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.