Computadores de voo: como funcionam?

 Os computadores de voo, ao contrário do que tal nome possa sugerir, não são máquinas eletrônicas recentes usadas nos aviões modernos. São réguas de cálculo analógicas, manuais, que já foram largamente utilizadas na navegação aérea, até a década de 2000, e que hoje ainda são muito utilizadas nos cálculos de navegação teóricos nas provas de navegação aplicadas pelas autoridades aeronáuticas de todo o mundo.

Computador de voo tipo CR-3

Réguas de cálculo foram inventadas em 1622 por Willian Oughtred em 1622, que se baseou, em tal invenção, na tábua de logaritmos criada em 1614 por John Napier.

Régua de cálculo de engenharia, típica

Apesar de terem mais de 400 anos, sempre foram muito úteis para a engenharia até serem superadas pelas calculadoras eletrônicas digitais, que somente tornaram-se práticas nos anos 1970.

Lado B, ou do vento, do computador CR-3

Assim, grandes obras e grandes máquinas foram criadas com o auxílio desses instrumentos, e, dentro da aviação,  aeronaves modernas e ainda em uso normal foram originalmente projetadas, e posteriormente construídas, com o uso de réguas de cálculo. Como exemplos, temos os Boeing 737 e 747, o Concorde, o Lockheed SR-71 Blackbird e todas as máquinas projetadas antes deles.

Assim, quando os aviões, tanto civis quanto militares, começaram a fazer voos mais longos, houve necessidade de se usar tais instrumentos, que tinham precisão suficiente para fazer cálculos de navegação.

Detalhe de um computador E6-B

O uso militar exigiu alguns aperfeiçoamentos para que um navegador pudesse utilizar o equipamento com mais praticidade. Aviões de transporte ou de bombardeio tinham navegadores a bordo, mas aeronaves como caças, na maioria das vezes, exigiam que o piloto fizesse os cálculos, sozinho. Lembrando que o piloto tinha que pilotar e fazer os cálculos ao mesmo tempo.

Os problemas de navegação podiam ser muito complexos. Numa operação partindo de um porta aviões, por exemplo, o piloto tinha que calcular a navegação até o possível alvo, executar o combate, e retornar ao seu porta-aviões, que não estava no lugar de onde o avião partiu. Era muito complicado. Por motivos óbvios, o navio não podia enviar um sinal de rádio para orientar a volta dos seus aviões, pois havia o risco de orientar também o inimigo.

Um computador de régua, tipo E6-B

A Marinha Americana foi pioneira no sentido de aperfeiçoar as réguas de cálculo para o uso na navegação, e o instrumento foi adaptado para um formato circular, facilitando o seu uso para os tripulantes. O Tenente da Marinha Philip Dalton inventou, em 1933, o primeiro computador de voo circular, que acabou sendo desenvolvido para o modelo E6B, que entrou em uso em 1938, e que conjugava uma régua com o computador circular, facilitando o cálculo, não apenas de operações matemáticas básicas, mas também o cálculo vetorial que envolve as operações de determinação, de ângulo de deriva, de correção de deriva e velocidade em relação ao solo, calculando assim o efeito do vento na navegação.

Régua de cálculo para velocidade aerodinâmica verdadeira, antiga

Posteriormente, foram desenvolvidos os computadores de voo puramente circulares, capazes de fazer os cálculos vetoriais, envolvendo o efeito do vento, sem o auxílio da régua, usada nos E6B. Funcionou bem, e podia ser manuseado com apenas uma mão. Os cálculos eram mais difíceis, mas também mais precisos, e tais computadores foram usados largamente para a aviação profissional, enquanto os velhos E6B permaneceram em uso para a instrução.

Face B, ou do vento, do computador E6-B

Hoje, mesmo com a eletrônica disponível, os computadores de voo permanecem largamente em uso na instrução, sendo essenciais para a a execução de provas de navegação exigidas pelas autoridades aeronáuticas, em todos os países, nas quais não é permitido o uso de eletrônica, além de uma simples calculadora básica.

Em termos gerais, um computador de voo, na sua face A, de cálculo, permite executar as 4 operações matemáticas básicas, regras de três, conversão de unidades de medidas (sem necessidade de decorar os fatores de conversão). Além disso, as "janelas" feitas nos discos externos permitem fazer cálculos de altitude verdadeira, altitude pressão e velocidade aerodinâmica verdadeira, e até outros cálculos, como determinação da velocidade em nós a partir do número de Mach e aumento da temperatura devido a compressibilidade e ao atrito em voos de alta velocidade.

A face B dos computadores faz cálculos vetoriais, para determinar a influência do vento na proa da aeronave, para compensar componentes de voo laterais. e também para determinação da deriva e o cálculo da direção e velocidade do vento atuante em voo. Essa face também calcula a velocidade da aeronave em relação ao solo, que é essencial para se calcular o tempo de voo de cada etapa, cálculo vital na navegação.

No seriado de TV Jornada nas Estrelas, o Sr. Spock faz uso de um computador de voo

Assim, embora pareça ser um instrumento algo obsoleto, ainda tem muita utilidade, e está amplamente disponível no mercado para quem queira adquirir um e aprender a usar. Qualquer candidato a piloto de avião terá necessidade de usar um deles. Alguns cálculos são muito mais complicados de se fazer numa calculadora eletrônica do que no computador de voo, como é o caso do cálculo da velocidade aerodinâmica verdadeira, a partir do nível de voo, da temperatura de solo e da velocidade indicada.

Colisão na Itália: Tragédia em Tarquínia, 1944

Autor: Joaquim Domingues

O texto a seguir foi baseado nos documentos oficiais que compõem a investigação do acidente ocorrido na Itália no dia 16/novembro/1944.

A volumosa documentação foi gentilmente cedida pelo Luis Gabriel do site “Sentando a Púa”, a quem agradecemos.

Depois de traduzidos e ordenados na sequência dos acontecimentos, revelam os detalhes de uma tragédia que marcou profundamente nosso 1º Grupo de Caças durante a Segunda Guerra Mundial.

Na manhã de 16 de novembro de1944, pousou na base de Tarquínia, Itália, o C-47 da USAAF nº 42-24213, pilotado pelo 1º Ten. Ralph H. Bailey, levando a bordo oito pessoas entre tripulantes e cinegrafistas.

A base de Tarquínia

Sua missão, filmar e fotografar em voo, os P-47s da FAB, ali estacionados. As imagens seriam usadas para documentar e difundir as operações de guerra do Esquadrão Brasileiro.

Por volta das 13h, o Capitão Newton Lagares Silva promoveu um briefing com todos os envolvidos, destacando os seguintes pilotos para a formação que seria filmada:

1º avião: Capitão Newton Lagares Silva (Flight Leader)

2º avião: 2º Tenente Luiz Felipe Perdigão M. da Fonseca (wingman of Flight Leader)

3º avião: 2º Tenente Rui Moreira Lima (Element Leader, voando à esquerda do Lagares)

4º avião: 2º Tenente Marcos Eduardo Coelho de Magalhães (wingman of Element Leader)

O plano de manobras seria o seguinte:

O C-47 subiria até 1.500 metros e começaria a voar nivelado e reto, paralelo à costa, rumo sul, com o sol no seu lado direito.

P-47D do Ten. Perdigão

A porta lateral do Douglas - aberta - serviria para os cinegrafistas com suas câmeras montadas, captarem as imagens. Assim sendo, ficou estabelecido que os P-47s fariam seis passagens pelo lado esquerdo do C-47, mantendo 20 metros de distância. As passagens seriam executadas sequencialmente, alterando os estilos de formação e níveis de voo em relação ao C-47.

Também ficou acordado que os Tenentes da FAB Waldir Paulino Pequeno de Melo e Rolland Rittmeister fariam parte da equipe do C-47, aproveitando a oportunidade para fazer fotografias.

O dia estava claro com teto e visibilidade ilimitada “CAVU” - Ceiling and Visibility Unlimited, como é dito no jargão dos meteorologistas.

Os Tenentes Rolland Rittmeister (esquerda) e Waldir Paulino Pequeno de Melo (direita), morreram no triste acidente

Naquilo que seria um voo de exibição, por volta das 15h, os quatro P-47s decolaram, fazendo inicialmente alguns círculos em torno do campo, enquanto aguardavam o C-47 tomar sua posição e rota previamente estabelecidas.

Em seu relatório, redigido após o ocorrido, o Capitão Lagares explica que ao chegar a 270 metros, à esquerda do C-47, ele se preparou para a primeira passagem.

!º Tenente Luiz Felipe Perdigão Medeiros da Fonseca

Quando chegou a 45 metros, ficou tenso ao observar que o Douglas iniciava uma curva para a esquerda, talvez por causa do sol ou, talvez, porque o piloto do C-47 quisesse ver melhor os quatro caças, que se aproximavam à sua esquerda.

Naquele momento, com os Thunderbolts voando a 320 km/h e já muito perto do C-47, o Capitão Lagares não conseguiu fazer uma curva fechada o suficiente para limpar sua direita e livrar o 2º avião (seu wingman Perdigão) da asa do C-47.

P-47 decolam da pista de Tarquínia, de terra e revestida com placas de aço perfuradas

Mesmo fazendo uma curva para a esquerda a mais apertada possível, não foi o suficiente para evitar que a asa direita do avião à sua direita batesse na ponta da asa esquerda do C-47.

Imediatamente, o C-47 acentuou sua curva para a esquerda, já com o nariz para baixo, enquanto o P-47 fazia uma curva para a direita, perdendo altitude. Instantaneamente, a formação toda se desfez.

Lagares gritou pelo rádio para o piloto saltar, ao mesmo tempo que girava seu avião em torno do P-47 danificado, observando e acompanhando o salto do homem até o solo. Com isso, ele perdeu o C-47 de vista.

Um Douglas C-47 preservado nos Estados Unidos, muito semelhante ao acidentado em Tarquínia

Aproximadamente às 15h40, o Capitão Lagares pousou, juntamente com o nº 3 (Rui), sendo que o nº 4 (Coelho) já havia pousado antes.

A colisão aérea resultou numa tragédia. Todos que estavam a bordo do C-47 morreram: os dois oficiais da FAB, Tenentes Waldir Paulino Pequeno de Melo e Rolland Rittmeister e os oito aviadores e fotógrafos da USAAF: Capitão Harold B. Bollerman, Tenentes Ralph H. Bailey, Thomas W. Clark, Casimar Karas e os Sargentos Marten A. Jones, Joe B. Kline, Glen A. Voltz e Richard B. Forxes.

Nessa 1ª imagem os P-47 brasileiros chegando próximo ao C-47, conforme instruções e definições do briefing “in four finger formation”. A formação deveria seguir pela costa, rumo sul, com o sol à direita.
A porta lateral do Douglas estava aberta para os cinegrafistas e fotógrafos captarem as passagens dos caças.
O fundo da imagem é exatamente o lugar onde aconteceu a tragédia. (imagem obtida no Google Earth). Abaixo das silhuetas dos aviões do Coelho e Rui, pode-se ver a antiga e abandonada pista de Tarquinia Airbase. Ela ainda está lá!

O acidente, que causou profunda comoção em todo o Grupo, foi minuciosamente investigado e posteriormente classificado e arquivado como “Restricted and Secret” pelo oficial de operações do 64th Troop Carrier Group, base do C-47 sinistrado.

Com ajuda do site “Sentando a Púa”, do sempre entusiasta Luis Gabriel, “Contos do Céu” teve acesso a um calhamaço de documentos que compõem toda investigação e cujos detalhes impressionam, pois foram redigidos ao calor e emoção dos fatos recém ocorridos.

Nessa 2ª imagem, o C-47 vira à esquerda, ocorrendo a colisão com o avião do Perdigão, e desfazendo a formação.

Em seu depoimento, o 2º Ten. Rui Moreira Lima (avião 3) explica que, quando o Flight Leader passou pela porta do C-47, viu o Douglas fazendo uma curva de pequena inclinação para a esquerda, indo bater na asa direita do P-47 do Ten. Perdigão (avião 2). Isso confirma o relato do Capitão Lagares.

O Ten. Rui acrescenta que, após certificar-se que o piloto do P-47 havia saltado, voltou a olhar para o C-47 e viu seu mergulho final até atingir o solo numa grande explosão.

Nessa 3ª imagem, a versão dos oficiais do Air Corps, com a tese da colisão do P-47 do Perdigão com a parte direita do C-47. Controverso.

Registrou também ter visto, uma asa de P-47 volteando pelos ares.

Confirmando os relatórios do Lagares e do Rui, o Ten. Coelho (avião 4) relatou que viu o momento em que o seu Líder (provavelmente Lagares) fez uma manobra brusca e evasiva, enquanto o C-47, bem na frente do Perdigão, manobrava para a esquerda. Continua o Coelho: “depois disso, vi o Perdigão batendo na asa esquerda do C-47, fazendo-a saltar fora”.

Certamente, o acidente causou um grande mal-estar nas forças e isso pode ser verificado nos documentos.

Um deles, datado de 28/novembro/1944, assinados pelos Capitães Francis G. Buchanan, Ivan L. Hale e Roger D. Coleson, oficiais de análises de acidentes de aviões do Air Corps, declara que o Ten. Perdigão voou em direção ao sol e foi cegado.

O Roberto Celegatti nos premiou com uma de suas aviation arts, especialmente para essa publicação em Contos do Céu. O instante dramático da colisão aérea entre o Thunderbolt brasileiro e o C-47 da USAAF.

Ainda no mesmo documento é informado que: “o P-47 brasileiro colidiu com o C-47 sob a asa direita, cortando-a entre a nacele e a fuselagem. O motor direito, o trem de pouso direito estavam soltos e a hélice estava arrancada do motor direito. O C-47 imediatamente girou para terra e explodiu, matando todos a bordo”.

Em outro documento, datado de 16/dezembro/1944, o Capitão Francis G. Buchanan faz uma afirmação ainda mais contundente. Diz ele:

“Após uma investigação minuciosa, foi constatado que a asa direita do C-47 foi separada da fuselagem pelo P-47 brasileiro, e não a asa esquerda, como afirmam testemunhas brasileiras. As fotografias anexas são apresentadas como provas que sustentam minhas declarações. Quaisquer afirmações conflitantes com o acima estão erradas”.

Caminhão leva os pilotos até aos aviões

Tais declarações afrontam os relatórios dos três oficiais da FAB que participaram do voo e torna a questão ainda mais conflitante. Afinal o que estaria fazendo o Ten. Perdigão à direita do C-47?

Ficou faltando uma peça fundamental no documento de Buchanan: apresentar as fotos dos destroços da asa esquerda do P-47 do Perdigão. Mas, para colidir com a asa esquerda, no lado direito do C-47, só se ele (Perdigão) estivesse voando de dorso (invertido!), o que é muito improvável.

Curiosamente, como testemunha no solo, o Ten. Leon R. Lara de Araújo da FAB, relata que viu o C-47 girar para direita, aparentemente com as duas asas intactas e algo caindo perto dele (a asa do P-47?). Por um breve momento o Douglas parou o giro, como se o piloto tivesse readquirido o controle, mas depois voltou a girar para a direita, indo até o solo.

Em paralelo, foram tomados depoimentos de várias testemunhas, inclusive do pessoal da RAF que estava na torre de controle de Tarquinia Airbase naquele dia. Mas, esses documentos nada acrescentam, pois todos afirmam que pouco ou nada viram, a não ser destroços volteando pelos ares.

A declaração mais importante, e que também está anexa à investigação, é a do próprio Ten. Perdigão, envolvido diretamente no terrível acidente.

Seu relatório, feito no mesmo dia da tragédia, embora sucinto e resumido, confirma a colisão com sua asa direita. Escreveu ele: “Eu estava voando na posição número dois, em quatro aviões, quando de repente minha asa direita sofreu um impacto terrível. O que fez com que meu avião fizesse um giro para o solo, por assim dizer, no ar. Imediatamente saltei para fora”. E foi só isso.

Pista de Tarqínia em 1944

Por fim, em 25/janeiro/1945, após detida análise dos relatórios, provas e evidências do acidente, o Tenente Coronel Nero Moura, Capitão Oswaldo Pamplona Pinto e Capitão Lafayette C.R. Souza, assinaram um documento em conjunto, enviado ao Headquarters Army Air Force.

O teor é o seguinte: “O P-47 perdido era o nº 2 de uma formação de quatro, que seriam filmados a partir de um C-47 que deveria voar reto e nivelado. Ao contrário do que havia sido planejado, o C-47 fez uma curva em direção à formação, no momento que estava muito próximo para a primeira passagem. Como o Douglas estava no sol, o Líder não conseguiu observar sua manobra imediatamente. Toda a formação fez uma viragem para evitar a colisão, mas a asa direita do P-47 bateu na asa esquerda do C-47”.

Essa tragédia impactou profundamente o 1.º GAvCa que, não obstante as irreparáveis perdas, seguiu resoluto com sua missão na guerra.

Custou a vida de dez jovens que se esforçavam para legar à história e à posteridade, rica documentação sobre as operações do 1º GAvCa na Segunda Guerra Mundial, elevando, ainda mais, o respeito e admiração por aqueles homens que viveram dias difíceis.

Imagine as imagens espetaculares e únicas, que se perderam e que jamais veremos.

Pesquisa e texto de Joaquim Domingues, Contos do Céu.

AERONAVES ENVOLVIDAS NO ACIDENTE:

USAAF 44-19659:  Republic P-47D-28RE, c/n 5067, entregue novo à USAAF em 17/07/1944, repassado à  FAB em 28/10/1944, cor camuflagem oliva/cinza; acidentado em 16/11/1944 em Tarquínia com perda total.

USAAF 42-24213: Douglas C-47A, c/n 10075, entregue novo à USAAF em 1943, cor camuflagem oliva/cinza; acidentado em 16/11/1944, em Tarquínia, com perda total e 10 vítimas fatais.

Piloto automático: como funciona?

O sistema de piloto automático é um sistema de controle automático de voo, que, basicamente, mantém o avião estabilizado em uma determinada proa, curso, altitude e outros parâmetros, conforme os tipos adotados em cada aeronave.

Cockpit do Boeing 747-422

O objetivo do piloto automático é aliviar a carga de trabalho do piloto, uma vez que pode ser extenuante manter um determinado nível de voo e um curso programado, por exemplo. Em voos curtos, e aeronaves simples e lentas. pode ser fácil manter esses parâmetros manualmente, mas em aeronaves complexas, rápidas e voo longos, a tarefa é enfadonha e difícil, exige atenção constante e fixa a atenção do piloto, o que pode comprometer a segurança do voo.

Obviamente, o sistema está longe de exigir uma simples tarefa, como simplesmente apertar um botão, e a partir daí o avião passar a voar sozinho,. O sistema deve ser gerenciado com cuidado. Deve-se ter sempre em mente que o piloto automático não irá operar a aeronave como um piloto opera manualmente.

Os sistemas de piloto automático podem controlar um, dois ou três eixos do avião, operando ailerons, profundores, lemes de direção, spoilers e até mesmo alguns controles adicionais. Combinados com um sistema de controle automático de motores, podem oferecer controle de manutenção de velocidade, navegação vertical otimizada, mantendo um perfil de subida ideal, por exemplo, gerenciando tanto a velocidade quanto a razão de subida. 

Painel do Boeing 747-436

É importante notar que a maioria dos sistemas de piloto automático permite que o piloto sobrepuje os Servo atuadores do sistema manualmente, pelo menos por algum tempo, ainda que exercendo força nos comandos superior ao normal, ou então desative o sistema, permitindo aos pilotos fazer comandos manuais pelo tempo que for necessário.

Piloto automático analógico

O sistema consiste em giroscópios, que "sentem" a atitude na qual o avião está voando, servo atuadores, que efetivamente movimentam as superfícies de comando, amplificadores, que aumentam a força elétrica suficientemente para a operação dos servos, e uma unidade de controle, para permitir a utilização de vários modos e permitir controle manual do avião através do sistema. A maioria dos sistemas também permite um mix entre comandos manuais e o piloto automático.

O princípio básico de operação é o avião manter o voo dentro dos parâmetros desejados, utilizando sinais elétricos gerados em unidades sensíveis a informações giroscópicas. Tais unidades estão conectadas a instrumentos que indicam direção, razão de inclinação, curvas, atitude de arfagem e outros parâmetros. Caso a atitude do avião se modifique, com altitude ou curso, sinais elétricos são gerados nos giros.

Diagrama esquemático do piloto automático do Airbus A340

Tais sinais são usados para controlar a operação das unidades dos servos, que convertem energia elétrica em movimento mecânico. As superfícies são controladas geralmente por atuadores hidráulicos, com ou sem back-up mecânico, ou eletromecânicos.

Os servos são conectados à superfície de controle, fazendo parte do sistema normal de atuadores, e se movimentarão de acordo com os sinais elétricos que vem do sistema.

É importante notar que cada superfície de comando recebe sinais elétricos do sistema e esses operarão as superfícies de modo a levar o avião para a atitude desejada pela tripulação do avião. Também é importante saber que os spoilers, quando atuando no piloto automático, funcionarão tão somente para o movimento de rolamento em alta velocidade, nas quais os ailerons externos ficarão travados para evitar o efeito aero elástico das asas, mas podem atuar em conjunto com os ailerons internos, se disponíveis. O piloto automático jamais atuará spoilers para redução de velocidade, isso sempre é feito manualmente pelos pilotos.

Esquema simplificado do autopilot do Airbus A320

O piloto automático é ligado ou desligado eletricamente ou manualmente, de acordo com o projeto do sistema.

Como é impossível descrever os sistemas empregados nos muitos tipos de aeronaves existentes, escolhemos uma aeronave exemplo, o Boeing 747-400.

Nas aeronaves comerciais, de qualquer porte, os comandos do piloto automático são instalados à frente do glareshield, acima do painel de instrumentos, permitindo o fácil acesso aos comandos sem que seja necessário soltar os cintos de segurança. No Boeing 747-400, esse painel de controle é denominado MCP - Mode Control Panel.

MCP do lado esquerdo do Boeing 747-400

Quando o piloto automático está ligado, a operação dos vários botões de controle manobra o avião. Botões de liga e desliga (engage, ou CMD) são instalados no MCP e também no manche, o que permite ao piloto conectar ou desconectar o sistema rapidamente, sem tirar as as mãos do manche.

No Boeing 747-400, existem vários modos disponíveis aos pilotos. Portanto, o gerenciamento cuidadoso é muito necessário para evitar a seleção de um modo inadequado no momento, pois, em última análise,, isso pode resultar em entrada em atitude anormal de voo ou até mesmo estol inadvertido,

O modo HDG (Heading) faz o avião manter uma proa selecionada. Ao usar tal modo, que talvez seja o modo mais comum entre os sistemas de piloto automático, o piloto deve lembrar que proa não é rumo, e que depende da direção e velocidade do componente de vento lateral atuante sobre a aeronave. Um ajuste permite limitar a inclinação das asas durante as curvas, mas isso também pode ser usado em modo automático. Deve-se lembrar que o modo HDG não é feito para seguir círculos máximos, e que será afetado em caso de mudanças na direção e na velocidade do vento atuante sobre o voo.

É importante saber que o sistema de piloto automático do Boeing 747 não opera o leme de direção, e as mudanças de proa são realizadas pelo sistema através dos ailerons internos e dos spoilers diferenciais. Portanto, em caso de assimetria de tração, resultante de problemas em motores, o piloto automático deve ser desconectado.

Detalhe do painel do Airbus A380 usado em treinamento

O Boeing 747-400 não utiliza o modo NAV, que possibilita seguir um curso (rumo magnético), seguindo os sinais de um sistema de navegação por VOR. É importante, saber que, no caso, tal modo se desconecta automaticamente quando a aeronave perder os sinais do VOR, devido à distância da estação. Convém ajustar o seletor de proa ajustado que o sistema mantenha o ajuste a tal curso, e caso o modo NAV se desconecte, selecionar o modo proa até que outra estação seja selecionada, ou que outro modo seja ligado.

O modo VS (Vertical Speed) permite que a aeronave mantenha uma velocidade vertical (razão de subida ou descida) predeterminada, tanto para cima, como para baixo. O piloto deve gerenciar o uso desse modo, pois isso afeta a velocidade horizontal do avião, e deve reduzir a razão de subida, por exemplo, à medida que ganha altitude, para evitar perder muita velocidade horizontal. No 747-400, tal modo não é vinculado ao sistema de controle automático dos motores, os autothrottles.

Painel de autopilot de uma aeronave leve

O modo ALT (Altitude) mantém uma altitude voo pré-selecionada no MCP. Tal modo é muito comum na maioria dos sistemas de piloto automático.  O sistema deve ser atentamente monitorado em caso de turbulência, no entanto.

O modo LOC (Localizer) mantém o curso para a pista selecionada, seguindo os sinais de um localizador de ILS. Tal modo deve ser selecionado previamente ao modo APP (Approach), para evitar a possibilidade do sistema capturar os sinais do Glide Slope do ILS antes de capturar o Localizador, o que pode oferecer muito risco à segurança.

O modo APP (Approach) é o modo utilizado para aproximações por ILS, captando os sinais do Localizador e do Glide Slope. Deve ser engajado depois que o localizador foi devidamente capturado.

Painel de instrumentos do Airbus A-380

O modo SPD (Speed) é o modo de velocidade. Tal sistema depende da atuação em conjunto com o sistema de Auto Throttle (A/T), e pode manter tanto uma velocidade indicada (IAS) quanto um determinado Número de Mach. Deve-se manter, normalmente, IAS quando a aeronave estiver em baixas altitudes, 23 mil pés ou abaixo, para manter VMO (velocidade máxima operacional) dentro dos limites, Acima disso, o MMO (Máximo Mach Operacional) chegará antes da VMO, e os pilotos devem selecionar o SPD para Mach Number.

O modo THR (Thrust) mantém uma tração dos motores pré determinada, em EPR (motores Rolls-Royce ou Pratt &Whitney) ou em N1, (motores GE). Tal sistema opera apenas com os sistemas A/T, não interferindo com o piloto automático. É o controle básico do A/T.

O modo L-NAV (Lateral Navigation) é o modo de navegação horizontal, ou lateral. Tal modo segue uma rota pré-programada nos CDU (Control Display Unit), unidade de entrada de dados e controle do FMS (Flight Management System) Os computadores do FMS utilizam os sistemas de navegação IRS (Inerciais), e GNSS (Global Navigation Satellite System, basicamente o sistema GPS americano), bancos de dados de cartas de navegação inseridos pela empresa aérea e comandos inseridos pela tripulação.

Sistema com L-NAV e V-    NAV engajados

O modo V-NAV (Vertical Navigation) é o modo de navegação vertical. Segue um perfil vertical de voo, como velocidade, altitudes, restrições de velocidade ou altitude, ponto ideal de descida. e outros detalhes. Não pode operar sem o A/T e sem o Sistema Diretor de Voo (FD). Uma descida automática pode ser feita, desde que os pilotos liberem a altitude no MCP,  senão o avião continua nivelado.

O modo FLCH (Flight Level Change) é o modo de mudança de nível de voo. Muda os níveis de voo conforme padrões de Step Climb, programados no MCP, ou conforme autorizações do controle de tráfego aéreo.

Alguns modos inibem o funcionamento de outros. Com o uso do L-NAV,  O MODO hdg é inibido, mas sempre pode seer acionado pelo piloto, se for necessário. Os modos VS e SPEED são inibidos quando o modo V-NAV é acionado, até mesmo as janelas indicadoras ficam sem indicação. Qualquer modo pode ser retomado, mas o modo L-LNAV desacopla automaticamente, nesse caso. 

Em uma descida, por exemplo, se a aeronave não puder descer no ponto ideal de descida, e tiver que descer mais adiante, o modo V-NAV pode deixar de ser a melhor opção, e a melhor solução será usar o modo VS, SPEED, e acionar spoilers para aumentar a razão de descida.

MCP

Em termos de eficiência,, usar o piloto automático sempre dará melhor resultado que o voo manual. Mas, sempre devemos considerar que pilotos devem praticar o voo manual quando for possível,  Na verdade, está cada vez mais restrito, com espaços aéreos aéreos RVSM, por exemplo, onde a separação vertical de outras aeronaves é reduzida e a manutenção precisa da altitude pode ser essencial. Qualquer oscilação pode causar problemas de segurança,

Cockpit do Airbus A-319

Cada fabricante tem seu próprio conceito relativo ao piloto automático. O conceito da Airbus, por exemplo, usa uma arquitetura de sistema fly-by-wire, onde os comandos são feitos feitos eletricamente por cabos, usando computadores de interface. Na prática, os comandos de voos desses aviões atuam no sistema de piloto automático. Não existe back-up mecânico, a não ser nos lemes de direção e estabilizadores horizontais. A atuação do piloto nos side-sticks atua no sistema de piloto automático e é interpretado pelos computadores como os sinais de qualquer outro sensor existente no sistema. É seguro? A julgar pelo número de aeronaves em voo com tal sistema, e o número de acidentes e incidentes relacionados, a resposta é sim.

Painel do Airbus A320

Outro ponto interessante nos Airbus é que essas aeronaves usam sistema de auto-thrust, os quais atuam diretamente nos módulos eletrônicos dos motores. As manetes não se movem, acompanhando as solicitações ou reduções de tração, como acontece nos sistemas de auto-throttle, que possuem servos nas manetes. No pouso, um alarme "Retard" soa, avisando os pilotos que as manetes devem ser totalmente reduzidas.

O botão de desconecção do piloto automático nos side-sticks existe, mas tal botão também atua no sentido de desabilitar o outro side-stick,  e mantê-lo desabilitado enquanto tal botão é mantido pressionado. É denominado sistema de take-over, e é usado por mais segurança, já que ambos os side-sticks atuam durante o voo e não possuem conexão física entre eles, permitindo atuação nos comandos, mesmo que sejam contrários entre si.

Os computadores de gerenciamento de voo (FMC ou FMGS, conforme o fabricante) interagem com o sistema de piloto automático, permitindo uma pré-programacão inserida no sistema e o uso de um banco de dados de navegação também inseridos no solo, contendo, por exemplo, atualização de cartas de navegação e outros parâmetros. Esses sistemas permitem também trabalhar com radio comunicação, e os seus dados podem ser impressos, em muitos casos, caso a tripulação assim o deseje. A programção pode ser alterada em voo se for necessário.

CDU do FMS do Boeing 747-400

Até agora (2024), nenhum sistema de piloto automático atua na decolagem da aeronave, mas para o ano de 2025, um sistema de Auto Take-off  será oferecido pela Embraer em seus E-Jets E-2. O sistema já foi amplamente testado e provavelmente será copiado pelos demais fabricantes.

Não citaremos os complexos sistemas utilizados nas aeronaves fly-by-wire da Boeing e da Embraer, e nem dos demais fabricantes de aeronaves e sistemas, pois tornaria o assunto demasiadamente técnico e complexo, embora possamos comtemplar tais sistemas em artigos futuros específicos.

Recomendamos a leitura de outros artigos aqui publicados, sobre o sistema Fly-by-wire dos Airbus A-320, sobre os acidentes do Air France 296 e China Airlines 006, e "Tripulação x Automação da Aeronave: Quais são os riscos".

 

Colaboradores inestimáveis para o Blog Cultura Aeronáutica

 Sem alguns colaboradores, manter o Blog Cultura Aeronáutica seria praticamente impossível, ou ao menos, muito difícil.

Tenho alguns colaboradores diretos, que já publicaram artigos por aqui, e que constam diretamente como autores dos textos e artigos.

Mas também devo agradecer outras pessoas que colaboram, direta ou indiretamente, com meu material;

Então, seguem pessoas a quem devo muito. São alguns, dentre muitos, pois a lista não se esgota aqui:

Lito Souza

Joselito Geraldo de Souza: mais conhecido como Lito Souza. Obrigado a ele pelo excelente canal do YouTube, Aviões e Músicas, de valor inestimável, que já me inspirou muito, e é um dos melhores canais sobre o aviação que conheço;

Vito Cedrini

Vito Cedrini: Fotógrafo da história da aviação brasileira, com um acervo inestimável. É um grande nome na hjistória da aviação brasileira, especialmente a comercial.

Solange Galante

Solange Galante: Fotógrafa excepcional, já usei muitas fotos dela, que acabei publicando, inadvertidamente, sem citação da fonte, inadvertidamente, e por isso peço minhas sinceras desculpas, pois ela é profissional e tem trabalhos copiados também sem citação.

David Branco Filho

David Branco Filho: um dos maiores profissionais de Segurança de Voo do Brasil, aprendi muito com ele.

Ozires Silva

Ozires Silva: um dos pais da indústria brasileira de aviação, cofundador da Embraer, e que está definitivamente inserido na história da aviação mundial

Obrigado a todos!!!!

P-47D #45-49346 - Um dos últimos Thunderbolt da FAB a voar

 A aviação de caça da FAB - Força Aérea Brasileira teve, durante a sua história, várias aeronaves representativas, mas talvez o mais famoso seja o Republic P-47D Thunderbolt.

O ex-FAB4191 em Chino, EUA, na atualidade

Tal fama é relacionada à operação de tal aeronave durante a Segunda Guerra Mundial. De fato, a FAB incluiu, entre os expedicionários enviados, em 1944, ao Teatro de operações Italiano, um Grupo de Aviação de Caça, operando os Republic P-47D Thunderbolt, um pesado e robusto avião que foi utilizado. basicamente, em ataque ao solo, uma vez que a aviação alemã, entre o final de 1944 e o início de 1945, já tinha sido praticamente extirpada dos céus.

Embora sem combates aéreos, no ar, a operação de ataque ao solo era bastante arriscada e perigosa, e vários Thunderbolt foram perdidos em combate, abatidos pela artilharia antiaérea inimiga ou em acidentes.

O F-47 4191 em restauração

Após a Segunda Guerra mundial, a FAB continuou a operar os P-47D, por muitos anos. Nessa época, os aviões de caça com motores a pistão estavam sendo substituídos pelas novas aeronaves a jato, mas o Brasil, infelizmente, somente operou tal tipo de avião oito anos após a guerra, mantendo os P-47D como o esteio da caça na Força Aérea Brasileira.

Enfrentando problemas de manutenção e com falta de peças de reposição, incluindo pneus, a FAB lentamente foi perdendo aeronaves Thunderbolt em acidentes, sendo obrigada a repor os aviões, adquirindo 25 aeronaves usadas vindas no MDAP - Mutual Defense Assistence Program, entre 1952 e 1953. Em 1952, a FAB redenominou os aviões como F-47D.

Entre os aviões comprados nesse lote, veio o  P-47D-30RA #45-49346. Essa aeronave, até então, voou na USAF, já estavam paradas em 1952,  e obviamente não fez parte do 1º Grupo de Caça na Itália. Entrou em carga, como FAB 4191, em 10 de setembro de 1953  na Base Aérea de Santa Cruz, no Rio de Janeiro, no 3º/1º Grupo de Aviação de Caça, provavelmente não operando a partir de lá, sendo transferido, a partir de novembro do mesmo ano, para Natal, Rio Grande do Norte no 2º/5º , passando, em fins de 1956, para Fortaleza, Ceará, no 1º/4º Grupo de Aviação.

Linha de operação dos F-47 em Fortaleza

Por essa época, a FAB deixou de voar o F-47D como avião de caça, e Santa Cruz passou a operar exclusivamente caças Gloster F-8 Meteor.

Em Fortaleza, os F-47 passaram a operar como aeronave de treinamento avançado.

O FAB 4191voou pela última vez como aeronave da FAB em Fortaleza, no dia 11 de julho de 1957. Foi para o Parque de Material Aeronáutico de São Paulo, no Campo de Marte. para se tornar monumento na Praça 14Bis, no bairro Bela Vista, inaugurado em 22 de abril de 1965.

O 4191 exposto na Praça 14Bis, em São Paulo

Inicialmente, o monumento foi cercado de carcaças de bombas desativadas e uma corrente, Em fevereiro de 1966, tal cerca foi substituída por uma cerca baixa de madeira.

A aeronave foi colocada em atitude de voo e com os trens de pouso recolhidos e inclinada para o lado direito, sobre um pilar duplo de concreto.

Em 30 de julho de 1957, pouco após o translado do FAB 4191, os F-47 foram retirados do serviço operacional em definitivo, devido às panes constantes que os aviões estavam apresentando, devido ao desgaste. Em 25 de novembro, um dos pilotos escalados para transladar os aviões para São Paulo desmaiou devido ao vapor de gasolina presente no cockpit. Em 28 de novembro, o voo nos F-47 foi definitivamente proibido, inclusive em translados.

Praça 14Bis, nos anos 1960

Alguns aviões foram para museus, e outros viraram monumentos em praças públicas e bases aéreas pelo país.

Posteriormente, o FAB 4184, que veio no mesmo lote de 25 aviões no qual veio o FAB 4191, estava sendo recuperado para ficar em condições de voo, no Museu Aeroespacial, mas jamais voou, pois o Ministro da Aeronáutica proibiu o voo em qualquer aeronave do acervo do Musal. Foi pintado com o esquema de pintura e o número B-4, usado pelo piloto Luiz Lopes Dornelles, abatido pela artilharia antiaérea inimiga em Alessandria, Itália, em 26 de abril de 1945.

Praça 14Bis

O FAB 4191 foi representado, no monumento, como um dos aviões usados pelo 1º Grupo de Caça, na Itália, o C-3, pilotado pelo Coronel Newton Neiva de Figueiredo. Era apenas uma homenagem ao Coronel, então Chefe de Estado Maior da 4º Zona Aérea, pois a aeronave jamais voou na guerra na Itália. Jamais voltaria ao esquema original de pintura com a qual operou entre 1953 e 1957.

Em 1969, durante um protesto de estudantes contra o Ato Institucional nº 5, em São Paulo, houve vandalismo contra o monumento do F-47 FAB 4191, pois vândalos atiraram bombas no avião, que não chegaram a fazer danos substanciais, dada a robustez da aeronave.

Restauração do 4191 em Chino

Depois de reparado, o avião continuou exposto na Praça 14Bis, até que a necessidade da construção de um viaduto, na Avenida Dr. Plínio Barreto, em 1987, obrigou à remoção da aeronave da praça.

O FAB 4191 foi transferido para a Academia da Força Aérea, onde também virou monumento, mas dessa vez caracterizado como #42-4226762, identificado como C-1, homenageando uma das aeronaves usadas na Itália.

Restauração

Em 1988, o F-47 foi incorporado ao acervo do Musal - Museu Aeroespacial. Considerado aeronave excedente, o Musal vendeu o FAB 4191 para um negociante de aviões, a Airplane Sales International, num lote de quatro aeronaves. O avião foi desmontado em setembro de 1988, e despachada para Chino Califórnia, onde foi repassada para o Yankee Aircorps, no mesmo mês. Foi registrada na Federal Aviation Administration - FAA como N3152D

Status atual do ex-FAB 4191

O avião foi restaurado entre 1993 e 1996, até o status de aeronavegável, com registro experimental, dessa vez representando uma aeronave militar, o USAAF #45-49346, o mesmo registro militar usado quando voava nos Estados Unidos, antes de vir para o Brasil. Durante anos, voou no circuito de shows aéreos nos Estados Unidos.

O certificado do avião está válido até 31 de outubro de 2028, portanto tem  potencial e documento para voar, mas não está mais voando, se encontrando em exposição no Yankee Museum em Chino, em nome de  Charles F. Nichols Trustee.

Além desse avião, ainda existe outro P-47D ex-FAB em condições de voo nos Estados Unidos, o N7159Z, mas essa aeronave, com certificado válido até 2030, merece um artigo à parte.