SIMULAÇÂO DE VOO
NOVAS TECNOLOGIAS E REGRAS
PARA AUMENTAR A SEGURANÇA
Eng. Werner Dietmüller
São Paulo, Brasil 04/11/2009
[email protected]
Índice
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História
Definição
Arquitetura
Tecnologia
Regras
Riscos
Futuro
História – The Sanders “Teacher”
• Criado antes de 1910, lembre-se que os irmãos
Wright voaram em 1903 e Dumont em 1906...
• Criado pela empresa “The Sanders” Biplane para
promover sua aeronave.
História – “Caixa Azul” da Link
• Criado em 1929, já para treinar IFR por Ed Link, um piloto entusiasta e
construtor de órgãos, porém primeiramente usado como uma atração
em feiras...
• 1934: primeiras vendas a US$3.500 (hoje isso equivale a US$50.000)
• Durante a Segunda Guerra foram construídos cerca de 10.000 (um a
cada 45 minutos). Usado pelas nações aliadas até 1975 (RAAF).
Definições Básicas
• Simulação é a imitação de
– algo real,
– estado de coisas,
– ou processo
por representar algumas características chave do
– sistema físico ou
– abstrato.
• Não é limitado a dispositivos de treinamento!
Classificação atual da FAA para
“Simuladores”
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Dispositivos de Treinamento não certificados
“Basic Aviation Training Devices” BATD
“Advanced Aviation Training Devices” AATD
“Flight Simulation Training Devices” FSTD
– “Flight Training Devices” FTD
• Níveis 4,5,6 e (apenas para helicópteros) nível 7
– “Full Flight Simulators” FFS
• Nível A (não para helicópteros), níveis B,C e D
Arquitetura do “Simulador”
Sistema Visual
• Erro de Paralaxe
Sistema Visual Colimado
• Basicamente duas soluções:
Projeção Traseira Colimada
Comparação Visual
Foto
Google Earth
FSX
BRAVIO SFT350
Sistemas de Movimento
• O sistema mais simples apenas gera vibração
– talvez até apenas um sistema de falante de
baixa frequência de alta potência.
• Um eixo (geralmente “pitch”)
• Dois eixos (geralmente “pitch” e “roll”)
• Três eixos (geralmente “roll”, “pitch”, “yaw”)
• Para seis eixos (“roll”, “pitch”, “yaw”,
cima/baixo, esquerda/direita, frente/trás) a
solução mais comum é a Plataforma de
Stewart.
Sistemas de Movimento
Avançados
• A NASA desenvolveu um Sistema Vertical de Movimento (VMS) uma plataforma de seis eixos montada em uma viga que permite
movimentos verticais de 20m (60ft) e horizontais de 7m (20ft).
Dispositivos de Treinamento não
certificados
• Configuração
– Normalmente são um software carregado em um PC
para simular sistemas (por exemplo GPS), aeronaves
completas (MS Flight Simulator X) ou um processo
(por exemplo Simulação de Voo no Google Earth)
• Créditos
– “apenas” um bom investimento de tempo de parte do
“ground school” – não credita horas de voo.
– aprendizado ao invés de lançamento de horas
(“more LEARNING instead of LOGGING”)
– ferramenta importante de planejamento e
familiarização
Basic Aviation Training Device
“Dispositivo básico de treinamento de aviação”
• Configuração
– dispositivo “de mesa” com controles similares aos
da aeronave real
– instrumentos simulados na tela
– modelo de voo realístico
– vento e turbulência configuráveis
• Créditos
– 10 horas de treinamento de instrumentos – FAR
parte 61, § 61.65(e)(2)
– nos EUA “instrument recency” § 61.57(c)(1);
Exemplo de BATD: Marinha
Norte-Americana
• Naval Education and Training Command (NETC) Micro-simulator
Systems for Immersive Learning Environments (MiSSILE).
Advanced Aviation Training Device
“Dispositivo Avançado de Treinamento de Aviação”
• Configuração
– cockpit aberto ou fechado que represente uma
aeronave real ou genérica
– controles realísticos com “trim”
– instrumentos de voo realísticos (incluindo piloto
automático para aviões)
– sistema visual com gerador de condições
climáticas
– estação do instrutor separada
Advanced Aviation Training Device
“Dispositivo Avançado de Treinamento de Aviação”
• Referências atuais de créditos da FAA
–
–
–
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–
–
–
Conta como experiência de voo por instrumentos
Habilitação em voo por instrumentos (máximo 20 horas)
Teste prático da habilitação em voo por instrumentos
Perícia / Proficiência
Licença de Piloto Privado (máximo 2,5 horas)
Licença de Piloto Comercial (máximo 50 horas)
Teste prático de Piloto Comercial (FAA-S-8081-12)
Licença de Piloto de Linha Aérea (máximo 25 horas)
Teste prático de Piloto de Linha Aérea (FAA-S-8081-5)
Exemplo de AATD: BRAVIO SFT350
• Certificado pela ANAC desde 23 de Julho de 2007...
Sistema Visual do AATD STF350
• Cenário foto realístico diurno
Sistema Visual do AATD STF350
• Cenário foto realístico noturno
Créditos de AATD do
BRAVIO SFT350
• Até agora foi usado para treinar cerca de 90 alunos IFR...
FFS - Full Flight Simulator
“Simulador de Voo Completo”
• Configuração
– Modelo de simulação é baseado nos dados de engenharia e de
testes de voo do fabricante da aeronave
– Quanto maior a classificação, maior a fidelidade
– O simulador é testado por um Programa de Teste de Voo
– Cabine de comando é uma réplica completa
– Sistema de movimentação de 6 eixos (A,B apenas 3 eixos)
– Simulação completa de intempéries (incluindo tempestade,
congelamento, etc…)
– Simulação de Ventos Cruzados “Wind Shear” (apenas C,D)
– Sistema Visual completo e detalhado (A,B apenas noturno)
– Sistema de áudio completo e detalhado (A,B apenas para sons
da aeronave)
Exemplo de FFS: Sikorsky S92
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•
Campo de visão de 220° x 70°
Cabine e sistema visual compatíveis com NVG (Óculos de Visão
Noturna)
Esforço nos comandos controlado por software
Aviônicos reais ou simulados
Computadores e Sistemas Operacionais dedicados (não padrão)
FTD Flight Training Devices
“Dispositivos de Treinamento de Voo”
• Configuração
– Modelo é baseado nos manuais e dados de teste de
voo
– Nível 6 precisa de todos os instrumentos e sistemas,
nível 5 apenas sistemas de navegação, nível 4 pelo
menos um sistema
– Nível 6 precisa feedback completo nos comandos ,
nível 5 apenas os esforços corretos durante a
aproximação
– Nível 7 existe apenas para FTD de helicóptero e requer
sistema visual com mais de 146⁰ e um sistema de
vibração indicativo para o assento dos pilotos
– O sistema visual opcional pode conter erro de
paralaxe
Créditos para FTD
• Créditos
– Os créditos são definidos individualmente para cada
instalação dependendo da implementação, nível e
licença. Os Padrões de Teste Prático são o gabarito.
Exemplo de FTD:
Eurocopter EC135
• EC135 totalmente operável
com seis graus de
movimentação.
• Tem sistema visual de 160°
horizontal e 80° vertical.
• Certificado segundo JARFSTD H como FTD nível 3 e
na FAA FTD nível 6.
JAR FSTD e FSTD-H Européias
FSTD Flight Simulation Training Device
• FFS Full Flight Simulator
– nível A,B,C e D similares às regras FAR
• FTD Flight Training Devices
– nível 1 o painel precisa ser uma réplica
– níveis 2,3 cabine precisa ser uma réplica, com feedback nos comandos
e sistema sonoro
• FNPT Flight and Navigation Procedures Trainer
– painéis e controles completos
– FNPT I, FNPT II, FNPT III e FNPT MCC
• OTD Other Training Devices
– dispositivos que não precisam de painel completo
Regras no Brasil
• RBHA 61.3 define
– “Simulador” equivale ao FFS
– “Dispositivo de Treinamento de Vôo” é um Flight Training
Device onde
• “Treinador de procedimentos” equivale ao AATD com ou sem
sistema visual
• “Treinador básico de vôo por instrumentos ” equivale ao BATD
• IAC 61-1004 define
– “PCATD” é um dispositivo de treinamento de aeronave
baseado na arquitetura de um Computador Pessoal
• RBHA 61 define em todos os parágrafos aplicáveis,
quantos créditos são considerados no uso desses
simuladores e dispositivos de treinamento
Regras Básicas do FAA
• Aprovação do FAA pela AC 61-136 para BATDs e
AATDs
– Substitui a AC 61-126 para PCATDs
– Substitui AC 120-45 para FTDs de Aeronaves
– Não há novos PCATD e FTDs níveis 1,2,3
• Aprovação pela 14 CFR parte 60 de FTDs e FFSs
Usam juntamente:
– AC 120-40, Qualificação de Simulador de Aeronave
– AC 120–63, Qualificação de Simulador de Helicóptero
Estatísticas EUA (27/07/2009)
Aeronave FFS
Aeronave FTD
Helicópteros FTD
Helicópteros FTD
A
17
B
16
C
188
D
422
4
6
5
14
6
47
7
1
C
3
D
7
6
4
643
68
10
4
Existem nos EUA cerca de 17.000 jatos e turbopropulsores. Para essas aeronaves existem cerca
de 700 Simuladores (FSTD) – uma proporção de 24:1. No Brasil existem cerca de 2.500 aviões
no mesmo setor e 10 simuladores em operação. A estatística mostra que no campo de
helicópteros - 7.000 em operação nos EUA (1.250 no Brasil) – existem ainda poucos
simuladores em operação.
Sistema de Controle de
Qualidade
• Nos EUA, depois de 30 de outubro de 2009,
nenhum responsável deve usar, permitir ou
oferecer o uso de um FSTD (FTD ou FFS) para
um tripulante seja para treino, avaliação ou
para adquirir experiência a menos que tenha
estabelecido e cumpra com um Sistema de
Controle de Qualidade.
• As instruções do SQMS Sistema de Controle
da Qualidade de Simuladores publicadas pelo
FAA são uma possibilidade de cumprir com
essa necessidade.
Riscos da Simulação
• Mesmos as melhores regras, padrões e boas
práticas impedem que um Simulador seja
perfeito...
• A falta de “Adrenalina” nos treinamentos criam
procedimentos que podem ser perigosos quando
executados na realidade.
• Excesso de confiança da “Geração Playstation”
pode encobrir problemas do treinamento.
• Abuso da aeronave por pessoas não autorizadas
criam novos problemas de segurança.
Futuro da Simulação
• Pode melhorar? Claro...
– Simulação simples usada como ferramenta – não
apenas para treinamento básico...
– Criar simuladores mais avançados mais perfeitos
(aterrissagem, missões de resgate)...
– Integração com o sistema FOQA fará com que os
pilotos treinem baseado no seu histórico de dados
gravados.
Futuro da Simulação no Brasil
• Precisamos urgentemente um Programa Nacional de
Simuladores (como o FAA) com o objetivo de aprimorar a
segurança na aviação através da aplicação de normas e
buscar melhoria contínua da simulação de voo.
• Por último mas não menos importante, precisamos tornar a
simulação mais acessível (financeira e geograficamente), é
isso que a BRAVIO começou a fazer já há uns anos.
• Falando nisso, a BRAVIO, uma empresa 100% brasileira,
tem a vantagem única de produzir Aviônicos certificados,
bem como “Advanced Aviation Training Devices” também
certificados.
BRAVIO LTDA
• Criada em 2003, homologada em 2005, continua como única
empresa certificada para fabricar aviônicos civis no Brasil.
• Especializada em Multifunctional Displays , GPS, Remote
Sensing (telemetria) e Aviation Training Devices.
–P
Simuladores em produção são AATD para
Schweizer, Esquilo, Cessna 182RG...
Visit
Pronto para voar...
BRAVIO – Brasil Avionics Indústria, Comércio e Serviços Ltda.
Av. Santos Dumont, 1979, Setor “A” Lote 3, Aeroporto Campo de Marte – SP – Brasil - 02012-010
Fone: +55 (11) 2221-5252 – Fax: 2252-3931 – www.bravio.com.br – email: [email protected]