UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA LEANDRO PINHEIRO KELSCH
OPERAÇÃO SINGLE-PILOT EM AERONAVES A JATO
Palhoça 2021
LEANDRO PINHEIRO KELSCH
OPERAÇÃO SINGLE-PILOT EM AERONAVES A JATO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de graduação em Ciências Aeronáuticas, da Universidade do Sul de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel.
Orientador: Prof. Angelo Damigo Tavares, MSc
Palhoça 2021
LEANDRO PINHEIRO KELSCH
OPERAÇÃO SINGLE-PILOT EM AERONAVES A JATO
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado à obtenção do título de Bacharel em Ciências Aeronáuticas e aprovado em sua forma final pelo Curso de Ciências Aeronáuticas da Universidade do Sul de Santa Catarina.
Palhoça, 09 de novembro de 2021.
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Professor e orientador Angelo Damigo Tavares, MSc.
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Prof. Prof. Joel Irineu Lohn, MSc.
Dedico este trabalho à minha família, especialmente a minha esposa Rovena e minha filha Marina, que tanto me incentivaram e entenderam a importância que esta graduação representa na minha vida.
A todos os professores e amigos de profissão, que não mediram esforços no intuito de me ajudar a alcançar este importante objetivo.
AGRADECIMENTOS
Agradeço, em primeiro lugar, a Deus pela oportunidade de poder estar estudando, dando- me condições para concluir com êxito esta importante etapa da minha vida.
Agradeço à minha família pelo incentivo e paciência nos momentos difíceis que foram percorridos ao longo desta trajetória e, principalmente, o entendimento da minha ausência do convívio familiar dedicados ao meu objetivo de ter uma graduação acadêmica.
Ainda resta agradecer aos professores, que não mediram esforços para passar todo o conhecimento e orientação, resultando no total êxito desta jornada.
RESUMO
Esta pesquisa teve como objetivo geral compreender a operação single-pilot em aeronaves a jato. Caracterizou-se como uma pesquisa exploratória, realizada por meio de um estudo bibliográfico e documental, com emprego de artigos, livros, regulamentos, leis, sites e resumos.
Foi notável a contribuição do fator humano, quando se analisaram ocorrências de um incidente ou acidente na operação single-pilot, operação essa de alta complexidade, onde uma boa consciência situacional é decisiva para a correta tomada de decisão. Constatou-se que um frequente e elevado treinamento, é essencial para uma operação single-pilot segura.
Comprovou-se através de estudos, que a experiência é um fator determinante para se evitar um acidente. Esta análise procurou relacionar as causas que afetam a segurança de voo, pois um acidente aéreo nunca ocorre com um fato isolado. Os principais fatores foram apresentados a fim de identificar as falhas humanas e o mecanismo que leva ao acidente. Apesar da operação single pilot ser vista como uma vantagem econômica pelos seus operadores devido à redução de dois pilotos para um único piloto, percebe-se que é possível, através dos recursos disponíveis como o SRM, vencer os obstáculos, assegurando um alto nível na segurança de voo neste tipo de operação, a qual se torna mais crítica devido à maior dificuldade em gerenciar a carga de trabalho com apenas um piloto.
Palavras-chave: Single-pilot. Fator Humano. SRM. Segurança de Voo. Consciência Situacional. Treinamento..
ABSTRACT
This research aimed to analyse and understand the single-pilot operation in jet aircraft. It was characterized as na exploratory research, carried out through a bibliographic and documentar study trough articles, books, regulations, laws, websites and abstracts. The great contribution of the human fator, when analysing an incidente or accident in the single-pilot operation was remarkable, as it is a highly complex operation, where a good situational awareness is decisive for a correct decision-making. It was found that frequent and extensive training is essential for a safe single-pilot operation and it has been proven, through studies, that experience is a determine fator to avoid na accident. This analysis sough to relate the causes that affect flight safety were an accident in aviation never happens Only with an isolated fator. The main fator were presented in order to identify human failures and the mechanism that leads to the accident.
Although the single pilot operation is seen as an economic advantage by its operators due to the reduction of two pilots to a single pilot, it is clear that is possible, through available resources such as SRM, to overcome obstacles ensuring a high level of flight safety in this type of operation, which becomes more critical due to the greater difficulty in managing the workload with just one pilot.
Keywords: Single-Pilot. Human Factor. SRM. Flight Safety. Situational Awareness. Training.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 -Embraer Phenom 300 ... 16
Figura 2 - Representação do Modelo de Reason. ... 19
Figura 3 - O Sistema de Classificação e Análise de Fatores Humanos ... 20
Figura 4 – O Modelo SHELL ... 21
Figura 5 – Cockpit Boeing 787... 23
Figura 6 – Painel Cessna 172 ... 23
Figura 7 – Sistema Safe Return Emergency Autoland ... 24
Figura 8 – Sistema Convencional e Fly-By-Wire ... 25
Figura 9 – Sistema Autothrottle ...26
Figura 10 – Painel Cessna 172 Garmin 1000. ... 27
Figura 11 – Tela Garmin 1000. ... 28
Figura 12 – Tela LCD com visão sintética ... ...28
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Análise do Índice de Tolerabilidade ... 29
LISTA DE SIGLAS
ANAC Agência Nacional de Aviação Civil ADF Automatic Direction Finder
CRM Corporate Resource Management DME Distance Measuring Equipment
EASA European Union Aviation Safety Agency EFIS Eletronic Flight Instrument System EFD Eletronic Flight Dislplay
FAA Federal Aviation Administration FADEC Full Authority Digital Engine Control
HFACS Human Factors Analysis Classification System ICAO International Civil Aviation Organization LCD Liquid Cristal Display
LTM Long-Term Memory
MFD Multi-Function Display NOTECHS Non-Technical Skills
PM Pilot Monitoring
SOP Standard Operational Procedure SRM Single-Pilot Resource Management VLJ Very Light Jet
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 11
1.1 PROBLEMA DA PESQUISA ... 12
1.2 OBJETIVOS ... 12
1.2.1 Objetivo Geral ... 12
1.2.2 Objetivos Específicos ... 12
1.3 JUSTIFICATIVA ... 12
1.4 METODOLOGIA… ... 13
1.4.1 Natureza e Tipo da Pesquisa… ... 13
1.4.2 Procedimento de Coleta de Dados ... 14
1.4.3 Procedimento de Análise de Dados ... 14
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO ...14
2 REFERENCIAL TEÓRICO ... 15
2.1 OPERAÇÃO SINGLE-PILOT ... ..15
2.2 TREINAMENTO SINGLE PILOT NA AVIAÇÃO EXECUTIVA ... 16
2.3 FATORES HUMANOS NA SEGURANÇA DE VOO ... 18
2.3.1 O Modelo Shell ... 20
2.3.2 O Conceito 5P ...21
2.4 AUTOMAÇÃO ... 22
2.5 SRM - SINGLE PILOT RESOURCE MANAGEMENT ... 24
2.5.1 Sistema Fly-By-Wire ... 25
2.5.2 Full Authority Digital Engine Control - FADEC… ...25
2.5.3 Glass Cockpit ... 26
4 ANÁLISE DE RISCO NA OPERAÇÃO SINGLE-PILOT ... 29
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 31
REFERÊNCIAS ... 33
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1 INTRODUÇÃO
O fascínio pelo voo origina-se desde quando o homem enxergava nos pássaros a possibilidade de, um dia, poder voar. Com o passar dos anos, muitas tentativas, sem sucesso, foram realizadas por aqueles que acreditavam incansavelmente na expectativa de voar, até que no ano de 1906, um brasileiro chamado Alberto Santos Dumont levantou voo, por meios próprios, com seu 14-Bis nos céus de Paris, tornando este feito um marco inicial para a aviação mundial. O voo realizado por Santos Dumont, trouxe grande desenvolvimento tecnológico, tanto para a aviação militar-provando-se uma forte ferramenta nas duas grandes guerras-como na aviação civil, encurtando distâncias, transportando passageiros e cargas ao redor do mundo. Na década de 20, mais precisamente no ano de 1927, o piloto americano Charles Lindemberg realizou o maior feito da aviação até então, cruzando o Atlântico, partindo de Nova York até Paris a bordo de seu “Spirit of Saint Louis”. Neste período, apesar de ter uma tecnologia básica e arriscada, o voo foi executado somente com um piloto.
A tecnologia rudimentar da operação de voo exigia do piloto uma carga de trabalho excessiva, não havendo qualquer ajuda no sentido de reduzir suas tarefas de pilotagem. Com o passar dos anos, a demanda do transporte aéreo aumentou, exigindo atenção especial à segurança, a qual trouxe investimentos em tecnologias no intuito de prover uma operação mais fácil e dinâmica. O gerenciamento de voo foi ganhando espaço na operação de pilotar uma aeronave, reduzindo muito a força de trabalho dos tripulantes, e hoje, um dos equipamentos básicos e mais conhecido é o piloto automático, assumindo múltiplas funções na maior parte do voo.
Desde a década de 50, a redução da interferência humana, aliada à tecnologia, vem ganhando espaço nas aeronaves, diminuindo naturalmente a carga de trabalho a bordo, que resultou em operações somente com um único piloto. Até os dias atuais, somente aeronaves menores, as quais estão inseridas na aviação executiva ou privada, são homologadas para operarem com um piloto, onde os próprios fabricantes enxergam como ponto positivo na hora de vender uma aeronave, ao alegarem redução nos custos para o operador. Há estudos em andamento para se projetar, fabricar e homologar aeronaves de grande porte para voos comerciais de passageiros a pedido das companhias aéreas, porém há um grande desafio pela frente devido à aviação comercial ter uma infraestrutura significamente maior em comparação à aviação geral e o mais importante que é convencer o passageiro a embarcar em uma aeronave tripulada somente com um piloto.
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1.1 PROBLEMA DA PESQUISA
De que maneira a operação single-pilot influencia na segurança de uma aeronave VLJ (Very Light Jet), em constante evolução tecnológica?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo Geral
Compreender de que maneira a operação single-pilot tem influência na segurança de uma aeronave VLJ (Very Light Jet), em constante evolução tecnológica.
1.2.2 Objetivos Específicos
a) Apresentar a operação single-pilot;
b) Discorrer sobre fatores que influenciam na segurança operacional relativos à operação single-pilot;
c) Delimitar os benefcios e as desvantagens da operação single-pilot.
1.3 JUSTIFICATIVA
A evolução tecnológica traz consigo facilidades das mais variadas formas e com a aviação não é diferente, onde se observa a operação single-pilot de aeronaves de pequeno porte e, num futuro próximo, estima-se seu emprego na aviação comercial.
Na aviação geral, especialmente na aviação executiva, as operações single-pilot já são uma realidade, mas como se pode prever a implementação em aeronaves grandes comerciais? Com certeza, esta questão traz muita curiosidade e é acerca dessas reais possibilidades de implementação que essa pesquisa será desenvolvida.
A tecnologia disponível atualmente faz com que os principais fabricantes de aeronaves de grande porte comecem a desenvolver aviões para serem operados somente com um piloto, reduzindo as tarefas do segundo piloto na cabine. Cabe argumentar o quanto esta operação influencia na segurança, para ser considerada aceitável ao ponto de uma única pessoa ter condições psicocognitivas e técnicas para desempenhar esta função.
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Este estudo intenta discorrer, de uma maneira reflexiva, os desafios na operação single- pilot, relacionando-os com estudos existentes como fator humano, automação, procedimentos operacionais, a fim de entender como eles se apresentam nos eventos de acidentes aeronáuticos.
A análise sobre esta operação trouxe o interesse em aprofundar o conhecimento a respeito de como um piloto deve proceder quando chega a hora de voar uma aeronave operada somente por um piloto. Trata-se de entender o trabalho de gerenciar e não somente pilotar uma aeronave single-pilot.
Este trabalho serve para contribuir com a comunidade aeronáutica, fazendo-a refletir acerca da aplicação da tecnologia disponível por meio dos sistemas de computadores, que gerenciam e monitoram as aeronaves em todas as fases do voo em prol da segurança e, consequentemente, na redução de carga de trabalho do piloto.
1.4 METODOLOGIA
O presente trabalho foi formado por meio de pesquisa bibliográfica, que, segundo Marconi e Lakatos (2003, p. 82), é o método que engloba o conjunto das atividades sistemáticas e racionais que, com maior segurança e economia, permite alcançar o objetivo – conhecimentos válidos e verdadeiros – traçando o caminho a ser seguido, detectando erros e auxiliando nas decisões do cientista.
Desse modo, realizou-se a revisão bibliográfica por meio de teorias, artigos, livros ou outras obras similares. Esta metodologia teve como objetivo “apresentar uma seleção de estudos e/ou observações já feitas com relação ao problema investigado” (ARBOIT; BUFREM;
FREITAS, 2010, p. 47).
1.4.1 Natureza da Pesquisa
A natureza desta pesquisa foi exploratória, uma vez que se entendeu que foi necessário identificar e selecionar o conteúdo teórico em livros, artigos, pesquisa já publicadas, bem como de compilar e fichar as fontes relevantes para a realização do presente trabalho.
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1.4.2 Procedimento e Coleta de Dados
O procedimento de coleta de dados realizou-se através de uma pesquisa bibliográfica onde se incluem documentos, livros, sites especializados, regulamentos referentes à operação single-pilot.
1.4.3 Procedimento de Análise de Dados
A análise de dados se realizou por meio do referencial teórico, de forma imparcial, demonstrando e associando a operação single-pilot com o treinamento, a segurança de voo, os fatores humanos, bem como a análise de risco.
1.5 ORGANIZAÇÃO DO TRABALHO
No primeiro capítulo, apresentou-se a introdução com um breve histórico da aviação até chegar na problemática do tema. Constam ainda neste capítulo o objetivo geral e os objetivos específicos, além da justificativa e metodologia. Definiu-se a operação single- pilot através da regulamentação brasileira vigente, bem como uma breve explicação do perfil desta operação.
No segundo capítulo discorreu-se sobre a fundamentação teórica necessária para a ampliação da pesquisa, onde foram mostrados o treinamento single-pilot, a influência dos fatores humanos na segurança de voo, bem como os recursos utilizados na identificação, avaliação e mitigação do risco da operação single-pilot.
No terceiro capítulo teceram-se as considerações finais.
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2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 OPERAÇÃO SINGLE-PILOT
A ANAC (Agência Nacional de Aviação Civil), é a autoridade que regula a aviação civil no Brasil e, define por meio da Instrução Suplementar nº 61-004 (BRASIL, 2018), a operação single-pilot como tripulação mínima requerida de apenas um piloto.
A homologação para uma aeronave poder voar somente com um piloto está elaborada e definida pela ICAO (International Civil Aviation Organization), onde o Brasil e demais países como os Estados Unidos, seguindo o que preconiza seu órgão regulador Federal-Aviation- Administration (FAA), seguem em sua maioria e define conforme descreve Soave (2016, p.16):
A regulamentação brasileira em sua maior parte segue a regulamentação internacional elaborada pela ICAO (International Civil Aviation Organization) e pela autoridade de aviação civil dos Estados Unidos, a FAA (Federal Aviation Administration), a qual emite os Regulamentos Federais da Aviação (FAR) (STOLT, 2008). Sendo assim, de acordo com o FAR 23, um avião com peso máximo de decolagem abaixo de 12.500 libras (lbs) e com capacidade inferior a nove passageiros é classificado como categoria normal, sendo possível sua homologação para voar com tripulação mínima de um piloto. Já para aeronaves acima de 12.500 lbs e com capacidade para transportar dez ou mais passageiros se enquadram na categoria transporte, reguladas pelo FAR 25, e um dos 17 requerimentos é a necessidade de dois pilotos devidamente habilitados a bordo, exceto em casos especiais autorizados pelo FAA. (SOAVE, 2016, p.16).
O perfil da operação single-pilot é largamente encontrado na aviação executiva, onde este tipo de transporte é feito com aeronaves particulares, sem fins lucrativos. Vê-se esta operação como vantagem econômica pelos seus operadores; a redução de dois para um piloto na cabine de comando, caindo pela metade o custo com tripulação.
Dentro da cabine de comando de uma aeronave single-pilot, as atribuições do piloto que está voando somam-se com o trabalho do copiloto, e se denomina pilot monitoring (PM).
Este fato resulta em um acúmulo de tarefas, especialmente se o voo for realizado em condições meteorológicas marginais, tráfego aéreo intenso e outros fatores que exigem uma maior habilidade deste único piloto operando a aeronave. A tecnologia disponível ajuda a dividir a operação de voo em uma aeronave single pilot, aumentando a segurança e mitigando incidentes e acidentes.
Na figura abaixo, temos um exemplo de uma aeronave com propulsão a jato, de
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operação single-pilot, da fabricante brasileira Embraer.
Figura 1: Embraer Phenom 300
Fonte: RocketRoute(2021)
2.2 TREINAMENTO SINGLE-PILOT NA AVIAÇÃO EXECUTIVA
Um bom treinamento é essencial para melhorar a tomada de decisão e o julgamento do piloto quando ele for exigido pelo processo decisório. A continuidade e periodicidade desse treinamento torna a operação cada vez melhor, sendo sempre possível aprender de forma mais completa e esmiuçada os detalhes da operação e aprimorar o uso dos recursos disponíveis.
Uma boa tomada de decisão está diretamente ligada à experiência, onde um estudo de Schriver (2008) revela que pilotos mais experientes tendem a correlacionar sintomas de problemas utilizando experiências cumuladas na memória longa (LTM), o que ajuda na solução de questões ao longo do voo. No que diz respeito aos pilotos com menos experiência, a forma de avaliar uma situação crítica, ou seja, onde requer ações rápidas, é feita individualmente, impondo limites e resultando em mais erros. O estudo de Schriver (2008) conclui que pilotos mais experientes possuem, naturalmente, mais registros em sua memória, influenciando de forma positiva na tomada de decisão.
No que diz respeito ao painel de comando das aeronaves, o treinamento sofreu mudanças nas exigências relativas às habilidades dos pilotos. Antigamente, as habilidades requeridas estavam relacionadas à parte física e motora. Nos dias atuais, tem-se uma dependência elevada das habilidades cognitivas, enfatizando mais o “gerenciar” do que o “pilotar”.
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Um estudo de Hardy e Parasuraman (1997) revela que pilotos mais velhos apresentam uma redução nas habilidades cognitivas básicas, afetando seu processo de informações e execução de tarefas. Esse estudo mostra, também, que os pilotos mais velhos perdem sua memória curta, prejudicando uma simples programação de um sistema da aeronave ou uma instrução do controle de voo. Não há comprovação, por meio dessa abordagem, acerca da relação entre a idade avançada dos pilotos e o aumento do índice de acidentes.
Na aviação, tem-se uma frase que diz: “carteira não voa”, e essa expressão se aplica perfeitamente na segurança operacional; isto quer dizer que o piloto, além de possuir todas as habilitações necessárias, deve possuir um elevado nível de proficiência e essa demanda nas operações single-pilot.
Além da proficiência técnica, os pilotos, especialmente os que operam single pilot, devem possuir e treinar as habilidades não técnicas, onde são definidas como atitudes e comportamentos desses profissionais não diretamente relacionados ao controle da aeronave, dos sistemas e Procedimento Operacional Padrão (SOP). As habilidades não técnicas abrangem o lado social e cognitivo do piloto e é de grande importância possuir relação com as habilidades técnicas, onde ambas sofrem fortes influências recíprocas. O ponto de partida para avaliar as habilidades não técnicas é realizando treinamento em simulador de voo, onde é possível medir o resultado técnico e suas consequências relacionadas.
A importância de simular as habilidades não técnicas é checada quando se evidencia falhas e erros em áreas técnicas, realizando treinamento corretivo com o objetivo de aumentar a competência de habilidade para um nível aceitável, especialmente para a operação de um único piloto.
O sistema NOTECHS (Non-Technical Skills) é um sistema de referência de treinamento que consiste em grupos de habilidades não técnicas necessárias aos pilotos. Dentre as categorias propostas, podem-se destacar a consciência situacional e a tomada de decisão como essenciais para o êxito da operação single pilot. Esse padrão de ambientação é a visão macro da operação, ou seja, estar atento a tudo que está acontecendo no voo.
A tomada de decisão compreende a definição e diagnóstico de problemas, geração de opinião, avaliação de risco e seleção de opções e avaliação dos resultados, onde resume-se como a melhor forma de agir em resposta a uma situação apresentada.
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2.3 FATORES HUMANOS NA SEGURANÇA DE VOO
O campo de estudos dos Fatores Humanos, segundo a Federal Aviation Association (FAA, 2002), tem suas raízes na aviação e em dados e estudos de manutenção bélica. A 2ª Guerra Mundial foi o embrião para a estruturação desse conhecimento em decorrência dos inúmeros acidentes ocorridos e da necessidade de adaptar, então, veículos militares, aviões e demais equipamentos bélicos, às características físicas e psicofisiológicas dos soldados, especialmente em emergências e pânico (VIDAL, 1999).
De acordo com Soave (2016, p.21), a FAA define sua política de fatores humanos como um empenho multidisciplinar para produzir informações sobre a capacidade e limitações dos seres humanos e aplicá-las em equipamentos, sistemas, instalações, procedimentos, trabalhos, meio ambiente, treinamento, pessoas e gerência, para uma segura, efetiva e confortável performance humana.
Numa direção alinhada de entendimento, REASON (2006) descreve que os problemas de performance humana dominam os riscos em indústrias onde há a probabilidade de falhas catastróficas – como é o caso da aviação. O setor aeronáutico é uma dessas indústrias, e pela predisposição humana para errar, o homem acaba por ser o principal agente responsável pela existência de situações de risco e consequentemente de acidentes em atividades aeronáuticas.
As falhas humanas podem se definir como atos inseguros e de natureza psicocognitiva que o ser humano comete e que podem levar a uma situação perigosa. Um ato inseguro é mais do que um erro ou violação – é um erro ou uma violação cometida na presença de uma potencial situação de risco, que se não for devidamente controlada, pode causar danos.
(REASON, 1990). As teorias do psicólogo James Reason enquadram-se perfeitamente no estudo e compreensão dos erros humanos e têm sido aplicadas teoricamente com êxito nas duas últimas décadas em muitas indústrias onde o fator humano é um elemento-chave. Por ser uma indústria que oferece potenciais situações de risco, o seguimento aeronáutico é uma atividade em que aquele autor tem aplicado profundamente as suas teorias.
De modo geral, aceita-se que os acidentes na aviação geralmente resultem de uma cadeia de eventos que muitas vezes culminam com atos inseguros da tripulação.
(WIEGMANN; SHAPPELL, 2003 apud CAMPOS, 2013). No entanto, só após Reason publicar seu livro Human Error, de 1990, no qual apresenta uma visão geral sobre as causas de acidentes em sistemas complexos e formula seu modelo “queijo suíço” para demonstrar as
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falhas causais, que a comunidade da aviação verdadeiramente começou a examinar o erro humano de forma sistemática. (CAMPOS, 2013 p. 25).
Figura 2: Representação do modelo de Reason
Fonte:Adaptado de Reason (2000)
Embora tal visão tenha mudado completamente a forma que a aviação e outras investigações de acidentes tratam o erro humano, é um modelo teórico que não fornece o nível de detalhamento necessário para aplicação no mundo real. Foi então que Shappel e Wiegmann desenvolveram uma estrutura mais prática para erro humano: o HFACS (Human Factos Analysis and Classification System). (CHALAR, 2018 p. 20).
Reason (2004) enfatiza a necessidade de se desenvolver algumas habilidades mentais, nas quais as pessoas adquiram um alto grau de "inteligência do erro", potencializando a capacidade de vigilância e cautela nas pessoas de ponta, que representam a última barreira. (CORREA, C.R.P.; JUNIOR, M.M.C., 2007, p. 191).
O Sistema de Classificação e Análise de Fatores Humanos (HFACS) desenvolvido por Shappel e Wiegmann é baseado nas falhas ativas e latentes do modelo de Reason (2000).
Esse sistema tem sido usado para a análise de acidentes como uma ferramenta durante a investigação. A partir dele, é possível identificar as falhas humanas que podem interferir na harmonia de um sistema produtível. (CHALAR, 2018 p. 19-20).
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Figura 3: O Sistema de Classificação e Análise de Fatores Humanos (HFACS)
Fonte: Adaptado de Wiegmann e Shappell (2003)
O organograma da figura acima tem como principais fatores as influências organizacionais, a supervisão segura, as pré-condições para atos inseguros e os atos inseguros, possibilitando identificar as falhas humanas.
2.3.1 O Modelo Shell
Para melhor compreender como funciona o caminho que leva até o acidente aeronáutico, foi criado o modelo SHELL, que tem como objetivo analisar os fatores humanos.
O modelo Shell foi desenvolvido por Elwin Eduards no ano de (1972) e melhorado por Frank Hawkins em (1984 e 1987). Esse modelo relaciona a ação humana com o sistema Homem– Meio – Máquina e, para facilitar seu entendimento, foram utilizadas as iniciais de seu nome, assim explicado:
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S- Software (suporte lógico),
H- Hardware (equipamento, máquina), E- Enviroment (ambiente),
L- Liveware (elemento humano).
Os componentes (S-H-E) estão ligados ao elemento central do sistema, que é o elemento humano, portanto todos devem se adaptar e juntar-se a ele. A interação é dada, inicialmente, por meio do elemento humano, por ser mais analítico e adaptável, onde após segue com os outros componentes, os quais devem trabalhar em perfeita sintonia para não haver nenhuma ruptura, o que poderá levar ao erro humano.
Figura 4: O Modelo SHELL
Fonte: Guerra (2013)
2.3.2 O Conceito 5P
Este conceito é uma ferramenta que auxilia o piloto na hora de avaliar sua situação de risco, e tem como objetivo manter a alta consciência situacional para mitigar tais riscos de maneira mais assertiva. Na prática, este conceito deve ser revisto a cada fase crítica do voo ou em qualquer situação de emergência.
Conforme resumiu Soave (2016), em cada uma das etapas, a aplicação do checklist 5P's, deve ser realizada através da revisão de cada uma das variáveis críticas:
P (Plan) – um planejamento eficiente é essencial para que o piloto não seja surpreendido e tenha consciência do que irá encontrar no seu voo.
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PPlane) – as habilidades treinadas e o conhecimento da aeronave através dos manuais torna a operação muito mais segura, principalmente a operação single-pilot.
P(Pilot) – refere-se ao bem estar físico e emocional do piloto para a realização de um voo seguro e agradável.
PPassengers) – tornar o passageiro um recurso que pode ajudar em uma situação adversa e sempre deixá-los informados a respeito do voo para que possam ser úteis caso haja alguma emergência.
P(Programming) – a programação está ligada diretamente à tecnologia e, por este motivo, o piloto deve estar atento aos desvios de atenção que a mesma pode causar.
2.4 AUTOMAÇÃO
Com o passar dos anos, o automatismo se faz cada vez mais presente dentro das cabines de comando, principalmente no uso dos comandos de voo e gerenciamento dos sistemas. Instrumentos analógicos, tais como os clássicos VOR (Very High Frequency Omnidirectional Range), ADF (Automatic Direction Finder) e o DME (Distance Measuring Equipment) foram substituídos por computadores e recursos eletrônicos, tendo como objetivo elevar a segurança e eficiência e, com isto, o voo passou a ser um gerenciamento de sistemas e não mais um processo manual (AOPA, 2007). O emprego da automação se propôs a diminuir a frequência de erros humanos nas operações aéreas, bem como facilitar as tarefas dos tripulantes, haja vista que 65% a 80% das ocorrências no transporte aéreo são atribuídos, em parte, ou totalmente ao erro humano (BILLINGS, 1997 apud BORGES, 2017 p. 11-12).
A possibilidade de poder voar uma aeronave de alta complexidade, como por exemplo um jato, só é possível graças à automação dos sistemas através do avanço da tecnologia, resultando na facilidade da operação e redução das tarefas a serem executadas por apenas um piloto a bordo.
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Figura 5: Cockpit Boeing 787 Dreamliner
Fonte: culturaaeronautica.blogspot.com, 2016
Na figura 5 observa-se o cockpit de uma aeronave comercial de grande porte com vários sistemas integrados resumidos em quatro telas. Abaixo, na figura 6, observa-se um padrão de tecnologia adotado nas aeronaves de pequeno porte com o conceito “glass cockpit”.
Figura 6: Painel Cessna 172 Skyhawk
Fonte: culturaaeronautica.blogspot.com, 2016
A fabricante Cirrus Aircraft, em parceria com a Garmin International, lançou um sistema revolucionário que permite aos passageiros, usuários de aeronaves executivas, pousarem autonomamente o Vision Jet com o simples toque de um único botão. Este sistema é chamado de Safe Return Emergency Autoland e já foi aprovado e certificado pela EASA (European Union Aviation Safety Agency).
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Figura 7: Sistema Safe Return Emergency Autoland
Fonte: Cirrus Aircraft, 2021
2.5 SRM – SINGLE-PILOT CREW RESOURCE MANAGEMENT
O CRM (Corporate Resource Management) foi criado, pela NASA, no ano de 1979 com o objetivo de reduzir os acidentes aéreos na aviação geral, onde os índicies são maiores se forem comparados à aviação comercial. A instituição entendeu que a principal causa dos eventos naquele tipo de aviação eram originados pelo fator humano; com isso o trabalho do CRM foi focado no trabalho de equipe, tomada de decisão e liderança focando na redução dos acidentes. Esse padrão de treinamento foi adequado para a aviação geral, surgindo a ferramenta SRM com o objetivo de auxiliar o único piloto a criar padrões de segurança em todas as fases do voo com
o objetivo de aumentar a consciência situacional e nível de alerta.
A operação single-pilot requer um nível elevado de treinamento do tripulante, o qual precisa estar constantemente atualizado com seu nível de conhecimento e proficiência, o que se obtém por meio de preparação em simuladores realizados a cada ano, garantindo um alto grau da consciência situacional juntamente com a ferramenta CRM (Corporate Resource Management). Com o avanço da tecnologia, o SRM viabiliza extrair o máximo benefício em prol da segurança da operação single-pilot nos diversos recursos como sistema Fly-by-wire, Fadec, painel Glass Cockpit, entre outros. Atualmente, a abrangência do CRM se estende para toda a corporação envolvida, incluindo todos os tripulantes, e pessoal de solo, antes, durante e depois do voo.
As operações single-pilot são, fundamentalmente, mais expostas ao risco pelo simples fato de ter somente uma única pessoa para decidir e agir. Os pilotos da aviação
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comercial possuem maior assistência em uma situação adversa, não porque há dois pilotos operando, mas por existir toda a equipe de comissários e até mesmo um número significativo de passageiros. A operação single-pilot simplesmente tem um conjunto diferente de recursos disponíveis como, por exemplo, a ausência de outro piloto e chefe de cabine, o que demanda gerenciamento de recursos de maneira peculiar (AYERS, 2006 apud SOAVE, 2016 p. 26).
2.5.1 Sistema Fly-By-Wire
O sistema fly-by-wire substitui os controles de voo de funcionamento mecânico- cabos, polias e hastes-por computadores que realizam automaticamente o controle dos movimentos da aeronave. Esse sistema diminui a carga de trabalho com a operação single pilot, pois aeronaves fly-by wire se compensam automaticamente, não sendo necessária a ação do piloto em ajustar as superfícies aerodinâmicas da aeronave para cada etapa do voo, além de ser um sistema mais leve de se comandar, o que diminui a fadiga.
Figura 8: Sistema Convencional e Fly-By-Wire
Fonte: community.infinityflight.com, 2017
2.5.2 Full Authority Digital Engine Control – FADEC
Conforme descreve Brando Junior (2018), o FADEC é um controle eletrônico digital desenvolvido para motores à reação, que tem por finalidade controlar o suprimento de combustível durante todos os regimes de voo, bem como monitorar a integridade do motor de acordo com os parâmetros operacionais (BRASIL, 2018). Nas aeronaves que não possuem o
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FADEC, é preciso ajustes de potência a todo momento e o FADEC reduz a carga de trabalho resumindo em simplesmente avançar e reduzir a manete. O grande benefício desse sistema é a execução automática e monitoramento de várias ações que o piloto, que voa sozinho, deixa de executar.
Outro sistema inovador de gerenciamento de motores chamado de ThrustSense Autothrottle equipa as aeronaves modelos King Air 260 e 360, o qual permite ao piloto controlar automaticamente a configuração de potência desde a decolagem até as fases finais do voo, ao interagir junto ao regime de potência reduzindo a carga de trabalho do piloto.
Figura 9: Sistema Autothrottle King Air 260
Fonte: King Air Nation, 2018
2.5.3 Glass Cockpit
O conceito “cockpit de vidro” traz um modelo de apresentação no qual os dados de voo são mostrados em EFD (Electronic Flight Displays) em vez de medidores separados para cada instrumento. Exemplos de EFDs são o Primary Flight Display (PFD), que combinam dados de vários instrumentos e representam a principal fonte de informações de voo do piloto.
Já o painel multifuncional (MFD) permite que os dados sejam apresentados em várias páginas convenientes. Outro nome comum para esses displays é Electronic Flight Instrument System (EFIS). (SKY BRARY, 2021).
O uso dos painéis glass cockpit se voltava exclusivamente para aeronaves de grande porte utilizadas na aviação comercial, porém, com o passar dos anos, tornou-se mais barato e acessível, chegando aos jatos executivos e aeronaves monomotoras.
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A performance de pilotagem não apresenta nenhuma diferença se comparada a uma aeronave com instrumentos analógicos; onde a única mudança está na melhora da consciência situacional do piloto, que passa a receber de forma clara e imediata todos os dados do voo, assim como uma série de novos dados, como meteorologia, tráfego, terreno sobrevoado, entre outros. (AERO MAGAZINE, 2012).
Apesar de toda a tecnologia presente nas telas digitais, os instrumentos analógicos se fazem presentes para garantir a segurança do voo, com se pode ver na figura abaixo:
Figura 10: Painel Cessna 172 Skyhawk equipado com Garmin G1000
Fonte: Aero Magazine, 2012
Todas as informações, incluindo a navegação do voo, aviso de alerta de tráfego (TCAS), velocidade, altitude e frequências de comunicação são fornecidas em uma única tela digital, o que facilita a operação para o piloto.
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Figura 11: Tela Garmin G1000
Fonte: Aero Magazine, 2012
A visão sintética fornece inclusive dados do relevo, o que possibilita uma melhor visualização da formação de montanhas. As informações contidas são mais intuitivas, como as trendline; além de se misturar os sistemas de direção de voo (ADI) com o GPS sistemas de navegação, pode-se visualizar significativa quantidade de dados de voo num espaço menor.
Figura 12:Tela LCD com visão sintética
Fonte: Aero Magazine, 2012
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3 ANÁLISE DE RISCO NA OPERAÇÃO SINGLE-PILOT
O maior número de acidentes ocorrem nas fases de pouso e decolagem, atingindo um percentual de 37,54%. (CENIPA, 2017). Segundo o Regulamento Brsileiro de Aviação Civil 135.100 (ANAC, 2010), assim como o táxi e as aproximações, as fases de pouso e decolagem são consideradas fases críticas, pois exigem maior carga de trabalho e atenção dos pilotos. Quando se trata de uma operação single-pilot, revestem-se de maior complexidade por terem somente um tripulante a bordo para executar todas as tarefas.
Realizou-se uma análise de risco sobre as operações single-pilot a partir dos levantamento dos riscos e a classificação da probabilidade de ocorrer um acidente e a severidade, de acordo com tabelas divulgadas pelo documento da ANAC (2012). Ao analisar a tabela de Índice de Tolerabilidade do Risco, observam-se três regiões diferentes: Aceitável, Tolerável e Intolerável.
Tabela 1: Análise do Indice de Tolerabilidade
Fonte: Adaptado de ANAC (2012)
A operação single-pilot enquadra-se no índice de tolerabilidade 3B, que a classifica como probabilidade de ocorrência de um acidente remoto e de severidade crítica, caso ocorra um acidente.
Considerando a aplicação do treinamento de SRM (Single-Pilot Resource Management), seria possível diminuir o risco desta operação , que seria definida como nível 2 – Improvável – Bastante Improvável que ocorra. O SRM aumenta a segurança e reduz os níveis de risco, organizando e doutrinando a operação, pois o voo realizado por apenas um piloto
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envolve muitos ítens passíveis de esquecimento, além do próprio ato de conduzir a aeronave, que por si só já é desafiador.
O conceito de SRM atesta que a união do homem e da máquina torna a operação simples em mais eficiente e as operações complexas em mais seguras.
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4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo deste trabalho foi compreender de que nmaneira a operação single-pilot tem influência na segurança de uma aeronave VLJ (Very Light Jet), em constante evolução tecnológica.
Constatou-se que as ferramentas disponíveis para mitigar o risco são eficientes, dentre elas o SRM, que mostra uma forma competente de administrar as tomadas de decisão nas situações críticas que possam surgir.
É comprovado o aumento da carga de trabalho de um piloto operando a aeronave sozinho, mas a automação realiza o trabalho do segundo piloto, permitindo um voo seguro.
A operação single-pilot trouxe uma nova filosofia que começa com um eficiente treinamento específico, cuidando das habilidades técnicas, mas também, exigiu dar uma atenção especial às habilidades não-técnicas, já que o julgamento de pilotagem é o fator mais importante quando tratamos das ocorrências.
A aviação está em constante evolução, onde a operação single-pilot já começou a despertar o interesse dos fabricantes e operadores da aviação comercial. Cabe aos fabricantes das aeronaves de grande porte aliar o avanço da tecnologia com os limites técnicos e cognitivos dos tripulantes relativos à automação nos cockpits.
A operação single-pilot é segura, desde que sejam cumpridos todos os procedimentos e normas para a manutenção da segurança de voo. O julgamento de pilotagem é um dos principais fatores que contribuem para a consumação de um acidente numa operação single-pilot. Por este motivo, o SRM é muito importante neste tipo de operação, pois é através dele que o piloto mantém e aperfeiçoa todos os itens relacionados ao gerenciamento de voo e consciência situacional.
Os pilotos que assumem uma aeronave single-pilot, na maioria das vezes, não fazem a transição correta para se adequar à esta operação que tem suas particularidades, principalmente no que diz respeito à tecnologia embarcada, e requer maior dedicação e responsabilidade destes pilotos.
Órgãos de investigação e prevenção de acidentes são fundamentais para ajudar a tornar esta operação cada vez mais segura, que através de seus relatórios finais de acidentes contribuem com recomendações no sentido de prevenir situações idênticas.
A contribuição dos fabricantes de aeronaves de grande porte é signifiactiva para o êxito e futuro desta operação, pois são eles que determinarão a boa interação do homem- automação- máquina.
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O objetivo geral deste trabalho foi atingido, possibilitando ampliar novas pesquisas sobre este tema com o objetivo de aprofundar mais o conhecimento daqueles que praticam diretamente este tipo de operação.
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