ILS - Instrument Land System - O que é, como funciona

ILS é um sistema de pousos por instrumentos formado pelo Glide Slope, que emite sinais indicativos da rampa de aproximação, pelo Localizer (LOC), que indica o eixo da pista, e pelos marcadores. Até meados da década de 50 somente aproximações visuais eram possíveis, porém em 1958 o primeiro sistema de ILS foi desenvolvido. Até 1966 o sistema ainda não era utilizado, e neste ano passaram a efetuar testes no ILS na Base Aérea de Edwards em Mojave, Califórnia. Em 1968 o primeiro sistema de ILS foi instalado nos principais aeroportos dos EUA, e em 1974 a FAA exigia a obrigatoriedade de sistemas de ILS instalados em pelos menos duas das principais pistas de todos os aeroportos regionais e internacionais nos EUA.

Atualmente os principais aeroportos no mundo utilizam este sistema para permitir pousos em condições meteorológicas marginais, porém dentro das mais altas exigências na área de segurança de voo. Sem esse sistema, o já caótico movimento em aeroportos iria se complicar ainda mais com voos atrasados e impossibilitados de pouso devido a más condições de tempo, além de grande margem para acidentes nas fases de aproximação.

As fases mais críticas do voo por instrumentos são a aproximação e o pouso, a ICAO/OACI (International Civil Aviation Organization), visando regulamentar a operação nestas duas fases criticas, definiu a visibilidade em função de duas componentes, uma vertical e outra longitudinal, a saber:

- Decision Height (DH) : é a altura específica na aproximação de precisão, na qual deve ser iniciada uma aproximação perdida, caso não haja referência visual exigida para continuar a aproximação e pousar.

- Decision Altitude (DA) : é a mesma componente vertical, porém especificada em termos de altitude. Ela consta nas IAL ( Instrument Approach Land – cartas de aproximação por instrumentos).

- Runway Visual Range (RVR) : é a distância na qual o piloto de uma aeronave que se encontrar sobre o eixo de uma pista, pode ver os sinais de superfície da pista, ou luzes auxiliares de aproximação.

Fazendo uso destas duas componentes a ICAO/OACI classificou as aproximações por instrumentos em três categorias:

Categoria I (CAT I) - procedimentos de aproximação por instrumentos com condições de atingir uma DH não inferior a 200 pés e RVR não inferior a 800m (2400 pés).

Categoria II (CAT II) - procedimentos de aproximação por instrumentos com condições de atingir uma DH menor que 200 pés e RVR menor que 800m (2400 pés), porém não abaixo de 100 pés e 400m (1200 pés) respectivamente.

Categoria III (CAT III) - procedimento de aproximação por instrumentos com condições de atingir DH inferior a 100 pés e RVR inferior a 400m (1200 pés). Para melhor definir os requisitos dos equipamentos de bordo e de terra, a CATIII foi dividida em três sub-categorias:

- CAT III (a) - sem especificação de DH ou para DH inferior a 100 pés e RVR não inferior a 200m (600 pés).

- CAT III (b) - sem especificação de DH ou para DH inferior a 50 pés e RVR de 200 a 50m (600 a 150 pés).

- CAT III (c) - para DH = 0 e RVR = 0.

Quanto ao grau de automatismo disponível as aproximações e pousos podem ser classificados em:

- Aproximação Manual guiada pelo Flight Director Approach: efetuada com o uso de F/D até a DH, sendo requeridos dois F/D operantes para aproximação CAT II.
- Aproximação Manual Baseada nas Indicações de Desvio de LOC e GS: efetuada com base nas indicações de desvio do ILS apresentadas no ADI e HSI.
- Aproximação Automática ou Automatic Approach : efetuada com o piloto automático engatado até a DH, a partir da qual o piloto assume o comando da aeronave para efetuar o pouso.
- Pouso Automático (Auto Land) : quando a aproximação e pouso são efetuados pelo piloto automático, que conduz a aeronave até o solo, podendo mantê-lo sobre a pista durante a fase de "rollout".

A utilização de pouso automático independe da categoria de aproximação, podendo efetuar pouso automático em condições meteorológicas - CAT I, CAT II ou CAT III, respeitados os requisitos relativos a equipamento da aeronave, do aeroporto e à qualificação da tripulação e pessoal de manutenção.

De uma forma geral podemos dizer que quatro condições deverão ser satisfeitas simultaneamente para que se possa efetuar aproximações por instrumentos:

1. O aeroporto deverá estar equipado com os auxílios de aproximação e pouso requeridos.
2. O avião deve possuir todos os sistemas requeridos e estar certificado para o tipo de operação pretendida.
3. A tripulação deverá satisfazer os requisitos de treinamento e proficiência específicos para o tipo de operação pretendida.
4. Os sistemas da aeronave deverão ser adequadamente mantidos, de modo a não permitir a degradação dos níveis de performance existentes por ocasião da certificação da aeronave.

O ILS é um sistema baseado na transmissão de sinais de rádio que são recebidos, processados e apresentados nos instrumentos de bordo, de modo a definir uma direção que representa a prolongamento do eixo da pista de uma trajetória de descida tal que permite uma aterrissagem segura dentro da zona de toque de pista. A precisão do ILS é garantida desde o limite de cobertura do mesmo até um ponto próximo à pista de pouso, ou sobre ela, o qual é definido em função da categoria de aproximação para a qual a pista está certificada, (CAT I, CAT II e CAT III).

O sistema de ILS é composto pelos seguintes componentes básicos:

• LOCALIZER
O complexo de antenas do LOC está situado a 1000 pés do final da pista, sobre o prolongamento de seu eixo e gera um diagrama de irradiação composto por dois lóbulos. O lóbulo da esquerda recebe uma modulação de 90 Hz em amplitude, enquanto que o da direita é modulado com 150 Hz.

As antenas são ajustadas de tal forma que os dois sinais tem a mesma intensidade no plano que contém o eixo da pista. Se o avião estiver à direita predominará o sinal modulado com 150 Hz, se estiver a esquerda predominará o sinal de 90 Hz. A indicação correspondente no HSI está indicada na figura abaixo.

• GLIDESLOPE (GS)
O complexo de antenas do transmissor do GS está localizado ao lado da pista, a 300 metros de distância da cabeceira e gera um diagrama de irradiação semelhante ao do LOC, porém, ajustado de tal forma, que o conjunto de pontos nos quais os dois sinais têm a mesma intensidade, definindo um plano inclinado que intercepta a pista a 300m da cabeceira, com uma inclinação que varia de 2,5° a 3,0°.

• Marker Beacon – Marcadores
Os marcadores nada mais são do que o conjunto de dois ou três transmissores de sinais de rádio, que operam numa freqüência de 75 MHz. As antenas dos marcadores transmitem um feixe vertical que se constituem verdadeiras balizas eletrônicas.

O ILS é normalmente constituído por dois transmissores, denominados "OUTER MARKER" (marcador externo) e "MIDDLE MARKER" (marcador médio) - OM, MM respectivamente - um terceiro transmissor opcional, denominado "INNER MARKER (IM)" (marcador interno) poderá ser instalado.

A passagem do avião sobre os transmissores é apresentada ao piloto através de sinais luminosos e auditivos. Os sinais auditivos são diferenciados pelo tom, correspondente às freqüências de modulação e pela forma que são transmitidos (ponto e traços).

Fonte: Contato Radar
Por: Fábio Laranjeira
Foto: Stefano Capuzzo

Projeto Santos Dumont incentiva o voo a vela

Com o objetivo de estimular a prática no Brasil, a Federação Brasileira de Voo a Vela (FBVV), em parceria com a OI Telecomunicações e com o Ministério do Esporte, criou o “Projeto Santos Dumont”. A iniciativa oferece 50 bolsas para a formação de pilotos de planadores. O programa teve início em junho de 2010.

As bolsas foram oferecidas por meio da lei de incentivo fiscal, pela qual a empresa que proporciona eventos culturais e esportivos recebe incentivo fiscal. O preço médio para cada aluno foi de aproximadamente R$ 5.000.

A ideia do projeto partiu de Sérgio Lins Andrade, proprietário da empresa de telecomunicações OI - que é piloto de planador - e pelo motivo do Brasil ser um dos países no mundo com mais condições para voo com esse equipamento. Até 25 de fevereiro de 2011 já haviam sido realizados 845 voos de instrução em 12 aeroclubes. Apenas o Aeroclube de Planadores de Balsa Nova realizou 171 voos.

Fonte: Diário de Tatuí, FBVV
Foto: Dimas Filho

Entendendo o Piloto Automático

O piloto automático é hoje em dia o principal automatismo presente em aeronaves comerciais. Desde as formas mais simples até as formas atuais, mais elaboradas, o P.A. (também assim denominado) reduz consideravelmente a carga de trabalho do piloto, possibilitando ao mesmo se concentrar em outros ítens igualmente importantes do voo.

Um sistema de PA moderno normalmente possui um computador central, onde estão contidas as leis de controle que determinam o movimento da aeronave que iremos controlar. Este computador, através de sensores de posição e/ou movimento, determina a posição atual da aeronave, e, de acordo com os dados informados pelo piloto, ou por um computador de navegação , efetua a correção necessária através de servomotores e atuadores (hidráulicos, elétricos, pneumáticos).

Cada fabricante de aeronave entretanto, preferiu adotar uma arquitetura diferenciada de interfaces entre piloto aotomático e controles de voo. Descreveremos superficialmente aqui três arquiteturas diferentes, adotadas pela Airbus, Boeing e Embraer respectivamente.

Arquitetura Airbus

A Airbus optou por separar os computadores responsáves pelas leis de controle dos movimentos da aeronave. Neste caso temos os ELACs (Elevator Aileron Computer) SECs (Spoiler Elevator Computer) e FAC (Flight Argumentation Computer). No caso do A320 os ELAC são dispostos em pares e controlam o profundor e os ailerons e o estabilizador em modo normal. Já os SEC são três e controlam os spoilers e o estabilizador no modo stand-by. os FACs operam em pares também e controlam o leme , o sistema de Yaw Damper , o trim do leme e também realizam cálculos para os displays.

Entre cada superfície e os computadores de controle (ELAC SEC FAC) há dois canais: COM e MON. CON é o canal que efetivamente controla a superfície, enquanto o MON, certifica-se de que o canal de controle opera normalmente. A titulo de curiosidade, são utilizados microprocessadores 6800 de, 8 bits, da Motorola para os ELAC e o 80186, de 16 bits , da Intel para o SEC.

Uma característica marcante na arquitetura Airbus , é o fato dos comandos efetuados pelo piloto automático não mover o manche (Não existe o backdrive). Na verdade a Airbus foi além: retirou o manche da posição tradicional entre as pernas do piloto e instalou-o lateralmente sob a forma de um joystick , chamando-o apropriadamente de sidestick. Outra peculiaridade desta arquitetura, reside no fato do sidestick comandar razão de rolamento e não atuar diretamente na superfície. desta forma , quando retornamos o stick à posição neutra, a aeronave permanece na atitude comandada, diferentemente das aeronaves com manche tradicional , onde, ao retornarmos a coluna à posição neutra, a aeronave tende a retornar à atitude anterior. A vantagem imediata de se usar o sidestick ao invés do manche com coluna central e backdrive é a redução do peso e da complexidade.

Em caso de falha dos sistemas eletrônicos há um backup mecânico através do leme e estabilizador horizontal. Podemos descrever a atuação do Piloto automático da Airbus através do diagrama em blocos abaixo:

Arquitetura Boeing

A Boeing optou por uma abordagem mais tradicional na sua interface homem/máquina. O seu piloto automático atua sobre a superfície de comando e move a coluna do manche em correspondência ao comando efetuado. Esta abordagem de comandos com backdrive vem sendo adotada desde seus primeiros modelos. Vamos olhar agora, como a Boeing implementou esta filosofia no seu avião mais moderno, o Boeing 777 que é dotado de controles de voo fly-by-wire. Para o modelo 777, por exemplo, o computador que recebe inicialmente os comandos do PA é o AFDC – Autopilot Flight Director Computer.

Além dos comandos de PA, o AFDC é dotado de sensores que informam:

a) Posição dos transdutores;
b) Dados inerciais;
c) Informações sobre a atmosfera;
d) Dados do solo;
e) Acelerações da aeronave;
f) Velocidades e altitudes.

A partir dos dados de entrada, o AFDC pode processar:

• Comandos do Flight Director:
No próprio AFDC, temos as leis de controle que governam os movimentos da aeronave (arfagem, rolamento e guinada), proporcionando que os comandos de direção sejam calculados e, em seguida, enviados para um computador de controle de voo primário.

• Comandos do PA:
Através de sensores na superfície de controle, se tem uma realimentação com a finalidade de fornecer informações para que neste computador central se processe os comandos do PA.

• Comandos para o Backdrive:
A principal característica que diferencia a Boeing das demais é o fato de apresentar o backdrive, que se trata de um comando que movimenta o manche indicando qual foi o comando dado para a superfície de controle pelo Piloto Automático e transmitindo ao piloto uma indicação de como se está atuando nas superfícies de controle.

O AFDC possui três processadores (A, B e C). Os processadores A e B recebem comandos de backdrive de outro computador, o PFC – Primary Flight Computer, convertendo os sinais de backdrive digitais que recebe para analógicos. O Processador C processa as leis de controle do PA e do flight director, trabalhando também na detecção de falhas no sistema. Na malha de controle do sistema de piloto automático do Boeing 777, o AFDC, e envia sinais para o ACE e retorna ao AFDC comandos relacionados ao backdrive . O AFDC central não está conectado a nenhum atuador de backdrive , porém, os AFDC´s (esquerdo e direito) estão conectados a três atuadores de backdrive responsáveis pelo:

a) controle da coluna (movimento de arfagem)
b) controle lateral (movimento de rolamento)
c) controle do pedal (movimento de guinada)

Tacômetros alimentam o feedback do motor para os processadores no AFDC. O AFDC controla a corrente do motor para cada atuador do backdrive, o que limita a força que este aplica nas colunas, manche os pedais do leme, porém esta força é suficiente para que o atuador supere o atrito no sistema.

Como característica de manejo da aeronave, ela utiliza o tradicional manche, permitindo assim o funcionamento do backdrive , já que o side stick possui a característica de trabalhar com demanda. Outros pontos favoráveis a adoção da coluna são; possibilidade de introduzir sensores de força, de posição; permite adição de feel system. Os aumentos da complexidade e do peso são desvantagens ao se adotar esse modo.

Arquitetura Embraer:

A Embraer optou pela configuração do manche tradicional, entretanto seu sistema de backdrive opera de maneira diferente da arquitetura utilizada pela Boeing. Neste caso, o PA atua através de servomotores diretamente na coluna de controle proporcionando assim atuação nos comandos primários da aeronave, conforme a figura abaixo:









Nesta arquitetura existe uma grande unidade para controle eletrônico denominada MAU – Modular Avionics Unit, que calcula os comandos do PA, através do módulo AFCS – Automatic Flight Control System, responsável por processar as ordens do PA e enviar comandos para o servomotor que aciona a coluna e através do ADS – Air Data System, que processa sinais provenientes de sensores da aeronave. Além disso, há um barramento no MAU que comunica os sinais destas unidades. O diagrama da figura abaixo indica o funcionamento do sistema de controle de uma superfície, de acordo com a arquitetura de controle adotada pela Embraer.

Como aspectos de redundância do AFCS, tem-se a presença de dois canais, sendo que em cada um há dois processadores. Assim, um processador envia comandos para o servo, enquanto o outro monitora os comandos enviados pelo processador e analisa a presença de falhas. Além dos AFCS, existe uma unidade denominada FCM – Flight Control Module, que está relacionada com uma linha digital para controle do ACE.

Na Embraer, a presença do FCM está relacionada a mudança de ganhos na linha digital. Tais ganhos devem ser menores com o aumento da velocidade, pois a altas velocidades, as deflexões nas superfícies devem ser menores, de modo a evitar maiores danos à aeronave. No caso de falha no FCM, não haverá influência nos comandos do ACE, sendo estes todos analógicos, ou seja, independentes do FCM. A comunicação entre FCM e ACE é feita através do CAN – Computer Area Network.

Na configuração Embraer, ainda temos o NIC – Network Interface Computer. O NIC é responsável pela comunicação entre os módulos de modo que sejam levados em consideração aspectos da integridade durante o funcionamento. O AFCS envia um comando para o NIC, que deixa disponível os dados em uma “rede” para poderem ser utilizados pelos componentes do MAU.

Para os ERJ-135 / 140 / 145 são utilizados comandos hidromecânicos para leme de direção e aileron , enquanto que no profundor, ainda temos a presença de cabos e polias. No projeto do Embraer 170 / 175 / 190 / 195, foram utilizados sistemas fly-by-wire para os sistemas de controle de profundor e leme, enquanto que os do aileron são convencionais (hidromecânicos).

Fonte: Contato Radar
Por: Eng. Rodrigo Bertoli Rocha

Foto: Christian Galliker, Bailebao

Qual tem assentos mais largos: o Airbus A320 ou o Boeing 737?

Muito se debate quando os argumentos são assentos, com configurações semelhantes, o Airbus A320 e o Boeing 737, dominam esta discusão. O site SeatGuru.com é recomendado para descobrir a largura de cada assento. A equipe do SeatGuru, utiliza comentários, opiniões apresentadas para manter a precisão das informações. O Airbus A320 tem 7 centímetros a mais de largura que o Boeing 737. Se uma companhia aérea operando com o A320 seguisse alguns padrões, cada assento poderia ter 1 centímetro a mais que o 737, o corredor também poderia ganhar 1 centímetro de largura.

Podemos comparar algumas companhias, a classe economia é mostrado com um "E" e a classe executiva com um "P". Os resultados são em polegadas: Em média, os bancos Airbus A320 são maiores, mas não por muito. Embora o A320 tem uma fuselagem de maior diâmetro, não significa necessariamente que as companhias aéreas vão colocar em um lugar significativamente mais amplo.

Estas diferenças dependem dos tipos de assentos que as companhias aéreas usam, bem como a configuração da aeronave. Será que essas informações podem mudar suas opiniões sobre voar em Boeing 737 ou Airbus A320?

Fonte: Airline Reporter
Por: Parker David Brown
Foto: Skp

Air Tractor, conceito à 50 anos

Leland Snow começou a projetar seu primeiro avião, o S-1, em 1951. Ele seguiu-se como base o S-1 para os modelos S-2A e S-2B. Em 1965 vendeu sua própria fabrica para a Rockwell. Snow em 1970 se demitiu da Rockwell e começou a fabricar com mais seis funcionários sua nova aeronave designada como AT-300 Air Tractor, em Olney, Texas. A aeronave voou pela primeira vez em 1973, que mais tarde tornou-se o AT-301. O AT-302, foi construido em 1977. Hoje, a Air Tractor produz uma linha de aviões, incluindos com motores Pratt & Whitney turbohélice ou motores a pistão.

O primeiro modelo AT-301, foram 600 construídos. O AT-302 introduzido em 1977 foi substituído pelo AT-402. O AT-401 apresenta uma asa de maior envergadura e capacidade no hopper aumentada e voou pela primeira vez em 1986. O AT-502A voou pela primeira vez em 1992. O AT-602 voou pela primeira vez em 1995 e tornou-se disponível para entrega em 1996. O maior e mais pesado de dois lugares AT-802 e o de único assento AT-802A são os maiores em produção, voou pela primeira vez em 1990. O AT-802/802A proporciona mais capacidade de trabalho do que qualquer outro avião monomotor da categoria. Sua força, velocidade e eficiência na operação, proporcionam grande rendimento.O AT-802F é uma versão dedicada de combate a incêndios.

"O Brasil é muito importante para nós por causa de sua grande base agrícola", diz o vice-presidente de finanças da Air Tractor, David Ickert. A companhia envia pouco mais de um sexto de suas exportações para o Brasil. Anualmente, a companhia produz cerca de 100 aviões, há pouco mais de 50 anos de existência. Hoje, são 200 trabalhadores. Ickert, da Air Tractor, diz que o crescimento das suas exportações ao Brasil foi possível graças ao aprendizado ao longo de anos e, principalmente, o apoio do Eximbank dos Estados Unidos, o banco oficial de financiamento do comércio exterior. "Nossos aviões têm muito a oferecer em termos de produtividade e de custos de manutenção. Isso nos faz competitivos não apenas no Brasil, mas em todas das partes do mundo."

Atualmente, no mundo existem aproximadamente 24.000 aeronaves agrícolas, sendo que a sua maior parte opera nos EUA e Rússia. Aproximadamente 375 novas aeronaves agrícolas são produzidas por ano nos EUA e aproximadamente 300.000.000 de acres são aplicados pela aviação agrícola.

Fonte: Air Tractor, Airliners, Wikipedia, Unicentro, Sebrae
Foto: Victor Garciamontes, Colin Hunter, Boran Pivcic