simulaÇÂo de voo novas tecnologias e regras para aumentar a seguranÇa eng. werner dietmüller...

SIMULAÇÂO DE VOO

NOVAS TECNOLOGIAS E REGRASPARA AUMENTAR A SEGURANÇA

Eng. Werner DietmüllerSão Paulo, Brasil 04/11/2009

werner@bravio.com.br

Índice

• 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”

• 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 FSX

Google Earth 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– 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

• 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 JAR-FSTD H como FTD nível 3 e na FAA FTD nível 6.

JAR FSTD e FSTD-H EuropéiasFSTD 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 FFSsUsam juntamente:– AC 120-40, Qualificação de Simulador de Aeronave– AC 120–63, Qualificação de Simulador de Helicóptero

Estatísticas EUA (27/07/2009)

Aeronave FFS A 17 643

B 16

C 188

D 422

Aeronave FTD 4 6 68

5 14

6 47

7 1

Helicópteros FTD C 3 10

D 7

Helicópteros FTD 6 4 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...

BRAVIO – Brasil Avionics Indústria, Comércio e Serviços Ltda.Av. Santos Dumont, 1979, Setor “A” Lote 3, Aeroporto Campo de Marte – SP – Brasil - 02012-010Fone: +55 (11) 2221-5252 – Fax: 2252-3931 – www.bravio.com.br – email: bravio@bravio.com.br

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