Simuladores de Voo e Operacionais

Simuladores de Voo e Operacionais

Um simulador de voo é um dispositivo que recria artificialmente o voo da aeronave e o ambiente em que ocorre o voo e inclui replicar as equações que governam a forma como as aeronaves voam, como elas reagem às aplicações dos controles de voo, os efeitos de outros sistemas de aeronaves e como a aeronave reage a fatores externos, como densidade do ar, turbulência, efeitos do vento, nuvens, precipitação, etc. A simulação de voo é usada por várias razões, incluindo treinamento de voo, projeto e desenvolvimento de aeronaves e pesquisa sobre as características da aeronave, seu desempenho e comportamento e as qualidades de seus controles.

Em 1910, por iniciativa dos comandantes franceses Clolus e Laffont e tenente Clavenad, foram construídas as primeiras aeronaves de treinamento em solo para pilotos militares. O “Tonneau Antoinette” (barril de Antoinette), criado pela empresa Antoinette, parece ser o precursor dos simuladores de voo. Durante a Primeira Guerra Mundial, havia a necessidade de prover treinamento para a realização do tiro a partir das aeronaves. Atirar em um alvo em movimento requer mirar em um ponto ligeiramente à frente do alvo de forma que a bala e o alvo cheguem juntos àquele ponto e alguns simuladores foram desenvolvidos para ensinar essa habilidade a novos pilotos.

O mais conhecido dispositivo de simulação de voo inicial foi o Link Trainer, produzido por Edwin Link, em Binghamton, Nova York, EUA, que teve sua construção iniciada em 1927. Mais tarde, seu projeto foi patenteado e tornado disponível para venda, em 1929. The Link Trainer era um simulador básico de voo, com estrutura metálica, geralmente pintado de azul. Sua família fabricava pianos e órgãos e Ed Link estava familiarizado com componentes como foles de couro e interruptores de palheta. Link era piloto e estava insatisfeito com a quantidade de treinamento de voo real disponível, e decidiu construir um dispositivo terrestre para fornecer esse treinamento sem as restrições do tempo e a disponibilidade de aeronaves e instrutores de voo. Seu projeto tinha uma plataforma de movimento pneumático acionada por foles infláveis, que forneciam pistas de inclinação e rotação. Um motor a vácuo semelhante ao usado nos pianos tocava a plataforma, fornecendo pistas de guinada. Uma cabine de réplica genérica com instrumentos de trabalho foi montada na plataforma de movimento. Quando o cockpit estava coberto, os pilotos podiam praticar o voo por instrumentos em um ambiente seguro. A plataforma de movimento dava ao piloto orientações sobre o movimento angular de arfagem (nariz para cima e para baixo), inclinação (asa para cima ou para baixo) e guinada (nariz para a esquerda e direita).

Inicialmente, tanto as escolas de aviação como a Força Aérea do Exército dos EUA (USAAF) mostraram pouco interesse no “Link Trainer”. No entanto, a situação mudou em 1934, quando a Força Aérea do Exército recebeu um contrato do governo para transportar o correio aéreo. Isso incluía ter que voar tanto sob condições meteorológicas favoráveis como adversas, para os quais a USAAF não tinha experiência anterior. Durante as primeiras semanas do serviço de correio, quase uma dúzia de pilotos do Exército morreram. O Alto Comando da Força Aérea do Exército convidou Ed Link para tornar a apresentar seu treinador. Link voou para encontrá-los em Newark Field, em Nova Jersey, deixando todos impressionados com sua capacidade de chegar em um dia, a despeito da reduzida visibilidade reinante, o que só ocorreu devido à prática que ele mesmo realizou em seu dispositivo de treinamento. O resultado foi que a USAAF comprou seis Link Trainers, e pode-se dizer que isso marcou o início da indústria mundial de simulação de voo. O principal treinador de pilotos usado durante a Segunda Guerra Mundial foi o Link Trainer. Cerca de 10.000 unidades foram produzidas para treinar 500.000 novos pilotos de nações aliadas, muitos nos EUA e Canadá, porque muitos pilotos foram treinados nesses países antes de seguir para a Europa ou ao Pacífico para realizar missões de combate.

Um tipo diferente de treinador da Segunda Guerra Mundial foi usado para navegar à noite pelas estrelas. O Instrutor de Navegação Celestial de 1941 tinha 13,7 m (45 pés) de altura e era capaz de acomodar a equipe de navegação de uma tripulação de bombardeiros. Esse dispositivo permitia que sextantes fossem usados ​​para tirar “fotos em estrela” de uma exibição projetada do céu noturno.

Em 1954, a United Airlines comprou quatro simuladores de voo da Curtiss-Wright, ao custo de US$ 3 milhões, que traziam como novidade a adição de recursos visuais, som e movimento. Este foi o primeiro dos modernos simuladores de voo empregados para aeronaves comerciais.

Em junho de 2018, havia 1.270 simuladores de linhas aéreas comerciais em serviço. A empresa CAE forneceu 56% dessa base instalada, L3 CTS 20% e a Flight Safety International 10%. A América do Norte possui 38% dos simuladores de voo do mundo, Ásia-Pacífico 25% e Europa 24%. Os tipos Boeing representam 45% de todas as aeronaves simuladas, seguidos pela Airbus com 35%, depois Embraer com 7%, Bombardier com 6% e ATR com 3%.

Os simuladores de voo profissionais atuais são aparelhos complexos com sistemas de atuadores hidráulicos ou elétricos para recriar os movimentos de uma aeronave durante o seu voo. Servem como um instrumento de ensino, treinamento e, em alguns casos, ajudam às autoridades a investigar as causas de acidentes aéreos. Muitas vezes são utilizados na redução de custos de manutenção, desgastes e reciclagem de pilotos em situações normais e adversas como treinamento de condições críticas. Seu custo operacional é de cerca de 1/8 do custo da hora voada em uma aeronave real.

Níveis de Simuladores de Voo segundo a FFA – Atualmente, os seguintes níveis de qualificação estão sendo concedidos para FSTD de avião e helicóptero, segundo a Administração Federal de Aviação dos EUA (FAA).

Dispositivos de Treinamento para Aviação (ATD)

• ATD básico da FAA (BATD) – Fornece uma plataforma de treinamento e design adequados para tarefas de desempenho procedimental e operacional específicas dos requisitos de treinamento em terra e em voo para o certificado de piloto privado e a classificação do instrumento de acordo com o título 14 do código de regulamentos federais.
• FAA Advanced ATD (AATD) – Fornece uma plataforma de treinamento adequada para tarefas de desempenho procedimental e operacional específicas dos requisitos de treinamento em terra e em voo para Certificado de Piloto Privado, classificação de instrumento, Certificado de Piloto Comercial e Certificado de Piloto de Linha Aérea (ATP) e Voo Certificado de instrutor.

Dispositivos de Treinamento de Voo (DFT)

• FAA FTD Nível 4 – Semelhante a um instrutor de procedimentos de cabine (CPT). Este nível não requer um modelo aerodinâmico, mas é necessária uma modelagem precisa dos sistemas.
• FAA FTD Nível 5 – É necessária programação aerodinâmica e modelagem de sistemas, mas pode representar uma família de aeronaves em vez de apenas um modelo específico.
• FAA FTD Nível 6 – É necessária programação aerodinâmica específica do modelo de aeronave, sensação de controle e cockpit físico.
• FAA FTD Nível 7 – Modelo específico, somente helicóptero. Todas as aerodinâmicas, controles de voo e sistemas aplicáveis ​​devem ser modelados. Um sistema de vibração deve ser fornecido. Este é o primeiro nível a exigir um sistema visual.

Simuladores de Voo Completos (FFS)

• FAA FFS Nível A – É necessário um sistema de movimento com pelo menos três graus de liberdade. Apenas aviões.
• FAA FFS Nível B – Requer movimento de três eixos e um modelo aerodinâmico de alta fidelidade que o Nível A. O nível mais baixo do simulador de voo de helicóptero.
• FAA FFS Nível C – Requer uma plataforma de movimento com todos os seis graus de liberdade. Atraso de transporte (latência) também menor nos níveis A e B. O sistema visual deve ter um campo de visão horizontal do mundo externo de pelo menos 75 graus para cada piloto.
• FAA FFS Nível D – O nível mais alto de qualificação de FFS atualmente disponível. Os requisitos são para o nível C com adições. A plataforma de movimento deve ter todos os seis graus de liberdade e o sistema visual deve ter um campo de visão horizontal de fora do mundo de pelo menos 150 graus, com uma tela colimada (foco distante). São necessários sons realistas no cockpit, além de vários movimentos especiais e efeitos visuais.

Níveis de Simuladores de Voo segundo a EASA – Agência Europeia para a Segurança da Aviação.

Dispositivos de Instrução de Navegação e Procedimentos de voo (FNPT)

• EASA FNPT Nível I
• EASA FNPT Nível II
• EASA FNPT Nível III – Apenas helicóptero.
• MCC – Não é um verdadeiro “nível” de qualificação, mas um complemento que permite que qualquer nível de FNPT seja usado no treinamento de coordenação de tripulações completas.

Dispositivos de Treinamento de Voo (DFT)

• DTF da AESA, nível 1
• DTF EASA, nível 2
• EASA FTD Nível 3 – Somente helicóptero.

Simuladores de Voo Completos (FFS)

• Nível A do FFS da AESA
• Nível B do FFS da AESA
• Nível C do FFS da AESA
• Nível D do FFS da AESA

A QUARTZO Engenharia de Defesa realiza o suporte à operação de alguns dos principais simuladores de voos militares existentes no Brasil. Dentre eles, está o simulador de voo das aeronaves Airbus CASA C-295, aeronave designada no Brasil como C-105 Amazonas, classificado como FMS (Full Mission Simulator), instalado na Base Aérea de Manaus – AM, onde a QUARTZO dispõe de todo um corpo técnico qualificado para atender às demandas do contrato com a Força Aérea Brasileira. O simulador, que realiza o treinamento completo de pilotos da FAB e de forças aéreas estrangeiras, recria todas as reais características do voo, incluindo sons, movimentos, equipamentos de autodefesa e demais dispositivos. Permite o treinamento desde o pouso e a decolagem, até missões com dispositivos de voo noturno (NVG), lançamento de carga, entre outros tipos de missões de transporte militar. A utilização do FMS reduz sobremaneira o custo do treinamento das tripulações, uma vez que elimina as despesas com o combustível e com o desgaste da aeronave e seus sistemas, bem como diminui os riscos da realização de manobras complexas em condições marginais, se realizados em uma aeronave real.

A QUARTZO Engenharia de Defesa presta ainda serviços similares para dois outros modelos de simuladores de voo da Força Aérea Brasileira, quais sejam, os simuladores de voo das aeronaves e Northrop F-105E / FM – Tiger II, caça tático de defesa aérea e ataque ao solo, e os simuladores de voo das aeronaves Embraer EMB-314, que receberam na FAB a denominação A-29 Super Tucano, que é uma aeronave turboélice de ataque leve e treinamento avançado, que incorpora os últimos avanços em aviônicos e armamentos, concebido para atender aos requisitos operacionais da Força Aérea Brasileira (FAB) para uma aeronave de ataque tático, capaz de operar na Amazônia brasileira em proveito do projeto Sipam/Sivam, e para atuar como treinador inicial para pilotos de caça.

A QUARTZO Engenharia de Defesa oferece planos de manutenção abrangentes e suporte logístico integrado para todos os sistemas associados, equipamentos e infraestrutura. Nosso objetivo é garantir que nossos clientes que possuam simuladores de voo possam se beneficiar do desempenho ideal de seus equipamentos.

Outros Simuladores Operacionais

Simuladores de Tiro são dispositivos destinados a otimizar o treinamento de atiradores civis, policiais ou militares, bem como reduzir o custo desse treinamento, tendo em visto o não consumo de munição real. Também reduz sobremaneira os riscos associados a esse treinamento, especialmente no caso de atiradores que estão iniciando sua formação.

Existem simuladores operacionais de veículos de pequeno, médio e grande porte, máquinas perfuratrizes, robôs e outros equipamentos cujos custos e riscos associados ao treinamento de sua operação possa ser reduzido e otimizado por meio de simuladores operacionais.

A QUARTZO Engenharia de Defesa está pronta para empregar toda a sua capacidade e experiência em atender com excelência a Força Aérea Brasileira e disponibilizar os mesmos tipos de suporte e serviços que atualmente disponibiliza aos simuladores de voo daquela Força Aérea a todos os tipos de simuladores operacionais existentes no mercado brasileiro, buscando garantir que nossos clientes possam extrair o desempenho ideal de seus equipamentos.