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Aviões comerciais como o Boeing 737 contam com os sistemas de última geração (Gol)

Já se perguntou como os pilotos se orientam durante um voo? Diferente do nosso dia a dia atrás do volante e com o app de navegação ligado, o cotidiano dos que conduzem enormes aeronaves comerciais é bem mais complexo.

No entanto, todo esse processo se apoia em inúmeros instrumentos de precisão, que permitem aos pilotos realizar a navegação aérea de forma segura. No lugar de centenas de mostradores analógicos, o cockpit das aeronaves modernas ganhou telas digitais de alta resolução, resumindo muito das funções outrora espalhadas por diversos equipamentos.


Ainda assim, tais sistemas são fundamentais para a orientação em voo. Analógicos ou digitais (reproduzidos tem em HUD), estes dispositivos garantem que pilotos saibam exatamente onde estão e para onde vão, assim como se há alguma intercorrência na rota, como uma tempestade, por exemplo.

Além da comunicação com os controladores de tráfego aéreo, os pilotos possuem estes equipamentos de navegação, aproximação, localização, entre outras funções importantes durante um voo. Neste artigo, falaremos de alguns deles.

Radar

O radar meteorológico é um dos principais equipamentos de navegação de um avião. Fixado no radome ou nariz da aeronave, o dispositivo possui uma antena plana que varre de forma eletrônica centenas de quilômetros à frente.

Detalhe da antena de radar de um Boeing 737 da Gol (Thiago Vinholes)

Detalhe da antena de radar de um Boeing 737 da Gol (Thiago Vinholes)

Ele tem como missão buscar mudanças climáticas que possam afetar o voo, como tempestades, turbulências ou as chamadas “tesouras de vento”, alterações rápidas de velocidade do ar, que tornam a viagem mais complexa no que diz respeito à segurança.

Num Airbus A320, por exemplo, o alcance máximo do radar meteorológico é de 630 km, podendo localizar turbulências a 72 km e as temidas “Tesouras de Vento” (Cisalhamento do vento) a 9 km.

Transponder

Este equipamento de comunicação é de suma importância para a navegação aérea como um todo. Trata-se de um dispositivo de rádio que envia e recebe dados codificados com informações sobre a identificação do avião, sua rota, altitude, velocidade e posição.

O transponder é um item obrigatório na aviação comercial

O transponder é um item obrigatório na aviação comercial (Garmin)

Ele se comunica através de um radar em solo e este replica seu sinal para o controle de tráfego aéreo, que assim sabe exatamente onde o avião está, para onde vai e de onde vem. Se for desligado, o avião simplesmente desaparece do controle aéreo e fica invisível também aos demais aviões.

É com informações desse sistema, que aplicativos como o Flight24 Radar, por exemplo, permitem que qualquer smartphone se converta em um “controle aéreo virtual”, podendo até receber alerta de prioridade dos aviões solicitantes, quando estes o enviam para o controle de tráfego aéreo real.

TCAS

O Traffic Collision Avoidance System ou TCAS é uma evolução do Transponder. Trata-se literalmente de um sistema anticolisão de tráfego que utiliza o Transponder para que as aeronaves em voo “conversem” entre si com a troca de dados digitais em duas frequências de rádio (1030MHz para enviar e 1090MHz para receber).

De posse dessas trocas de informações, o TCAS utiliza um potente processador para formar um mapa tridimensional das proximidades da aeronave, facilitando a localização de cada uma delas e fazendo as correções necessárias para que se evite a colisão com outro avião.

Se um transponder estiver desligado, o avião em questão torna-se um potencial perigo para esse mapa 3D, pois, o TCAS não terá dados dele e nem os demais aviões durante a “conversa”. Essa tecnologia é obrigatória nas aeronaves acima de 5.700 kg e 19 assentos desde os anos 90.

GPS

O Global Positioning System ou Sistema Global de Posicionamento é aquele mesmo que você usa em seu smartphone. Entretanto, nos aviões, sua importância é muito maior. Trata-se de um dispositivo ligado a uma rede de satélites controlada pelo Departamento de Defesa dos EUA.

(Embraer)

Os aviões mais modernos já combinam informações de cartas aeronáuticas com o GPS (Embraer)

Através da triangulação de satélites da rede, a posição de um determinado objeto é identificada e repassada ao receptor, que assim poderá saber exatamente onde está no espaço aéreo. Dados do GPS são enviados por Transponder e TCAS, por exemplo, indicando a localização para outros.

ILS

O sistema de pouso por instrumentos (Instrument Landing System, em inglês) é uma importante ferramenta para aproximação segura da pista, especialmente com visibilidade baixa ou nula. Ele se baseia nas informações obtidas por meio de rádio em frequências VHF para localização e UHF para rampa de planeio ou descida.

O primeiro (VHF) permite que a aeronave se alinhe perfeitamente no eixo da pista, enquanto o segundo indica a rampa de descida correta. As informações para o ILS são enviadas por um rádio transmissor (LOC de Localizer) a 300 m da cabeceira da pista.

Já o Glide Path (GP) é a outra antena de rádio para o ILS, localizada no máximo a 380 m da pista e que emite sinal automático em UHF para que o ângulo de descida da aeronave seja o correto para aquele aeroporto.

O ângulo padrão é 3°, mas pode variar de acordo com a região. No cockpit, o piloto precisa alinhar o horizonte artificial com o eixo vertical de pouso para correta aproximação. O ILS pode ser analógico ou digital. Marcadores luminosos e sonoros (3) também indicam as fases da aproximação.

IFR

O IFR (sigla em inglês) ou Regras de Voo por Instrumentos não é um sistema de navegação, mas uma normativa que determina como os aviões voam em espaços aéreos gerenciados ou não por um controlador de tráfego.

As regras variam de acordo com o país, mas todos são signatários da Convenção de Chicago e seguem as normas da OACI. Em outras palavras, o IFR é o conjunto de normas para pilotos que se orientam pela instrumentação de bordo.

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Elas determinam a separação entre as aeronaves em voo, feitas pelo controle de tráfego aéreo por comunicação via rádio ou por meio de Transponder e TCAS. Tempo, distância e altitude são os principais parâmetros para que haja uma separação entre os aviões em diferentes níveis e rotas.

Os voos noturnos, por exemplo, seguem as regras do IFR, que determinam até como será a aproximação para pouso. Em alguns aeroportos, devido a obstáculos geográficos, a rampa de planeio e a localização do eixo da pista se dão em curva, como em Santos Dumont, no Rio de Janeiro, por exemplo. Tudo graças ao IFR.

VFR

Se o IFR rege a navegação por instrumentos, quando o piloto não pode ver o horizonte e determinar sua posição, VFR são as Regras de Voo Visual. Nesse caso, mais “purista”, digamos assim, os procedimentos para orientação em voo são de responsabilidade do piloto.

O Robinson R44 é um dos helicópteros mais comuns no movimentado espaço aéreo de São Paulo (Robinson Helicopter Company)

Helicópteros monomotores, como o Robinson R44, só podem voar por VFR (Robinson Helicopter Company)

Este deve determinar visualmente direção, altitude e terreno, assim como observar outros aviões, nuvens, tempestades, entre outros obstáculos e referências sem a ajuda de instrumentos de precisão. Nesse caso, o VFR tem como limite 14.500 pés de altitude (4.420 metros). Acima disso, somente voos por IFR são permitidos.

Cabe lembrar que, no VFR, o piloto se orienta também por comunicação com o controlador de voo, que determinará o procedimento correto para aproximação na pista ou mesmo após a decolagem.

Waypoint

Durante a navegação aérea, existem pontos de notificação ou simplesmente “fixos” onde o avião deve passar em determinada rota. Esses fixos são virtuais e indicados por um nome próprio, sendo coordenadas de latitude e longitude, adicionadas ao sistema de GPS.

Alguns fixos (fly by) não precisam ser alcançados durante o voo, apenas aproximados, mas outros (fly over) necessitam que o avião passe pelo marcador de forma obrigatória. No passado, os pilotos precisavam “plotar” manualmente a rota no piloto automático utilizando estes waypoints.

Assim, durante voos longos, a tripulação podia ficar mais descansada, enquanto o avião voa seguindo os pontos fixados no sistema. Não pode haver erro na plotagem.

Carta Aeronáutica

É um conjunto de “mapas” com rotas, pontos fixos e topografia, entre outros, que permite aos pilotos determinar as rotas seguindo as regras do VFR ou IFR. Elas possuem inúmeros indicativos com rotas, aproximação de aeródromos, entre outros.

(Aisweb)

A carta aeronáutica indica como o piloto deve executar os procedimento de pouso e decolagem (Aisweb)

As cartas aeronáuticas são atualizadas com periodicidade para que eventuais alterações localizadas estejam disponíveis para todos os pilotos em todo mundo. Elas são regidas pela Organização de Aviação Civil Internacional (OACI), como é oficialmente chamada a Convenção de Chicago.

Orientação radiogoniométrica

Este método é quase tão antigo quanto à aviação. Trata-se de um sistema de emissões de rádio entre estação transmissora e receptora. Através de um receptor radiogoniométrico, a aeronave localiza um sinal circular de rádio de uma estação transmissora, que pode ser um radiofarol (NDB), navio, avião ou estação de rádio comum.

Então, o receptor busca um segundo transmissor. A partir de dois, o avião pode determinar sua localização utilizando-se dessas emissões de rádio para se orientar, especialmente em condições climáticas onde a referência visual não é obtida. Mesmo com toda tecnologia, esse sistema continua a ser usado hoje em dia.

VOR

Esta é a navegação por rádio, que utiliza uma série de estações de emissão de ondas direcionais em alta frequência (VHF). O equipamento receptor a bordo determina sua direção com base em radiais, que são os graus em relação a uma estação VOR, que tem 360 radiais e funciona como uma bússola.

(Ulenspiegel/Creative Commons)

O VOR com suas antenas dispostas em 360° funciona como uma bússula eletrônica (Ulenspiegel/Creative Commons)

Existem mais de 3 mil no mundo, mas há uma tendência de redução em seu número e até sua extinção, devido ao emprego de ILS e sistemas autônomos sofisticados, como INS (navegação inercial) e AHRS (sistema de referência de altitude), combinados com GPS.

GPWS e EGPWS/TAWS

Sistema de alerta de aproximação do solo. Trata-se de um sistema de segurança muito importante para as fases iniciais ou terminais do voo. É um alerta sonoro, visual ou vocal (aquela voz masculina ou feminina nos vídeos de pouso).

O GPWS utiliza principalmente o altímetro e outros dados do ILS para determinar a aproximação da aeronave em relação ao solo, dando uma série de alertas ao piloto durante decolagens e pousos.

Esse sistema tem alguns modos de alerta, sendo eles: Taxa de descida excessiva, Taxa de excessiva proximidade com o solo, Perda de altitude após decolagem, Desvio excessivo para abaixo do ILS, Proteção de ângulo de viragem excessivo e Proteção contra Tesoura de Vento.

Entretanto, o GPWS foi substituído em aeronaves comerciais (mas ainda usado na aviação geral) pelo EGPWS/TAWS. Este é o mesmo sistema, só que melhorado com GPS, permitindo que o piloto veja a topografia local e antecipe ações, assim como alerta sobre obstáculos na aproximação em mau tempo, como uma montanha, por exemplo.

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