trabalha diretamente no ramo.

As cores mais claras no mapa indicam onde se pode voar com menores limitações

A sigla ETOPS, que significa Extended Twin Engine Operations, ou, em livre tradução, "operações prolongadas em aeronave de dois motores" é uma certificação concedida pela International Civil Aviation Organization - ICAO, que permite a uma aeronave comercial bimotora operar em rotas que, em alguns pontos, estejam a mais de 60 minutos de voo afastadas de um aeródromo de alternativa, em caso de pane em um dos motores.

Tal limitação de 60 minutos foi imposta às aeronaves da aviação comercial, inicialmente, pela Federal Aviation Administration - FAA, nos Estados Unidos, em 1953, e foi depois aplicada por recomendação da ICAO à todos os países signatários da Convenção de Chicago, de 1944.

Limitações para aeronaves bimotoras, antes da adoção da certificação ETOPS

Nos tempos da aviação comercial com motores a pistão, isso era uma necessidade de segurança. Os últimos grandes motores a pistão da aviação comercial já tinham atingido os limites práticos de desenvolvimento e de confiabilidade, na década de 1950, e limitações foram previstas de modo que, em caso de pane em um dos motores, as aeronaves deveriam poder alcançar, com segurança, um aeródromo de alternativa, de qualquer ponto da rota em que estivessem, voando em velocidade de cruzeiro e sem vento, em 60 minutos, se fossem bimotoras, ou em 120 minutos, se fossem trimotoras ou quadrimotoras.

Entretanto, no final da década de 1950, a aviação comercial começou a operar aeronaves com motores a jato, que se mostraram, desde o início, serem muito mais confiáveis que os antigos motores a pistão.

Boeing 707-121 da anitga Pan Am

Não houve, inicialmente, nenhuma preocupação das empresas aéreas, e nem das autoridades aeronáuticas, em alterar essas regras, já que quase todas as aeronaves que faziam voos internacionais, na época, possuíam quatro motores, tais como os Boeing 707, Douglas DC-8, Convair 880/990 e Vickers VC-10. Além disso, em virtude da maior velocidade, tais aeronaves podiam percorrer o dobro da distância que uma aeronave a pistão poderia percorrer em 120 minutos, o limite para trimotores e quadrimotores.

Limites para aeronaves bimotoras e com ETOPS-120 sobre o Atlãntico Norte

Algumas limitações ainda existiam, especialmente sobre as rotas polares antárticas e sobre os oceanos Atlântico e Pacífico, no hemisfério sul, mas as rotas sobre esses pontos eram de pouca importânica comercial.

Na prática, uma aeronave de 4 motores podia voar a maior parte das rotas, ao longo da década de 1960, quase sem restrições. Os trimotores de longo alcance, com os Lockheed Tristar e McDonnell-Douglas DC-10, também podiam operar a grande maioria das rotas sem problemas com as normas.

Essa situação começou a se alterar com a criação das aeronaves wide-bodies bimotoras. A primeira dessas aeronaves, o Airbus A300, visava mais as rotas domésticas de grande densidade do que rotas internacionais, mas a reação da Boeing a esse avião, o Boeing 767, demonstrou potencial para voar rotas transoceânicas, sendo um sucessor em potencial dos velhos Douglas DC-8 e Boeing 707, especialmente sobre o Atlântico Norte.

Boeing 767-200 da antiga TWA

Pode-se dizer que o Boeing 767 foi o "divisor de águas" na questão da limitação de 60 minutos de voo em operação com um motor inoperante, até então em vigor e sem exceções.

Em resposta à solicitação dos operadores, a FAA autorizou uma exceção à "Regra dos 60 minutos" para a TWA operar o Boeing 767 na rota entre St. Louis, no Missouri, e Frankfurt, na então Alemanha Ocidental. Depois de várias avaliações operacionais, a FAA, e depois a ICAO, autorizaram a primeira operação ETOPS, inicialmente para 90 e depois para 120 minutos, em 1985.

Douglas DC-8 da antiga Varig

A implantação do ETOPS-120 significou, praticamente, o fim dos Boeing 707 e dos Douglas DC-8 nas rotas internacionais de longo alcance e de menor densidade de tráfego. Afinal, os Boeing 767 poderiam fazer tais rotas com muito melhor rentabilidade e economia que os velhos quadrimotores.

Em 1988, as regras ETOPS foram novamente alteradas pela FAA, dessa vez estendendo para 180 minutos o limite para operação com um motor inoperante, tanto para bimotores quanto para trimotores e quadrimotores americanos, devidamente certificados. A regra logo passou a valer, também, para aeronaves de outras nacionalidades, quando foi adotada pela ICAO.

A adoção do ETOPS-180 permitiu que, na prática, um bimotor poderia voar onde quadrimotores e trimotors não poderiam voar, a não se que fossem devidamente certificados.

MacDonnell-Douglas MD-11 da antiga Varig

Com o ETOPS-180, 95 por cento do globo poderiam ser voados sem restrições, possibilitando rotas mais curtas, mais baratas para os passageiros e mais rentáveis para as empresas. Todavia, isso acabou decretando a extinção dos grande wide-bodies trimotores, como os McDonnell-Douglas DC-10 e MD-11. Mesmo o grande e eficiente Boeing 747 não escapou de ser preterido em favor de aeronaves bimotoras mais econômicas, como o Boeing 777. Até mesmo o Airbus A340, quadrimotor projetado justamente para operar com menores limitações em rotas transoceânicas, tornou-se uam aeronave pouco atraente para as empresas aéreas.

Airbus A380

Em 2001, a FAA, a pedido da American Airlines e da United Airlines, condedeu certificados de ETOPS com mais 15 por cento de extensão, em relação ao ETOPS-180, para os aviões Boeing 777, colocando praticamente um fim a qualquer limite nas congestionadas rotas do Atlântico e do Pacífico Norte, assim como sobre o Ártico. Tal ETOPS-207, no entanto, não foi adotado pela Joint Aviation Authorities - JAA, a autoridade aeronáutica conjunta da Europa Ocidental, e nem pela ICAO.

Boeing 777-300ER da American Airlines

A JAA e a ICAO consideram que o ETOPS-207 compromete a segurança dos voos, ao menos por enquanto, já que se trata da "extensão da extensão" de uma regra. Porém, o FAA, a pedido da Boeing e da ALPA (Air Lines Pilots Association), já desenvolve estudos para regras ETOPS-240 ou mesmo 330, o que removeria praticamente qualquer limitação de alcance para aeronaves com um dos motores inoperantes, tornando possíveis rotas através da Antártica e dos pontos mais remotos dos oceanos Atlântico e Pacífico Sul.

As cores mais claras no mapa indicam onde se pode voar com menores limitações

Na figura acima, as áreas ETOPS 180 estão em cores mais claras. Como se pode ver, as áreas proibidas para o voo ETOPS 180 são muito poucas, como o corredor África do Sul - Sul da América do Sul, e  entre a América do Sul e a Oceania.

Airbus A350, atualmente em desenvolvimento

Se a proposta de ETOPS-240 e ETOPS-330 forem, um dia, aceitas pela JAA e pela ICAO, isso poderá significar o fim dos grandes quadrimotores ainda em produção, como os Boeing 747-8 e Airbus A380, em favor de bimotores mais eficiente, como os Boeing 777/787 e Airbus A350.

Limites ETOPS-180

Pode-se ver na figura abaixo que, exceto para uma remota região no continente antártico, praticamente não existirão áreas proibidias para o voo certificado com ETOPS-330.

Limites ETOPS-330

Para certificar uma  aeronave para operações ETOPS são necessárias duas etapas: Em primeiro lugar, a combinação de estrutura e motores deve obedecer aos requisitos básicos do ETOPS durante a certificação da aeronave, é o chamado “ETOPS Type Approval”. Entre os procedimentos previstos nesse processo, deve-se desligar um dos motores e voar ate o aeroporto de alternativa previsto.

Boeing 747-8I

Em outra fase, a operadora da aeronave deve satisfazer os regulamentos de seu próprio país em relação a sua capacidade de conduzir vôos ETOPS. Este procedimento recebo o nome de “ETOPS Operacional Approval”. Isso quer dizer que não basta o simples fato de uma aeronave ter condições de operar ETOPS, mas que a empresa aérea também tem que demonstrar ter condições para isso.

Autores do artigo: Prof. Mestre Jonas Liasch Filho (Unopar-PR) e Adenilton Francisco dos Santos (INFRAERO-LDB, acadêmico de Ciências Aeronáuticas da Unopar-PR)