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A tecnologia do cockpit é um aspecto crítico, mas muitas vezes esquecido, de um jato particular.

Quanto mais avançada e confiável for a tecnologia, mais seguro será o voo. A tecnologia avançada fornece aos pilotos mais informações, ao mesmo tempo em que reduz a carga de trabalho geral do piloto. O resultado é que os pilotos conseguem gerenciar melhor as informações e ficar mais focados no cockpit. Tudo isso resulta em uma operação de voo mais segura.

Além disso, quanto mais avançada a tecnologia, por exemplo, controles de vôo e tecnologia de piloto automático, mais suave o vôo. Como resultado, será mais confortável para os passageiros na parte de trás.

No entanto, essa tecnologia é frequentemente esquecida pelos passageiros e clientes.

No início

Nos primeiros dias dos voos motorizados, os pilotos dependiam de seus arredores para obter a maior parte das informações.

No entanto, isso logo mudou quando os computadores se tornaram pequenos o suficiente para serem usados ​​em aeronaves na segunda metade do século XX.

Até a década de 1970, os cockpits das aeronaves estavam abarrotados de indicadores, instrumentos e controles eletromecânicos.

Os complicados mostradores dos controladores foram projetados para uma tripulação de três homens, composta por dois pilotos e um engenheiro. Uma aeronave típica da época tinha mais de 100 instrumentos e controles, cada um com seu próprio conjunto de barras, agulhas e símbolos. Todos esses visores exigiam muito espaço e atenção total dos pilotos.

O desenvolvimento de dispositivos de visualização capazes de processar dados de voo e informações brutas fornecidas pelos sistemas da aeronave em imagens de fácil compreensão resultou de pesquisas que buscam uma solução para esse problema.

Painéis de instrumentos na cabine do jato executivo privado Cessna Citation - aviônicos desligados
Tyler Olson/Shutterstock.com

Esse desenvolvimento só foi possível devido a mudanças básicas na forma como as informações eram processadas pelos sistemas embarcados. Instrumentos anteriores, baseados em informações analógicas, forneciam indicações que estavam diretamente ligadas a phenomena como pressão do ar, velocidade do ar ou posição do giroscópio.

Por outro lado, a informação digital é criada quando uma medição física é convertida em código binário usando um conversor analógico-digital.

A digitalização dos dados físicos necessários para o controle de voo e navegação resultou em uma transformação significativa nos cockpits das aeronaves. Os dados podiam ser facilmente convertidos do formato analógico para o digital, processados ​​por computadores e exibidos nas telas do cockpit graças aos avanços da eletrônica e da tecnologia de computadores.

Fly-by-Wire

A tecnologia fly-by-wire foi colocada em operação pela NASA na década de 1970, sendo usada pela primeira vez em aviões de combate. Foi um resultado direto do programa espacial usado para manobrar o Módulo Lunar da Apollo.

Ao introduzir a tecnologia digital fly-by-wire em aeronaves civis, o Airbus A320 revolucionou a aviação comercial. Estabeleceu novos segurança e benchmarks de eficiência. Desde a sua introdução em 1988, todos os novos aviões incorporaram a tecnologia fly-by-wire.

No entanto, a tecnologia fly-by-wire não foi tão rápida para chegar aos jatos executivos.

Em muitos casos, os jatos particulares são os primeiros a introduzir novas tecnologias no mercado comercial. Normalmente, muito mais rápido do que aeronaves comerciais.

No entanto, com a tecnologia fly-by-wire, a tecnologia só fez o seu caminho para jatos executivos no início do século 21 com o Dassault Falcon 7X.

Embraer Phenom Cockpit 100/100E/100EV com aviônicos ligados no airshow
Matti Blume, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Vantagens Fly-By-Wire

  • O software Flight-Envelope Protection auxilia na estabilização automática da aeronave e na prevenção de ações inseguras.
  • Reduz as cargas de fadiga e aumenta o conforto dos passageiros devido à supressão de turbulência.
  • Uma configuração de corte otimizada reduz o arrasto.
  • O piloto automático e outros sistemas de controle automático de vôo são mais fáceis de trabalhar.
  • Redução manutenção custos.
  • Os custos de treinamento de pilotos para companhias aéreas estão sendo reduzidos (o manuseio de voo torna-se muito semelhante em toda uma família de aeronaves). A carga de trabalho dos pilotos pode ser reduzida.
  • Os sistemas de controle fly-by-wire também melhoram a economia de vôo porque eliminam a necessidade de muitos mecanismos e fios mecânicos e pesados ​​de controle de vôo, com exceção dos sistemas hidráulicos, que ocupam menos espaço, são menos complexos e mais confiáveis.

Cockpit de vidro

Um cockpit de vidro é um cockpit onde os dados do voo, do motor e da aeronave são mostrados em telas eletrônicas, em vez de medidores separados para cada instrumento.

Um conjunto de até seis monitores de computador pode substituir centenas de interruptores e medidores, reduzindo a tarefa da tripulação de vôo.

Um dos benefícios críticos de um cockpit de vidro é que os valores são mais fáceis de ler. Os dados são muito mais claros do que uma agulha, ao mesmo tempo que produzem números exatos.

Isso permite que os pilotos interpretem sua velocidade, altitude e posição mais rapidamente.

O segundo benefício de um cockpit de vidro é o espaço. Um display pode mostrar potencialmente centenas de parâmetros, ao mesmo tempo que ocupa menos espaço do que se cada métrica tivesse seu próprio indicador.

Em muitos casos, existem parâmetros que raramente precisam ser verificados. Portanto, esses parâmetros podem ser colocados em menus, em vez de ter uma exibição permanente que raramente é usada.

Cockpit do Eclipse 500 com aviônicos desligados
JetRequest. com, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Pense nisso como algo semelhante a quando os teclados físicos foram removidos dos telefones. Eles não são usados ​​o tempo todo e, quando não são, ocupam um espaço desnecessário.

Além disso, um cockpit de vidro permite uma melhor visualização dos dados. Por exemplo, telas de vidro permitem melhores informações sobre o clima e o terreno.

Embora os visores eletrônicos de voo sejam considerados mais confiáveis ​​do que os analógicos devido à falta de peças móveis, eles são vulneráveis ​​a falhas no sistema elétrico e falhas de software. Portanto, em alguns dispositivos, os visores analógicos ficam em espera caso os visores eletrônicos falhem.

Transmissão de vigilância dependente automática (ADS-B)

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) é um sistema no qual o equipamento eletrônico a bordo de uma aeronave transmite a localização exata da aeronave. Isso é obtido por meio de um link de dados digital. Os dados podem ser usados ​​por outras aeronaves e pelo controle de tráfego aéreo para ver a posição e a altitude da aeronave em telas de exibição sem a necessidade de radar.

Nas palavras do FAA, “ADS-B está transformando todos os segmentos da aviação.”

Uma aeronave equipada com ADS-B usa GPS para determinar sua posição. Um transmissor então transmite essa posição, junto com a identidade, altitude, velocidade e outros dados, em intervalos regulares. As transmissões são recebidas pelas estações terrestres ADS-B, que então enviam as informações ao controle de tráfego aéreo para rastreamento preciso das aeronaves.

A sigla significa:
Automático - Nenhuma entrada do piloto é necessária.
Dependente - Depende do sistema de navegação da aeronave para fornecer dados precisos de posição e velocidade.
Vigilância - Fornece informações como posição da aeronave, altitude, velocidade e outros dados de vigilância.
Transmissões– As informações são transmitidas continuamente para monitoramento por estações terrestres ou aeronaves adequadamente equipadas.

A partir de 1º de janeiro de 2020, todas as aeronaves que operam no espaço aéreo Classe A nos Estados Unidos deverão ter ADS-B equipado.

Para referência, o espaço aéreo Classe A na FAA é definido como sendo “geralmente o espaço aéreo desde o nível médio do mar de 18,000 pés (MSL) até e incluindo o nível de voo (FL) 600, incluindo o espaço aéreo sobrejacente às águas dentro de 12 milhas náuticas (NM) da costa dos 48 estados contíguos e do Alasca.”

Comunicações de link de dados do piloto do controlador (CPDLC)

As comunicações de link de dados do piloto do controlador (CPDLC) são uma link de dados bidirecional que permite que os controladores enviem mensagens para uma aeronave em vez de usar comunicações de voz. A mensagem é exibida em um display visual na cabine de comando.

Para o serviço ATC, o aplicativo CPDLC fornece comunicação de dados ar-solo. Ele suporta uma série de serviços de link de dados (DLS) que permitem a troca de gerenciamento de comunicação e mensagens de liberação / informação / solicitação que são fraseologia de voz compatível com procedimentos de controle de tráfego aéreo.

Os controladores são fornecidos com a capacidade de emitir autorizações ATC, atribuições de radiofrequência e várias solicitações de informações.

Os pilotos têm a capacidade de responder a mensagens, solicitar ou receber autorizações, bem como autorizações perdidas devido ao congestionamento da frequência de voz.

Portanto, os erros de releitura do piloto não são mais um problema com esta tecnologia. Os pilotos agora podem confirmar o recebimento de autorizações por mensagem de texto e instruções dos controladores pressionando um botão.

Gulfstream Cockpit do G600 com aviônicos ligados
Matti Blume, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Essas informações podem então ser inseridas diretamente no sistema de gerenciamento de vôo, que segue as instruções do ATC.

Também existe a capacidade de trocar informações que não estejam em conformidade com os formatos definidos. Isso é conhecido como um recurso de “texto livre”.

Benefícios CPDLC

  • Freqüência ATC reduzida; aumento das capacidades do setor
  •  Mais solicitações de piloto podem ser processadas ao mesmo tempo
  • Risco reduzido de falha de comunicação (por exemplo, devido à confusão do indicativo de chamada)
  • Como resultado das mudanças de frequência mais seguras, menos eventos de comunicação são perdidos.

Sistema de Visão Sintética (SVS)

O Synthetic Vision System (SVS) é uma tecnologia de aeronave que combina dados tridimensionais em telas intuitivas para dar às tripulações de vôo melhor consciência situacional.

Espera-se que o SVS melhore a consciência situacional, independentemente do clima ou da hora do dia. Além disso, o sistema reduz a carga de trabalho do piloto em situações complexas e fases de voo operacionalmente exigentes, como na aproximação.

O SVS combina um display de alta resolução com bancos de dados de terreno e informações aeronáuticas, dados de obstáculos, feeds de dados de outros aviões e GPS para mostrar aos pilotos onde estão e o que está ao seu redor.

O SVS cria uma representação virtual do mundo real, apresentando informações à tripulação de vôo em um formato de fácil compreensão e assimilação. A imagem exibida no (s) monitor (es) SVS inclui uma representação 3D do ambiente externo. Fatores como terreno, obstáculos, clima, caminho de abordagem, pista e áreas de manobra do aeródromo, juntamente com outros tipos de tráfego, são apresentados.

Gulfstream Cockpit do G550 com aviônicos ligados
Matti Blume, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

O Synthetic Vision System foi criado com o objetivo de melhorar a consciência situacional das tripulações aéreas, principalmente durante as fases de aproximação e pouso do voo. Eles também são ótimos para aumentar a segurança de vôo, especialmente quando se trata de reduzir o número de incidentes de vôo controlado no terreno (CFIT).

De acordo com Ingram da Honeywell, o SVS agora é comum em novos jatos executivos e é acessível tanto para novos turboélices comerciais quanto para adaptação em aeronaves usadas.

Sistema de Visão Aprimorada (EVS)

Enhanced Vision é uma tecnologia que usa dados de sensores de aeronaves (como câmeras de infravermelho próximo e radar de ondas milimétricas) para fornecer visão em situações de baixa visibilidade.

Por muitos anos, os pilotos de aeronaves militares tiveram acesso a sistemas de visão noturna. Recentemente, jatos executivos adicionaram recursos semelhantes a suas aeronaves para melhorar a consciência situacional do piloto em situações de baixa visibilidade, como as causadas por clima ou neblina, bem como em voos noturnos.

Gulfstream A Aerospace foi pioneira na primeira certificação civil de um Enhanced Vision System (EVS) em uma aeronave, usando uma câmera IR Kollsman. Foi oferecido pela primeira vez como uma opção no Gulfstream Aeronave V. No entanto, quando o Gulfstream G550 foi introduzido em 2003, tornou-se equipamento padrão. Isto foi logo seguido pelo Gulfstream G450 e Gulfstream G650.

Gulfstream entregou mais de 500 aeronaves com um EVS certificado em vigor desde 2009. O EVS agora está disponível em alguns Bombardier e Dassault produtos de jatos executivos, bem como alguns outros fabricantes de equipamento original (OEMs) de aeronaves. A Boeing começou a oferecer EVS em seus Boeing Business Jets, e também está disponível no B787.

O benefício do EVS é que ele melhora a segurança em quase todas as fases do vôo, particularmente durante a aproximação e pouso em baixa visibilidade. Na preparação para o pouso, um piloto em uma abordagem estabilizada pode reconhecer o ambiente da pista (luzes, marcações da pista, etc.) mais cedo.

Obstáculos como terreno, estruturas, veículos e outras aeronaves na pista que de outra forma seriam invisíveis são claramente visíveis na imagem infravermelha.

Exibição do mapa móvel do cockpit

O objetivo da exibição do mapa móvel da cabine é reduzir as incursões na pista, melhorando a consciência situacional do piloto.

Os sistemas de visualização de orientação de alerta serão abordados em cada fase. Cada fase exigirá o desenvolvimento e a certificação contínuos dos equipamentos de exibição da cabine.

Além disso, o estabelecimento de normas, diretrizes e procedimentos para uso dos equipamentos são divididos em quatro etapas.

A Fase 1 concentra-se no projeto e na instalação de telas de mapa móvel da cabine (aeroporto) com posicionamento do próprio navio habilitado para GPS.

A Fase 2 inclui recursos de exibição para tráfego vinculado a dados, tanto no solo quanto no ar. Isso é obtido usando ADS-B e TIS-B.

A funcionalidade dos sistemas de aconselhamento de ocupação da pista será adicionada na Fase 3.

A fase 4 adicionará funções para limites de liberação vinculados a dados e rotas de táxi.

Cada fase também abordará os sistemas de exibição de orientação de alerta (HUDs). Além disso, cada fase envolverá o desenvolvimento contínuo e a certificação de equipamentos de exibição de cabine.

Bolsa Eletrônica de Voo (EFB)

Uma Electronic Flight Bag (EFB) é um instrumento que executa aplicativos que permitem às tripulações de vôo realizar tarefas que anteriormente exigiam documentos e ferramentas em papel.

Um EFB pode realizar cálculos de planejamento de voo, bem como exibir documentação digital como cartas de navegação, manuais de operações e listas de verificação de aeronaves. A maioria dos EFBs são totalmente certificados como parte do sistema aviônico de uma aeronave e são integrados a outros sistemas de aeronaves, como o sistema de gerenciamento de voo (FMS).

Esses sistemas avançados também podem exibir o clima em tempo real e mostrar a posição de uma aeronave.

A Electronic Flight Bag vem com alguns benefícios cruciais.

Em primeiro lugar, é a organização. É muito mais fácil organizar todos os cálculos e dados relevantes eletronicamente do que usando papel.

O segundo benefício é a precisão. Ao realizar cálculos eletronicamente, é muito menos provável que seja cometido um erro.

O terceiro benefício são as atualizações disponíveis. Como todas as informações são eletrônicas, as tabelas e manuais mais recentes podem ser atualizados pelo ar. Isso, portanto, faz com que os pilotos tenham sempre as informações mais recentes ao seu alcance.

E, finalmente, conveniência. Por ser capaz de combinar uma mala de voo inteira em um dispositivo, há muito menos para carregar. Isso torna muito mais fácil para os pilotos que precisam de apenas uma ferramenta.

SwiftBroadBand (SB-B)

O SwiftBroadband fornece um serviço de dados comutados por pacote e voz sobre IP (VoIP) que está sempre ativado.

Todos os principais aplicativos de cockpit e cabine, como telefonia, mensagens de texto, e-mail e internet, junto com planejamento de voo, clima e atualizações de cartas, são habilitados pelo SwiftBroadband.

Ele foi projetado para fornecer transmissões de dados muito superiores por meio de uma conexão de Internet baseada em IP que está sempre ligada e sempre segura.

Devido ao aumento da largura de banda, os canais de dados poderão funcionar independentemente um do outro. Isso, portanto, permite que as informações relacionadas à cabine tenham precedência sobre as informações de prioridade mais baixa na cabine.

O SB-B resulta em benefícios tanto para a tripulação quanto para os passageiros, junto com o operador da aeronave.

Os operadores podem fornecer serviços de voz e dados para a tripulação no cockpit. Enquanto isso, a conectividade com a Internet pode ser fornecida aos passageiros na parte de trás.

Além disso, os custos de instalação e hardware podem ser reduzidos, pois todos esses recursos podem ser produzidos por um único sistema.

O canal de voz pode ser integrado ao painel de áudio ou um discador separado pode ser adicionado ao cockpit. A equipe então usa seus fones de ouvido para se comunicar com o solo. Com o teclado FMS, mensagens ACARS típicas agora podem ser feitas em segundos, como mensagens de texto em um telefone.

Conclusão

A mais recente tecnologia na cabine de um jato particular resulta em um voo mais seguro e confortável.

Crucialmente, todos os recursos e atualizações alcançam isso de maneira comum, aumentando a simplicidade.

Por exemplo, o cockpit de vidro reduz a necessidade de centenas de mostradores analógicos. As informações ainda são as mesmas, mas são fornecidas de uma maneira muito mais fácil.

Além disso, existem recursos como o sistema de visão aprimorado. Um sistema que aumenta a simplicidade, garantindo que os pilotos possam ver mais longe e passar mais tempo olhando pela janela.

Imagem em destaque: Valeriya K / Shutterstock.com

Bento

Benedict é um escritor dedicado, especializado em discussões aprofundadas sobre propriedade da aviação privada e seus tópicos associados.