Mestrado Integrado em Engenharia Aeroespacial Seminário Aeroespacial II

Professor Fernando Lau

Ano letivo 2014/2015

2º Semestre

SEGURANÇA, CERTIFICAÇÃO E TESTES DE AERONAVES

Grupo 11:

Filipa Valdeira, nº 78917

Filipe Diogo, nº 78969

João Frazão, nº 79351

Manuel Silva, nº 78213

Sérgio Mendes, nº 78165

Abstract This project, “Safety, Certification

and Testing of Aircraft”, aims to clarify the

growing concerns revolving security in the

aerospace industry, as well as its evolution

and holdbacks found in this area. One way

to insure safety for both the structure and

people onboard is the certification process,

mandatory for all aircraft, which is then

analyzed in some detail. Finally, an

overview is given on the main tests

conducted by the manufacturers, in order

to assure a safe performance during

operations.

Resumo Neste trabalho, “Segurança,

Certificação e Testes de Aeronaves”

pretende-se mostrar as crescentes

preocupações da indústria aeroespacial

com a segurança, evidenciado a sua

evolução e principais obstáculos nesta

área. De seguida, analisa-se o processo de

certificação, pelo qual todas as aeronaves

devem passar, de modo a garantir a

segurança da aeronave e dos seus

ocupantes. Por fim, descrevem-se os

principais testes a que as aeronaves são

submetidas pelos fabricantes, de modo a

garantir o pleno funcionamento quando se

encontrarem em operação.

ii

Índice

Introdução ....................................................................................................................................1

1. Segurança .................................................................................................................................2

1.1 Conceitos e definição .........................................................................................................2

1.1.1 Risco de segurança ......................................................................................................2

1.2 Fatores humanos ................................................................................................................3

1.2.1 Design do cockpit ........................................................................................................3

1.2.2 Desorientação espacial ................................................................................................3

1.2.3 Outros fatores humanos ..............................................................................................4

1.3 Evolução da segurança .......................................................................................................4

1.4 Tecnologias .........................................................................................................................4

1.4.1 Glass Cockpit (3º Geração) ..........................................................................................5

1.4.2 Flight management system (FMS) (3º Geração) ..........................................................5

1.4.3 Fly-by-Wire (FBW) (4º Geração) ..................................................................................5

1.5 Riscos de segurança ao longo do voo .................................................................................5

1.5.1 Problemas na descolagem/subida ...............................................................................5

1.5.2 Problema em cruzeiro .................................................................................................6

1.4.3 Problemas em descida/aterragem ..............................................................................6

2. Certificação Aeronáutica ..........................................................................................................7

2.1 Certificação na aviação civil ................................................................................................7

2.3 Aeronavegabilidade Continuada ........................................................................................8

2.4 Certificação militar .............................................................................................................8

2.5 Certificação de Software – novos desafios na área de certificação ....................................8

3. Testes .......................................................................................................................................9

3.1. Structural tests ..................................................................................................................9

3.1.1 Static tests .................................................................................................................10

3.1.2 Testes de fadiga e simulação de ciclos de voo ...........................................................11

3.2 Testes de Voo ...................................................................................................................11

3.2.1 Initial air worthiness ..................................................................................................11

3.2.2 Ground Effects Testing ..............................................................................................11

3.2.3 Flutter Test ................................................................................................................12

3.2.4 Velocity Minimum Unstick Test (VMU) e Velocity for Minimum Control on the

Ground (VMCG) ..................................................................................................................12

3.2.5 Rejected Take Off Test – RTO ....................................................................................13

3.2.6 Crosswind Landing e Wet Runaway/Water Injection ................................................13

3.2.7 Cold and Hot Weather ...............................................................................................14

3.2.9 Simulação de Evacuação ............................................................................................14

3.2.10 Route Proving ..........................................................................................................15

Conclusão ...................................................................................................................................16

Referências.................................................................................................................................17

Índice Remissivo .........................................................................................................................18

Anexos ............................................................................................................................................

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

1

Introdução

A exploração do setor aeronáutico levou à existência de grandes fluxos de passageiros

neste tipo de transporte. O facto de “voar” não ser uma condição humana torna as viagens

aéreas perigosas, sendo necessário garantir que este equipamento funciona da forma para que

foi desenhado, ou seja, garantir o máximo de segurança.

Assim, as empresas do sector recorrem a vários métodos para garantir segurança, como

são exemplo os testes de equipamentos aeronáuticos e os processos de fabrico e manutenção

necessários para a posterior certificação. Dada a complexidade dos sistemas, quer mecânicos

quer electrónicos do avião, é necessária uma análise exaustiva do projeto, de forma a

minimizar os incidentes e maximizar a segurança do voo.

Este trabalho incide sobre o tema “Segurança, certificação e teste de aeronaves”, expondo

a complexidade de cada passo necessário para garantir a segurança dos passageiros e do

próprio veículo. Assim divide-se o trabalho em três secções principais: (i) Segurança, (ii)

Certificação e (iii) Testes de aeronaves.

Na primeira parte aborda-se a componente da segurança. Com o passar dos anos, esta tem

vindo a tomar um fator cada vez mais importante nos transportes aéreos. Por isso, tem-se

tentado reduzir os erros, tanto de caráter humano como mecânico. Nos dias de hoje, os aviões

de transporte de civis têm que garantir, com quase a certeza absoluta, que os passageiros

viajem livres de perigo.

Na segunda parte fala-se na certificação aeronáutica. É necessário confirmar a segurança

das aeronaves; para isso, foram criadas entidades que estipulam condições mínimas de

segurança e garantem que cada aparelho as cumpre.

Em terceiro lugar expõe-se os tipos de testes, estáticos e dinâmicos, que cada aeronave

tem de superar para poder entrar ao serviço. Durante o seu ciclo de vida, os veículos de

transporte aéreo são submetidos a condições extremas, seja de origem ambiental ou humana.

Assim, surgiu a necessidade de assegurar e comprovar que qualquer aparelho consegue

suportar tais condições de forma segura e consistente.

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

2

1. Segurança

Um dos elementos chave para assegurar a vitalidade da aviação civil é garantir segurança,

eficiência e operações sustentáveis a níveis nacional e mundial. Uma vez que o termo em

estudo é muito ambíguo, foi necessário encontrar uma definição de segurança que seja aceite

por todos, para que assim se consiga, a um nível global, debater sobre esta temática.

1.1 Conceitos e definição

Uma agência especializada das Nações Unidas, a Organização da Aviação Civil

Internacional, ICAO (Figura 1.1), foi criada em 1944 para promover a segurança e o

desenvolvimento da aviação civil internacional entre os 191 estados-membros. [1]

Ficou definido, pela ICAO, que a segurança é "o estado em que a possibilidade de danos a

pessoas ou de danos materiais é reduzido ou mantido abaixo a um nível aceitável, por meio de

um processo contínuo de identificação de perigos e gestão de riscos de segurança." [3]

De acordo com as estatísticas promulgadas pela ICAO, na Figura 1.2, observa-se que há

uma tendência positiva na segurança de transportes aéreos pois houve uma diminuição no

número de acidentes ano após ano. Comparando com 2012, o número de acidentes desceu

10% até 2013. Além do mais, o rácio de acidentes globais em voos comerciais desceu 13%, de

3.2 acidentes por milhão de partidas em 2012 para 2.8 em 2013. [4]

Embora o objetivo final seja a prevenção total dos acidentes de aviação, percebe-se que há

perigos e riscos inevitáveis. É natural que a esses riscos estejam associados alguns fatores

humanos.

Consequentemente é fundamental que as organizações continuem a aprofundar sobre a

segurança dos aviões e perceber que esta é uma característica dinâmica dos sistemas

aeronáuticos. Só deste modo, é possível continuar a desenvolver esta engenharia para que

haja uma relação recíproca entre produção e segurança dos aviões.

1.1.1 Risco de segurança

Um dos termos chave do sistema de gestão de segurança é o risco de segurança. Este pode

ser definido como a probabilidade projetada de ocorrer algum desastre, proveniente de um

perigo/situação existente.

O processo de controlar estes riscos inicia-se estimando as consequências que quaisquer

perigos possam apresentar nos meios materiais. Para tal, muitas vezes responde-se às

seguintes questões: (i) existe algum historial da ocorrência em estudo ou é um caso particular;

(ii) há algum outro equipamento que tenha mostrado os mesmos defeitos; (iii) quais os

funcionários que regularam os procedimentos de segurança. [6]

A Tabela 1.1 apresenta uma organização típica de probabilidade de riscos de segurança.

Quando a probabilidade está determinada, o próximo passo é avaliar os danos que

podem provocar os riscos de segurança, tendo em conta as consequências que estes

acarretam. Nesta etapa, as perguntas que se colocam são: (i) quantas vidas são perdidas

(mortes, ferimentos); (ii) quais os prejuízos provocados nos aviões e nos equipamentos

(danos).

A Tabela 1.2 mostra uma organização típica de severidade de riscos de segurança.

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

3

As duas tabelas anteriores servem para determinar o índice do risco de segurança,

mostrado na Tabela 1.3. O índice consiste apenas numa designação alfanumérica, indicando os

resultados conjuntos da probabilidade e da severidade previamente determinadas.

Por fim, a terceira etapa passa por localizar o índice obtido, na matriz de tolerabilidade dos

riscos de segurança (Tabela 1.4). Serve para responder às questões: (i) é necessário tomar

medidas para baixar os níveis de probabilidade da tal ocorrência e, sim, quais; (ii) é necessário

tomar medidas para reduzir os danos provocados e, se sim, quais.

1.2 Fatores humanos

No decurso de qualquer identificação de perigos e exercícios de risco na área da aviação, é

necessário ter em conta os fatores humanos envolvidos no voo. A análise destes factores

contribui para uma melhor compreensão do seu impacto e melhora as ações a tomar nos

procedimentos. Muitas vezes, estes erros humanos seguem padrões que ajudam a estudar os

seus inconvenientes. Não são apenas acontecimentos aleatórios.

1.2.1 Design do cockpit

Uma das razões pelas quais há acidentes devido a falhas de segurança é o design do

cockpit. De acordo com os especialistas da companhia DVI Aviation, o design e a colocação dos

controlos podem causar confusão no piloto e levá-lo a cometer erros fatais. A importância da

identificação correta dos botões foi previamente estudada pela USAF (United States Air Force),

num inquérito a pilotos que tinham cometido erros. Observou-se que 50% dos erros dos

inquiridos envolviam a operação de um controlo errado. Para corrigir a problemática, a DVI

Aviation concluiu que se devia melhorar o design do cockpit. Para isso, fez-se variar a forma,

tamanho, localização, cor, modo de operação e legenda dos botões. [11]

1.2.2 Desorientação espacial

Os pilotos, dos mais aos menos experientes, reconhecem que a desorientação espacial,

por não ser facilmente perceptível, é um dos riscos de segurança com maior potencial

causador de desastre. As causas deste problema provêm exclusivamente do ser humano, para

o qual pequenas distrações (falta de atenção aos instrumentos) e fracas condições de

visibilidade podem ser fatais. Apesar desta situação ser inevitável, é essencial a educação dos

pilotos acerca da fisiologia humana e das causas psicológicas da desorientação, para minimizar

as consequências. É igualmente importante a confiança do piloto nos instrumentos de voo.

Os olhos são os principais responsáveis pela orientação do piloto durante o voo. Quando

se faz um voo em IMC (Instrument Meteorological Conditions – sem condições de visibilidade),

perde-se a noção de equilíbrio e de orientação, pois o “horizonte” é a principal referência.

Atendendo ao mecanismo interno do ouvido (Figura 1.3), existem canais semicirculares e

órgãos designados por otólitos, também responsáveis pela orientação da pessoa. Os três

canais semicirculares, cada um com eixo diferente, correspondem aos eixos de rolamento,

picada e guinada como um giroscópio. Um canal que deteta acelerações angulares e

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

4

movimentos como a guinada, por exemplo, tem a forma de uma concha de caracol e é

preenchido por fluido. Pelos microscópicos dentro da cúpula detetam curvas e inclinações,

através do movimento do fluido. [12]

No entanto, as curvas lentas (abaixo de um nível limiar) não são detetadas pelos órgãos

auditivos. Quando se voa em IMC, o piloto tem sempre uma sensação de inclinação diferente

da real. Por exemplo, quando há uma inclinação de 5 graus da asa direita em relação à

horizontal, a sensação é a de que se está a voar em linha reta. Ao observar os instrumentos de

voo, que indicam a curva, o piloto reage virando para a esquerda, acima do nível limiar a que o

corpo humano deteta. A aeronave passa então a uma trajetória retilínea, o que dá a sensação

de inclinação para a esquerda: isto leva o piloto a virar para a direita. Esta sucessão de

correções pode levar a uma situação incontrolável, de tal modo que o avião pode despenhar-

se (Figura 1.4). [13]

1.2.3 Outros fatores humanos

Para além da desorientação espacial, há um grande número de erros que os pilotos podem

cometer, devido à sua negligência. Por outro lado, a manutenção é também essencial para a

segurança dos aviões e, se for feita de forma incorreta, pode trazer graves consequências.

Algumas das principais causas estão ilustradas na Tabela 1.5.

1.3 Evolução da segurança

O conceito de segurança tem sofrido, ao longo dos anos, modificações e amplificações.

Assim, destacam-se três fases nas quais este conceito evoluiu, abrangendo cada vez mais

fatores que podem pôr em risco a segurança. [17]

Na primeira fase, a indústria esteve principalmente preocupada com fatores técnicos e

tecnológicos. Nesta fase, houve grandes progressos no que respeita às tecnologias que

equipam o avião e no controlo e regulação dos mesmos. Isto levou a um declínio gradual na

frequência de acidentes (Figura 1.2). [17]

No início da década de 1970, a aviação tornou-se um modo de transporte mais seguro.

Fatores humanos e a interface homem/máquina passaram a ser abrangidos nos esforços de

segurança (segunda fase). Apesar deste investimento na diminuição de erros, o desempenho

humano continua a ser citado como um fator recorrente em acidentes. [17]

A partir de meados dos anos 1990 até aos dias atuais, a segurança começou a ser vista

como um tema bastante complexo (terceira fase). Assim, o conceito evoluiu de forma a

abranger fatores organizacionais, para além dos humanos e técnicos. Como resultado desta

evolução, foi introduzida a noção de acidente organizacional, tendo-se assim em conta o

impacto da cultura organizacional da empresa e das suas políticas de segurança, nos

trabalhadores. Foi implementada uma nova abordagem baseada na recolha e análise de

dados, utilizando metodologias proactivas para monitorizar riscos de segurança conhecidos e

detetar problemas de segurança eminentes. [17]

1.4 Tecnologias Podem-se classificar os aviões em quatro gerações segundo as tecnologias que dispõem.

Pelo gráfico da figura 1.6 observa-se uma significativa diminuição do número de acidentes

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

5

fatais com as novas gerações de aviões, onde a tecnologia permite aumentar a segurança no

voo. Estas são descritas de seguida.

1.4.1 Glass Cockpit (3º Geração)

Esta tecnologia veio substituir um grande número de instrumentos analógicos por ecrãs

digitais. Foi assim possível combinar um grande número de instrumentos de voo em vários

ecrãs fáceis de analisar, reduzindo a carga de trabalho e fadiga dos pilotos. Os ecrãs, por serem

bastante ergonómicos, permitem uma leitura fácil, aumentando a segurança do voo. [19]

1.4.2 Flight management system (FMS) (3º Geração)

Sistema que transmite aos pilotos informações de navegação, planeamento de voo,

trajetórias e performances. Este sistema reúne e apresenta dados de outras partes da aviónica

do aparelho, tais como: sensor de altitude, pressão, velocidade, informações dos motores e

combustível, bem como dos sistemas de monitorização do avião. Este sistema, ao reduzir

trabalho exigido aos pilotos, diminui a probabilidade de erros devido ao cansaço. [20]

1.4.3 Fly-by-Wire (FBW) (4º Geração)

Sistema do avião que recorre a computadores para processar os comandos impostos quer

pelos pilotos quer pelo piloto automático, enviando os sinais correspondentes às superfícies

de controlo de voo atuadoras. Este sistema substitui as ligações mecânicas, levando a que os

inputs dos pilotos sejam primeiramente lidos por um computador. Este otimizará os sinais, de

modo a melhorar a resposta do avião. Este sistema traz vantagens em termos de redução de

peso, maior fiabilidade, maior tolerância a danos e melhor eficácia em manobrar a aeronave. [21]

1.5 Riscos de segurança ao longo do voo

Pelo gráfico da figura 1.7 observa-se que existem alturas no voo mais propícias à

ocorrência de acidentes. Assim, destacam-se alguns dos problemas mais frequentes que

podem ocorrer nas principais fases do voo (descolagem/subida, voo cruzeiro e

descida/aterragem).

1.5.1 Problemas na descolagem/subida

Esta é uma das fases críticas do voo, onde ocorrem bastantes acidentes (Figura 1.7). O

avião encontra-se em contacto com o chão, ou muito próximo dele (no caso de já estar em

subida), e necessita de uma grande potência para poder ascender e ganhar velocidade. Assim,

a ocorrência de falhas mecânicas que levem à perda de potência pode ser catastrófica.

Também os ventos laterais podem ser perigosos numa fase tão crítica, pois podem levar a uma

rápida perda de controlo do avião. Na fase de subida, tem-se também como grande causa de

acidentes a colisão com aves, que podem danificar gravemente os motores (Exemplo 1.1). [23]

Exemplo 1.1: Em 15 de Janeiro de 2009, o voo US Airwyas 1549, que descolou do

Aeroporto de La Guardia (Nova York) foi obrigado a efetuar uma amaragem de emergência no

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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rio Hudson devido a falha nos motores. A agência americana que investigou o acidente, a

National Transportation Safety Board (NTSB), determinou que a causa provável do acidente

terá sido a sucção de grandes aves pelos motores, o que resultou numa perda quase total de

impulso. [24]

1.5.2 Problema em cruzeiro

Esta parte do voo é a menos propícia a acidentes (Figura 1.7). O avião encontra-se entre

10km a 12km de altitude e a uma velocidade aproximadamente constante e é, de uma forma

geral, pilotado pelo piloto automático. Contudo, podem destacar-se alguns problemas que, se

não forem devidamente resolvidos, podem ter consequências fatais, entre os quais hipoxia e

más condições meteorológicas. A hipoxia é definida como a falta de oxigénio nos tecidos do

corpo; os seus efeitos incluem fadiga, confusão, perda de consciência e, em casos extremos,

morte. Os passageiros estão protegidos pela pressurização no interior da cabine. Contudo, no

caso de falhas mecânicas (Exemplo 1.2) ou descompressões explosivas, devem usar máscaras

de oxigénio, de modo a conseguirem suportar essa falta de oxigénio. Quanto às más condições

meteorológicas, os aviões têm radares para a sua deteção. Ainda assim, muitos pilotos, por

pressões das empresas, tendem a arriscar atravessá-las. [25]

Exemplo 1.2: Em 14 de agosto de 2005, um Boeing 737-300 da companhia Helios Airways,

levantou voo do Chipre registando problemas no sistema de refrigeração. Os pilotos

estabeleceram comunicações com o centro de controlo até que deixaram de responder. No

espaço aéreo Grego, a força aérea do país, com o auxílio de caças, aproximou-se do avião. Os

pilotos dos caças aperceberam-se de que, quer o piloto quer o copiloto, estavam

inconscientes. A tripulação tinha perdido os sentidos devido a uma falha mecânica que levou a

hipoxia dos seus ocupantes. O avião acabou por voar até ficar sem combustível, acabando por

se despenhar numa montanha. [26]

1.4.3 Problemas em descida/aterragem

Esta fase do voo é a mais perigosa (Figura 1.7). Aqui, muitas da falhas estão associadas a

falta de prática por parte dos pilotos. Muitos dos acidentes ocorrem quer devido a uma falta

de controlo da velocidade do avião, quer devido a uma dificuldade no controlo direcional do

mesmo. No primeiro caso, temos o dilema por parte dos pilotos de quererem aterrar o mais

suavemente possível (com menor velocidade) e não pôr em causa a sustentação do avião, o

que leva a que ocorram acidentes graves (Exemplo 1.3). No segundo caso, temos como

dificuldades o controlo do avião devido a ventos laterais que podem pôr a aeronave em

situações arriscadas para aterrar em segurança. Também podem ocorrer problemas devido às

mudanças de configurações para aterragem, por desrespeito do peso máximo de aterragem e

por más condições da pista de aterragem. [27]

Exemplo 1.3: Em de 6 Julho de 2013, o voo 214 da companhia Asiana Airlines, ao tentar

aterrar, despenha-se no início da pista do aeroporto de São Francisco, levando à morte de três

passageiros. Segundo o relatório da autoridade responsável pela investigação dos acidentes

nos EUA (NTSB), as principais causas foram a falta de coordenação por parte dos pilotos para

uma aterragem visual, falta de monitorização da velocidade e tardia abortagem da aterragem.

Isto levou a que o avião já não fosse capaz de subir, despenhando-se na pista. [28]

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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2. Certificação Aeronáutica

No sector aeronáutico, o envolvimento de grandes capitais e a existência do perigo de vida

associado, cria necessidade em estabelecer uma rígida cadeia hierárquica, desde o operário da

fábrica até ao engenheiro chefe, baseando esta cadeia na certificação de aeronavegabilidade.

De facto, a certificação atribui responsabilidade ao longo desta cadeia sobre os processos,

materiais e mecanismos aeronáuticos e de navegação garantindo o máximo de uniformidade e

segurança. Devendo, contudo, existir um equilíbrio de certificação, de forma a tornar o

produto ou processo, viável.

Considera-se a certificação de aviação militar e a certificação de aviação civil.

2.1 Certificação na aviação civil

Após a projeção de um avião civil ou partes deste (motores, sistemas, entre outros), de

forma a operar em espaço aéreo nacional ou internacional, este design necessita de ser

aprovado, ou seja, obter um Type Certifcate (TP). A emissão de certificação é regulamentada

pelo organismo local. No caso de Portugal, o INAC (Instituto Nacional de Aviação Civil), que

integra a EASA (European Aviation Safety Agency). [29]

Aprovado um projeto ou processo respeitante a uma aeronave, este jamais poderá ser

modificado. Exceção feita ao requerimento de um segundo certificado (Supplemental Type

Certificate), de menor custo, emitido caso a alteração não introduza novos perigos. [29][30]

A EASA, paralelamente à FAA (Federal Aviation Agency), é a agência europeia responsável

pela análise dos projetos aeronáuticos. Se estes estiverem em conformidade com as normas

de aeronavegabilidade, irá emitir certificados. Ambas as agências incorporam a ICAO, que

define os parâmetros da aviação internacional a fim de normalizar as regras da aviação,

independentemente da região política. [29][30][31]

As normas são definidas, essencialmente, por duas comissões aeronáuticas, a RTCA (EUA)

e a EUROCAE, compostas por diferentes unidades. Sendo exemplo disso o 68-Altimetry e o 59-

Flight Data Processing da EUROCAE. Engenheiros especialistas destas unidades discutem

diversos assuntos ligados à indústria aeronáutica, mecânica e eletrotécnica, para responder e

escrutinar vários problemas de segurança. Na publicação destas normas, guias e

requerimentos técnicos, é feita uma clara distinção entre os diferentes tipos de veículos

aeronáuticos. [29][30]

As normas definidas pela EUROCAE são utilizadas sobretudo na certificação europeia.

Todavia, têm um raio de influência em todo o mundo, sendo comum a existência de unidades

de investigação conjuntas RTCA/EUROCAE. [30]

EUROCAE publica, principalmente, MOPS’s (Minimum Operational Performance

Specification), MASPS’s (Minimum Aviation System Performance Specification), guias,

recomendações e especificações técnicas (Figura 2.1). Estes modelam não só a segurança e a

eficiência/sustentabilidade do equipamento, como também criam um ambiente de

competitividade entre os fabricantes. Assim, estes tentam superar os requerimentos, o que é

fundamental à progressão da indústria. [32][30]

Os MOPS’s contêm informações normalizadas de aeronavegabilidade, sobre todos os

componentes que uma dada aeronave necessita para efetuar a sua função de forma segura e

estável. Nestes documentos, figuram características e requerimentos mínimos de cada

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componente, assim como o desempenho esperado. Da mesma forma, os MASPS’s contêm as

especificações dos sistemas aviónicos que irão operar num determinado espaço aéreo, assim

como todas as suas características e objetivos de funcionamento. [33]

São exemplos de normas europeias: ED102 e ED108, relacionadas com o ADS-B (sistema

de monotorização de aeronaves), e a ED14, relacionada com especificações ambientais. [30]

2.3 Aeronavegabilidade Continuada

É obrigatório garantir a validade do TC, ou seja, efetuar manutenções (aeronavegabilidade

continuada) por empresas de manutenção e fabrico certificadas pela EASA (no caso da União

Europeia) e de acordo com os padrões da ICAO (Tabela 2.1). [29]

2.4 Certificação militar No caso da certificação militar, esta não só terá de garantir a segurança dos passageiros,

mas também outros fatores de interesse ao planeamento militar, como a resistência em

combate e a furtividade, entre outros. Pode-se, então, distinguir a certificação militar

adaptada da certificação militar original.

No caso de aeronaves e componentes civis já certificados, os quais se pretende

adaptar/utilizar para fins militares, é utilizado o TC da aeronave civil original. As adaptações

posteriormente executadas são certificadas através de STC’s, emitidos pelo gabinete de

certificação militar, no caso na UE, a EDA (European Defense Agency). [29]

Se a aeronave foi projetada de raiz para o mercado militar, o processo de certificação é

similar ao das aeronaves civis, anteriormente descrito. Todavia, a entidade que atribui a

certificação é uma autoridade de aeronavegabilidade militar, a já referida EDA no caso da EU,

ainda que ao abrigo das normas da ICAO. [34]

2.5 Certificação de Software – novos desafios na área de certificação

Na atualidade, assiste-se a um debate constante acerca da predominância de sistemas

autónomos, que substituem variadas tarefas dos pilotos, baseados em software aeronáutico

avançado, e as suas vantagens ou desvantagens.

Não será, então, perigoso confiar exclusivamente numa máquina para efetuar decisões

que poderão pôr em risco vidas humanas?

Atualmente, de forma a não introduzir mais variáveis no conjunto, é utilizado um sistema

de classificação de falhas: da catastrófica (tipo A), à que não causa nenhum tipo de perigo à

segurança (tipo E). Seguindo-se assim uma ótica de certificação na qual nenhuma falha deverá

ser fatal ao sistema. [32]

Dada a complexidade destes sistemas aviónicos, o software e os sistemas eletrónicos são

certificados em conjunto, pelas entidades anteriormente explicitadas, tendo em conta a

possibilidades destes sistemas falharem (haver saídas incorretas ou simplesmente serem

desligados). Assim, é aconselhado ao fabricante, por exemplo, capacitar os seus aparelhos com

sistemas de backup e maior robustez. [32]

A DO-178B, criada pela RTCA, foi a guia de software aeronáutico por mais de 20 anos.

Apesar de neste documento figurarem variadas informações, tais como os processos mínimos

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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de criação de software, o fabricante é fortemente aconselhado a não se cingir a estas diretivas,

como é esclarecido no FAA Advisory Circular 20-115B.

Estatisticamente, o software existente na indústria é seguro, nunca tendo sido registada

uma colisão relacionada com o mesmo, quer na América do Norte quer na Europa Ocidental.

John Rushby assim o exemplifica, “the most significant recent improvement in aircraft safety

has been due to the installation of “Enhanced Ground Proximity Warning Systems” (EGPWS),

which have largely eliminated “Controlled Flight Into Terrain” (CFIT) accidents”.

Contudo, já houve incidentes relacionados com software. Por um lado, devido ao facto de

cada vez mais se assistir ao seu desenvolvimento, em modo de outsourcing, por empresas em

países em desenvolvimento, sem uma cultura de segurança, de rigor e organização. Por outro

lado, pela natureza ineficaz da regulação actual, relativamente ao processo de criação de

software. [32]

Assim, para uma melhoria da eficiência da certificação, seria de todo aconselhável, a que

esta se foque na análise dos produtos já existentes, e não na descrição dos processos a seguir

na criação de software. [32]

Porém, com os desenvolvimentos cientifico-tecnológicos da atualidade, o software e a

aviónica deixaram de ser um sistema único e independente, passando a estar em constante

interação com sistemas de outras unidades terrestres e aéreas. Esta interdependência

complica o processo de certificação, constituindo o principal desafio do futuro, na área de

certificação aeronáutica. [32]

Só com uma evolução conjunta da indústria e da certificação se pode tirar o máximo

partido de todas as potencialidades da tecnologia.

3. Testes

Quando uma nova aeronave é projectada, realizam-se inúmeras previsões teóricas sobre o

seu comportamento. No entanto, é necessário confirmar esses aspetos na prática, por forma a

proceder às alterações necessárias. Assim, todos os fabricantes realizam uma extensa

campanha de testes que demora vários anos a completar. Esta serve quer o propósito de

certificar o avião segundo regulamentos das principais autoridades, quer o de determinar

valores e respetivas margens de segurança, a ser usados durante o seu funcionamento.

Estes testes dividem-se em estruturais e de voo. Os primeiros pretendem avaliar a

estrutura do avião e são realizados com o mesmo parado. Os últimos consistem em testar

várias manobras e o funcionamento da aeronave em diversas condições, sendo por isso

realizados em voo.

3.1. Structural tests

A qualidade da estrutura de uma aeronave é de extrema importância, pois é esta que

confere forma e rigidez ao aparelho. Assim, para sua segurança, são realizados vários testes

para assegurar que esta cumpre requisitos mínimos, antes de efectuar o primeiro voo.

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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3.1.1 Static tests

Testes estáticos estabelecem como as asas e a fuselagem de uma aeronave se comportam

quando sujeitas a cargas normais e extremas, que se podem encontrar em situações de voo

normais ou excecionais. Estes têm normalmente a duração de um ano e descrevem-se a

seguir.

a) Flight test instalation calibration test

Durante os voos de teste existem vários parâmetros que devem ser monitorizados, desde

temperaturas e pressões a velocidades de componentes específicos da aeronave. Para isso, é

colocada no avião uma unidade de monitorização (figura 3.1.1), cujo nome é FTI – Flight test

instrumentation. Esta é constituída por uma unidade de recolha de dados e outra de

monitorização.

Em terra, antes do primeiro voo, é testado e calibrado o equipamento anteriormente

referido, uma vez que este tem de funcionar de forma fiável sob condições extremas, como

alta vibração e grandes variações de temperatura.

Durante o voo o FTI monitoriza entre 10 a 120000 componentes e parâmetros diferentes. [35]

b) Max wing bending at limit load

Durante a sua vida, os aviões são sujeitos a situações de acelerações e carga elevadas. De

modo a garantir que a aeronave os suporta, são feitos testes à resistência das asas. Estes têm

como objetivo calcular o seu comportamento, quando sujeitas a forças extremas. A aeronave é

colocada num hangar especializado (figura 3.1.2), com equipamento que força as asas e faz

medições das tensões que estas suportam. No fim deste teste é comum testar-se o ponto de

rutura das asas, com o objetivo de averiguar a sua resistência máxima. [37]

c) Ailerons and spoilers functioning test during max wing bend

É importante que durante condições extremas se mantenha o comando de uma aeronave

e, para isso, é necessário que todas as suas superfícies de controlo funcionem sem problemas.

Assim, realizam-se testes a estas funcionalidades de modo a garantir que não existem defeitos

nas superfícies e que o seu movimento é controlado e livre, mesmo em situações de tensão

extrema. Quando se testa a máxima flexão das asas, faz-se movimentar as superfícies de

controlo e são recolhidos e analisados dados respetivos ao seu movimento, garantindo que se

comportam de forma adequada. [37]

d) GVT – Ground Vibration Test

Durante o design de uma aeronave, são feitos cálculos analíticos para a vibração e

modelos de controlo de voo.

O GVT é um sistema que é usado para validar a vibração analítica e os modelos de controlo

de voo, através da medição de funções destes últimos e de funções de resposta de frequência

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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estrutural. É usado também para detetar falhas estruturais e problemas dinâmicos de controlo

de voo.

O GVT é constituído por equipamentos que incluem sensores de excitação estrutural e

vibração (figura 3.1.3), ferramentas de aquisição e análise de dados e aircraft soft-support,

usado para simular as condições a que uma aeronave é sujeita durante o voo. Para simular as

condições de voo, são colocados macacos hidráulicos que agitam a estrutura, de forma a

simular as vibrações de um voo.

Esta unidade recebe até 200 canais de dados simultaneamente e fornece uma grande

quantidade de funções de processamento de dados, incluindo identificação de parâmetros,

análise de espectros e testes de correlação. [38]

3.1.2 Testes de fadiga e simulação de ciclos de voo

Durante o seu tempo de vida, os vários componentes de uma aeronave sofrem uma

degradação e é necessário garantir que, ainda assim, continuam a funcionar da forma

esperada.

Os testes de fadiga e simulação de voo servem para observar a forma como a estrutura de

uma aeronave responde ao stress ao longo do tempo e durante as várias fazes do voo: táxi

para a pista, descolagem, cruzeiro e aterragem. [40] Este tipo de teste demora vários meses,

pois tem como objetivo recriar até 3 vezes o número de voos que um avião irá provavelmente

realizar durante o seu tempo de serviço.[41] Por exemplo, no Airbus A380 este teste demorou

26 meses e simulou um ciclo de vida 2,5 vezes superior ao esperado para a aeronave.

Para recriar estas condições, são colocados, ao longo da estrutura do avião, macacos

hidráulicos ativados por computadores, de forma a simular as várias fazes do voo. Estes testes

levam a estrutura do aparelho ao limite, de maneira a garantir a correta funcionalidade de

cada componente, mesmo após vários anos e voos. [40]

Por vezes para facilitar o processo é comum testar diferentes secções do avião de forma

independente (figura 3.1.4).

3.2 Testes de Voo

3.2.1 Initial air worthiness

O certificado aquando do início dos testes de voo é um certificado experimental, o que

limita a quantidade de pessoas que podem estar presentes no interior da aeronave.

Geralmente, este número cinge-se apenas aos pilotos. Initial air worthiness demonstra um

desempenho básico da aeronave e permite um maior número de pessoas a bordo,

nomeadamente engenheiros relacionados com o processo de testes. Assim, a recolha e análise

de dados torna-se mais eficiente e a interação entre pilotos e engenheiros é facilitada. [43]

3.2.2 Ground Effects Testing

Ground effect é o aumento de sustentação causado pela interferência do solo com as

correntes de ar geradas pela aeronave, quando esta se encontra uma distância menor ou igual

à sua envergadura. Embora este efeito seja aproveitado nalguns aviões, na maioria dos aviões

comerciais pode levar a uma situação perigosa. Se a velocidade do avião for muito elevada,

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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este efeito fará com que o avião paire acima da pista, atrasando a aterragem. No pior cenário,

não haverá distância de pista suficiente para completar a manobra. [44]

Este efeito deve então ser estudado, sobrevoando a pista a baixa altitude, com o intuito de

simular situações após a descolagem e previamente à aterragem.

3.2.3 Flutter Test

Flutter é um fenómeno observado quando vibrações exercidas no avião têm a mesma

frequência que as vibrações naturais da estrutura. Se a reação não for estável, as oscilações

aumentam cada vez mais a sua amplitude e frequência, com consequências destrutivas para a

aeronave. [44]

Neste sentido, são exercidas oscilações em vários pontos do avião, como as asas ou a

cauda, através de acelerómetros. As oscilações criadas deverão ser amortecidas pela

estrutura, para que não se verifique flutter. [45]

É necessário efetuar o teste em várias condições de voo, fazendo variar altitude,

velocidade, carga transportada ou quantidade de combustível; o objectivo é garantir que em

nenhuma combinação de condições se verifica este efeito, incluindo em caso de falhas de

sistemas ou estruturas. [44]

A velocidade é um factor a reforçar, já que se verifica o aumento de flutter a velocidades

mais elevadas, porque a pressão dinâmica das correntes de ar fornece energia que contribui

para o aumento das oscilações. Por isso, no decurso do teste, a velocidade é aumentada por

etapas, até ao limite do seu envelope de voo. É neste ponto que geralmente se verifica o

fenómeno, mas deve haver garantia que este é previsto e adequadamente eliminado, sem se

verificarem danos. [44]

3.2.4 Velocity Minimum Unstick Test (VMU) e Velocity for Minimum Control on the

Ground (VMCG)

Os primeiros testes no âmbito das descolagens consistem em processos normais, tal como

seriam executados por uma companhia aérea. A partir desse ponto, avaliam-se situações cada

vez mais extremas, para determinar os limites da capacidade da aeronave. Um dos testes mais

importantes neste aspecto é o VMU.

VMU é um teste concebido para determinar a velocidade mínima de descolagem de uma

aeronave. Para realizar este teste, o avião deve atingir uma inclinação máxima (como se

observa na Figura 3.2.1), de modo a que a cauda entre em contacto com a pista, momentos

antes da descolagem, motivo pelo qual este teste também se denomina Tail Strike Test. No

entanto, este contacto deve ser breve, de modo a que não atue como travão, o que tornaria

impossível atingir a velocidade necessária. A velocidade a que se regista a descolagem nestas

condições é a VMU – Velocity Minimum Unstick. [46][47]

Durante a realização do teste, é colocada uma proteção no local onde a cauda toca o solo,

com o intuito de proteger o material da abrasão. Estas consistem, por exemplo, em placas de

aço com cerca de 20 cm de espessura, muitas vezes destruídas no decurso do teste. [47]

Um teste igualmente importante no âmbito de velocidades é o VMCG – velocity for

Minimum Control on the Gound. O seu objectivo é determinar a velocidade mínima a que uma

aeronave permanece sob controlo, quando se verifica falha de um dos motores. Nesta

situação, devido à propulsão assimétrica aparece um momento segundo o eixo de guinada, o

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que implica um desvio da trajetória retilínea. O controlo será então feito exclusivamente pelo

leme de direção que deverá contrariar o momento, diminuído ao máximo o desvio. Durante o

teste, o controlo através da roda dianteira não é permitido, no entanto, numa situação real

este seria importante e facilitaria o controlo da aeronave. [44]

O teste realiza-se desligando propositadamente um dos motores, enquanto o avião

acelera para descolar. O desvio é medido e não deve ser superior a 30 pés (aproximadamente

9m), sendo a velocidade mínima a que tal controlo é possível, denominada VCMG. Esta

velocidade irá depender, entre outros aspectos, da força propulsora e da pressão altitude. [49]

3.2.5 Rejected Take Off Test – RTO

É igualmente importante testar a situação de descolagem abortada (Rejected Takeoff –

RTO) e assim determinar a energia máxima que os travões conseguem suportar.

RTO acontece quando a descolagem tem de ser subitamente interrompida, obrigando a

uma imobilização rápida da aeronave. Nesse momento, esta desloca-se a uma elevada

velocidade e essa energia cinética será transmitida aos travões na forma de calor. Como

consequência, os materiais irão aquecer a mais de 1400° Celsius, com consequências graves

para a estrutura. Por esse motivo, os pneus são deflacionados através de um sistema de

fusíveis, impedindo que expludam. [50]

Estes testes são sempre realizados nas situações mais desfavoráveis. Portanto, os travões

devem estar totalmente desgastados e o avião deve levar uma carga acima da capacidade

máxima. Além disso, toda a energia deve ser direcionada para os travões e, por isso, não é

permitido utilizar thrust reversers. No final, é necessário aguardar 5 minutos até que os

bombeiros possam intervir, já que, numa situação real, haverá sempre tempo de espera. [50]

Espera-se que o avião consiga não só imobilizar-se, como também resistir às altas

temperaturas causadas.

3.2.6 Crosswind Landing e Wet Runaway/Water Injection

De um modo geral, os aeroportos estão alinhados com a direção prevalente do vento. No

entanto, não é estável e é muitas vezes necessário efetuar aterragens com vento na direção

perpendicular. Assim, é necessário conhecer a velocidade máxima de vento cruzado que torna

possível uma aterragem segura. Esta irá depender sobretudo da capacidade das superfícies de

controlo, tais como ailerons, leme de direção e elevadores. [51]

Assim, realizam-se testes de Crosswind Landing. Estes apresentam não só uma dificuldade

técnica da parte do piloto, mas também uma dificuldade logística, já que as condições

ambientais necessárias não são fáceis de encontrar ou prever: velocidades de 25 nós ou mais.

Um dos locais mais utilizados é Keflavick, na Islândia, onde se encontram ventos destas

dimensões mais frequentemente. [50]

Verifica-se que aviões de menores dimensões suportam entre 20 e 25 nós, enquanto os de

maiores dimensões conseguem exceder os 30. [51]

Outra situação frequente é a ocorrência de elevada precipitação e, consequentemente, a

acumulação de água na pista. Pretende-se que o avião consiga deslocar-se sobre uma altura

considerável de água, sem se observarem problemas. Nesse sentido, realiza-se um teste

denominado Wet Runaway ou Water injection.

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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Inicialmente, um camião despeja água na pista apenas para a arrefecer, sendo de seguido

de outros que irão acumular água numa parte da pista, até uma altura de aproximadamente

20mm. De seguida, realizam-se vários tipos de manobras incluindo várias velocidades, uso de

reverse thrust, aterragem com travões automáticos e manuais. [52]

Por um lado, testa-se o sistema de anti-derrapagem. Por outro, pretende-se que não haja

entrada de água nos motores principais ou nas unidades auxiliares de energia (APU). Este

problema pode acontecer devido ao jacto causado pelo trem de aterragem secundário, que se

observa na Figura 3.2.2. [52]

3.2.7 Cold and Hot Weather

Qualquer aeronave deve estar preparada para funcionar em diversos tipos de ambiente,

uma vez que as companhias aéreas que as compram funcionam em locais bastante distintos.

Portanto, é imprescindível realizar Cold Weather e Hot Weather Tests, que avaliam a

funcionalidade dos sistemas em baixas e altas temperaturas, respectivamente.

Estes testes podem ser efectuados num local com as características pretendidas ou em

laboratórios climáticos que simulam essas condições. Um dos laboratórios mais importantes, o

McKinley Climatic Laboratory, situa-se na Florida e consegue temperaturas desde -54°C até

74°C. A nível de locais naturais, Iqaluit é muitas vezes o local de eleição para Cold Weather

Tests, por se realizar no território do Canadá pertencente ao Ártico. Hot Weather Tests podem

ser efetuados em Al Ain, nos Emirados Árabes Unidos, por exemplo. [53][54][55]

Antes de se iniciarem os testes, a aeronave é mantida durante várias horas à temperatura

em estudo, quer seja alta ou baixa. Posteriormente, seguem-se os passos necessários para

preparar o avião para a descolagem, tal como descrito no Manual de Manutenção,

determinando se os sistemas se encontram em correto funcionamento. Podem ainda realizar-

se descolagens abortadas, voos locais e low-speed taxi. [53]

Para baixas temperaturas requerem-se valores à volta de -28°C. A esta temperatura, as

principais consequências são: a perda de viscosidade dos lubrificantes, o que causa atrito nos

componentes em movimento; a contração dos metais, como ferro e alumínio, muito utilizados

nas aeronaves; e a perda de elasticidade dos plásticos e borrachas. [54]

Para Hot Weather Tests exigem-se valores superiores a 40°C. Testa-se o funcionamento de

motores e APU’s, bem como os diferentes sistemas de arrefecimento. [55]

3.2.9 Simulação de Evacuação

É necessário ainda efetuar uma simulação de evacuação da aeronave, processo que deve

ser completado em 90 segundos. A monitorização é realizada por representantes de

autoridades de reguladoras, bem como aparelhos de gravação de imagem.

Descreve-se o caso específico do A380, que realiza esta simulação perante a observação de

representantes da EASA e da FAA, para além de 40 câmaras. Embora seja um avião com um

número de passageiros muito superior, o limite de tempo (90s) manteve-se igual, segundo a

decisão destas mesmas entidades reguladoras. Neste caso, o número atinge as 871 pessoas,

incluindo passageiros e membros da tripulação. Sendo os primeiros representativos de um voo

típico: 40% mulheres e 35% com idade superior a 50 anos. [57]

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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As condições comtemplam o pior cenário possível, simulando uma aterragem noturna,

onde apenas são usadas 8 das 16 portas, ou seja, utilizando apenas um dos lados da

fuselagem. Adicionalmente, colocam-se vários obstáculos no interior, como revistas ou

almofadas, situação característica do final de um voo longo. Os passageiros apenas ouvem as

normais instruções de início de voo dadas pela tripulação e não estão familiarizados com o

local exterior onde se realiza a “aterragem”. [57]

3.2.10 Route Proving

Um dos testes finais necessários para a certificação é o Route Proving. O objectivo é

comprovar que a aeronave está preparada para participar em operações de companhias

aéreas, a uma escala global. Portanto, o teste engloba uma viagem de várias semanas,

passando por diversos aeroportos do mundo.

A título de exemplo, observa-se a certificação do A350 XWB que iniciou o seu percurso em

Toulouse, terminando-o 20 dias mais tarde, no mesmo local. O itinerário passou por Frankfurt,

Singapura, São Paulo, Sidney, Moscovo e Helsínquia, entre muitos outros. No total, o A350

perfez 180 horas de voo, voando cerca de 151 300 km e parando em 14 aeroportos

internacionais. [58]

O teste inclui ainda o transporte de passeiros nalgumas etapas, bem como membros de

tripulações e pilotos de algumas companhias aéreas. No caso do A350, houve participação

pilotos da EASA e da tripulação do Qatar. [58]

Os principais aspectos a avaliar são a aterragem em piloto automático e as manobras e

operações em diferentes aeroportos, incluindo os que se encontram a elevadas altitudes. Em

cada paragem são ainda realizados os normais processos de manutenção que existiriam num

voo regular.

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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Conclusão

A segurança é, sem dúvida, um elemento chave na aviação. Por isso, as empresas que

projetam ou desenvolvem propriedade intelectual na área aeronáutica, investem grande parte

do capital do projeto na área da certificação e dos testes.

A certificação teórica e prática dos componentes é a forma de uma empresa assegurar que

estes irão desempenhar a sua função, de forma a não desencadear problemas que

comprometam a integridade física da estrutura e da sua carga interior.

Assim, de maneira a garantir a segurança, especialmente dos seus passageiros, a empresa

deverá conseguir um TC, através de requisitos dos componentes e testes feitos aos mesmos.

Pretende-se conseguir o máximo de garantias de que a estrutura aeronáutica desempenha a

sua função, ainda que nas condições mais adversas.

Contudo, o facto de estas estruturas serem de grande complexidade, quer a nível

mecânico-estrutural, quer a nível eletrónico, faz com que se verifiquem ainda incidentes com

aeronaves. Este facto despoleta uma investigação na área da segurança, que cresece

proporcionalmente ao desenvolvimento de novas tecnologias na indústria. Este aspeto é

fulcral para maximizar os proveitos que podemos retirar dos avanços tecnológico,

especialmente os de cariz eletrónico.

Resumindo, dada a relevância moral e económica (sensação de segurança/satisfação) do

fator segurança, as aeronaves devem passar por um moroso mas necessário processo de

testes e certificações. A investigação de problemas de segurança tem como principal objectivo

encontrar padrões, para assim prever o maior número de situações possível e projectar os

testes correspondentes.

O crescimento desta área é motivado quer pelo avanço da tecnologia, quer pela existência

de acidentes aeronáuticos, sendo a indústria aeronáutica uma mais resistentes à mudança de

paradigmas, ou seja, mais direcionadas para o rigor e organização.

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

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Índice Remissivo

A

acelerómetros ........................................................... 12

aeronavegabilidade ................................................ 7, 8

aeroportos .......................................................... 13, 15

anti-derrapagem ....................................................... 14

APU ............................................................................ 14

aterragem........................................ 5, 6, 12, 13, 14, 15

aviónica ................................................................... 5, 9

C

carga .............................................. 5, 10, 12, 13, 16, 20

civil....................................................................... 2, 7, 8

cockpit ............................................................. 3, 17, 20

controlo direcional ..................................................... 6

cruzeiro ............................................................. 5, 6, 11

D

degradação ............................................................... 11

descolagem ......................................... 5, 11, 12, 13, 14

descolagens abortadas ............................................. 14

design ................................................................ 3, 7, 10

desorientação espacial ........................................... 3, 4

E

EASA ............................................................ 7, 8, 14, 15

envelope de voo ....................................................... 12

EUROCAE ............................................................... 7, 17

evacuação ................................................................. 14

F

FAA .................................................................... 7, 9, 14

fadiga ................................................................ 5, 6, 11

fatores humanos ................................................. 2, 3, 4

fatores organizacionais............................................... 4

fatores técnicos .......................................................... 4

Flutter ....................................................................... 12

FTI 10

G

Ground effect ............................................................ 11

guinada .................................................................. 3, 12

GVT ...................................................................... 10, 11

H

hipoxia ......................................................................... 6

I

ICAO ..................................................................... 2, 7, 8

IMC .......................................................................... 3, 4

INAC ............................................................................. 7

Initial air worthiness ................................................. 11

M

manutenção .................................................. 1, 4, 8, 15

MASPS’s ................................................................... 7, 8

matriz de tolerabilidade ............................................. 3

militar ...................................................................... 7, 8

MOPS’s ........................................................................ 7

N

negligência .................................................................. 4

NTSB ............................................................................ 6

O

oscilações .................................................................. 12

P

picada .......................................................................... 3

precipitação............................................................... 13

R

resistência máxima ................................................... 10

risco de segurança ...................................................... 2

rolamento .................................................................... 3

RTO ............................................................................ 13

S

segurança .............................. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 16

superfícies de controlo ................................... 5, 10, 13

T

Tail Strike Test ........................................................... 12

temperaturas ................................................ 10, 13, 14

thrust reverser ........................................................... 13

TP 7

V

vento.......................................................................... 13

VMCG......................................................................... 12

VMU ........................................................................... 12

[Escreva texto] “Segurança, Certificação e Testes de Aeronaves” M.I.E.Aeroespacial

Figura 1.1 – Logótipo da ICAO. [2]

Anexos Capítulo 1

Probabilidade Valor

Frequente 5 Ocasionalmente 4 Raramente 3 Improvável 2 Extremamente improvável 1

Severidade Significado Valor

Catastrófico Equipamento destruído; Múltiplas mortes A Perigoso Larga redução nas margens de segurança; Ferimentos

graves (com risco de vida); Equipamento quase destruído

B

Significativa Redução considerável nas margens de segurança; Ferimentos graves (não com risco de vida); Equipamento com alguns danos

C

Pouco significativa Apenas algumas perturbações nas pessoas; Uso de procedimentos de emergência; Incidentes ligeiros

D

Desprezável Poucas ou nenhumas consequências graves que precisam de ser resolvidas

E

Figura 1.2 – As 173 mortes representam o número mais baixo em voos comerciais desde 2000. De 2012 para 2013, houve

uma descida de 53% das mesmas. [5]

Tabela 1.1 – Quadro de probabilidades de risco

de segurança. Neste caso é uma tabela de cinco

pontos, mas alguns usam outras como a de

quinze pontos. [7]

Tabela 1.2 – Quadro de severidades do risco de segurança. [8]

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Região intolerável

Região tolerável

Região

aceitável

Figura 1. 4 – A espiral do cemitério (The

Graveyard Spiral) é um exemplo de

desorientação espacial. [14]

Erros no cockpit Erros na manutenção

Falhas de comunicação entre o cockpit e a torre de controlo; Falta de concentração por parte do piloto; Autorizar excesso de carga; Falta de formação e de treino; Decisão de voar em condições meteorológicas adversas; Pilotar em zonas de grande turbulência; Falhas na perceção das distâncias; Falta de descanso da tripulação; Cedência ao stress (ficar em pânico).

Fadiga (pode levar a falhas na deteção de pequenas fissuras nos materiais); Trabalhos repetitivos; Falta de objetividade nas instruções; Prazos desadequados; Documentação incompleta; Falhas no dimensionamento das peças.

Probabilidade do risco

Severidade do risco

Catastrófico Perigoso Significativa Pouco

significativa Desprezável

A B C D E

Frequente 5 5A 5B 5C 5D 5E

Ocasionalmente 4 4B 4B 4C 4D 4E

Raramente 3 3A 3B 3C 3D 3E

Improvável 2 2A 2B 2C 2D 2E

Extremamente improvável

1 1A 1B 1C 1D 1E

Descrição da tolerabilidade Índice do risco avaliado Critério sugerido

5A, 5B, 5C, 4A, 4B, 3A Inaceitável nas

circunstâncias atuais.

5D, 5E, 3B, 3C, 3D, 2A, 2B, 2C, 1A Aceitável. Geralmente,

requere algumas mudanças na sua gestão.

3E, 2D, 2E, 1B, 1C, 1D, 1E Aceitável. Geralmente, não é necessário tomar

medidas.

Tabela 1.3 – Matriz da avaliação do risco de segurança. [9]

Tabela 1.4 – Matriz da tolerabilidade do risco. [10]

Tabela 1.5 – Quadro de factores que explicam as causas humanas nos acidentes. [15], [16]

Figura 1.3 – Aparelho auditivo interior.

[12]

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Capítulo 2

Figura 1.6 – Estatística do número de acidentes fatais por geração de 1958 a 2013 [18]

Figura 1.7 – Percentagem de acidentes fatais em cada fase do voo. [22]

Figura 2.1 – Importância das normas EUROCAE [30]

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Capítulo 3

Tabela 2.1 – Aeronavegabilidade continuada [31]

Figura 3.1.1 – Avião com o FTI instalado. [36]

Figura 3.1.2 – Boeing 787 durante o teste de Max wing bending at limit load.[37]

Figura 3.1.3 – Asa de um avião coberta de acelerómetros durante o GVT. [39]

Figura 3.1.4 – Testes de fadiga em várias partes de uma aeronave. [42]

Figura 3.2.1 – Boeing 747-100 realiza um teste de VMU [48] Figura 3.2.2 – A350 XWB executa um testes

de Water Injection [52]