Pousa sozinho? Piloto automático de avião não é tão automático assim

Painel de controle do piloto automático de um Boeing 737; modelo varia entre diferentes
aviões (Imagem: Divulgação/Frans Zwart)

Um piloto costuma ter uma alta carga de trabalho na cabine de comando do avião. Além de controlar o voo, ele deve gerenciar informações que chegam a todo o momento, como tráfego e meteorologia.

Para conseguir lidar com o volume de trabalho, algumas operações podem ser automatizadas, liberando os pilotos para atuar com outras funções no voo. É aí que entra o piloto automático, que auxilia na navegação e elimina a necessidade de controlar rota, altitude ou velocidade da aeronave a todo instante.

Sistema é programável

Esse sistema faz apenas o que os pilotos definem, e a tripulação deve monitorar a todo o momento se ele está cumprindo o que foi programado, explica Thiago Brenner, piloto e professor da Escola Politécnica da PUC-RS (Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul). "O piloto automático é um computador que comanda as superfícies de controle do avião para seguir o que é determinado pelo tripulante. O piloto pode definir trajetória, altitude e velocidade de duas formas, uma mais simples e uma mais complexa", diz. 

A forma mais simples é geralmente definida diretamente pelo piloto para que o avião execute o comando imediatamente. "De maneira simplificada, o piloto aperta um botão e manda o avião subir ou descer para determinada altitude, virar para a esquerda, para a direita, entre outros", afirma. 

Isso é feito de maneira imediata, e evita que o piloto tenha de movimentar o avião por meio do manche e pedais, por exemplo. Com o piloto automático, as superfícies de controle de voo passam a ser coordenadas por um computador ligado a motores e outros sistemas. 

Tudo isso é comandado e supervisionado pelos tripulantes, ou seja, o piloto automático não é tão autônomo assim.

Como GPS do carro

Computador onde as informações do voo são programadas nos aviões (Imagem: Divulgação/Kent Wien)

Outra maneira, mais complexa, é similar a programar o GPS de um carro. Ela define, por exemplo, que o avião deverá passar por determinados pontos no mapa (chamados de waypoints) e rotas (chamadas de aerovias).

Nessa situação, é preciso inserir essas informações em um computador de bordo chamado FMC (Flight Management Computer, ou computador de gerenciamento de voo).

Nessa situação, o piloto configura as informações que estão no plano do voo neste computador. Quando o piloto automático é acionado, ele segue essas orientações à risca. A configuração costuma ser feita antes da decolagem, mas também pode acontecer durante o voo, se necessário. 

Seja de uma maneira ou de outra, o sistema pode controlar o avião lateral ou verticalmente e até sua velocidade, dependendo do modelo. Para isso, usa diversos equipamentos e o sistema de navegação por satélite GPS.

Menos trabalho e mais segurança

É fundamental reduzir a carga de trabalho na cabine, de acordo com Lucas Bertelli Fogaça, coordenador do curso de Ciências Aeronáuticas da PUC-RS. "Antigamente, o piloto considerado bom era o que 'segurava o avião no braço', ou seja, que controlava a aeronave com os pés e a mão nos comandos a todo instante. Hoje, além dessa habilidade, o importante é ser um bom gestor de todas as informações e operações a bordo", diz. 

Assim, automatizar tarefas acaba diminuindo a chance de erro humano na navegação e reduz a sobrecarga dos tripulantes. Com o piloto automático lidando com a navegação em um primeiro momento, o piloto tem mais disponibilidade para analisar outras questões, como decidir se irá desviar de uma nuvem para evitar turbulência, checar se os parâmetros da aeronave estão em ordem, comunicar-se via rádio, atender o passageiro etc. 

Em caso de falha do piloto automático, o avião não enfrentará grandes problemas. Restará ao piloto realizar todas as tarefas relativas ao comando da aeronave, o que demanda mais esforço físico e mental, mas não coloca o voo em risco.

Pousa sozinho?

Sistema de controle do piloto automático de um avião da Airbus (Imagem: DivulgaçãoK/Fancisco Alario)

Fogaça também lembra que o piloto automático consegue fazer um avião pousar sozinho atualmente. O ILS (Instrument Landing System, ou sistema de pouso por instrumentos) consegue levar o avião até a pista em segurança, sempre sob supervisão dos pilotos. 

Existem várias categorias de ILS. Agumas apenas aproximam o avião a até poucos metros da pista, passando, então, o controle para o piloto. Já em uma categoria mais avançada, o ILS consegue fazer o pouso de forma autônoma. 

Esse sistema depende dos equipamentos instalados nos aeroportos para permitir que a aeronave realize o pouso em segurança. Isso é possível até mesmo sem visibilidade nenhuma do solo, como em situações de neblinas mais densas. 

O ILS realiza a comunicação com o avião, mantendo-o alinhado com o centro da pista e ajustando sua aproximação para ele não colidir com o chão. No geral, apenas aeroportos de maior movimentação possuem esse sistema, já que o custo de instalação e manutenção é caro, afirma Fogaça.

A fabricante Airbus também tem testado um sistema que permite que o avião decole e pouse sozinho. Mas, diferentemente dos equipamentos atuais, ele é baseado em um sistema visual, que observa a pista e faz os cálculos para o pouso e para manter a aeronave alinhada ao centro por meio de algoritmos.

Veja o sistema da Airbus em funcionamento:

Criado pouco depois da invenção do avião

O piloto automático foi inventado em 1912, poucos anos após o primeiro avião ter sido criado. De autoria de Lawrence Sperry, o sistema funcionava com um instrumento chamado giroscópio, que, enquanto rodava, mantinha seu alinhamento em torno de um eixo mesmo que ele fosse movido de direção. 

O princípio de funcionamento é, basicamente, o mesmo que mantém uma pessoa equilibrada sobre uma bicicleta ou moto com mais facilidade quando ela está se movendo do que quando parada. 

Esse giroscópio era ligado a um sistema hidráulico que movia as superfícies de controle do avião e o mantinha alinhado com o eixo voado. Isso evitava que o piloto tivesse de agir a todo instante sobre os comandos, reduzindo a energia gasta para controlar a aeronave.

Por Alexandre Saconi (UOL)