Da hélice para o
turbofan, os cuidados
que devem ser
observados por pilotos
que estão migrando de
tipo de equipamento.
Os conceitos mudam
radicalmente e
a transição exige um
bom treinamento teórico
e simulado.
Adaptação: Ernesto Klotzel
TRANSIÇÃO
O mercado das modernas famílias de jatos executivos leves (VLJ – Very Light Jets, hoje conhecidos como entry level, uma denominação mais atualizada) sofreu uma mudança sensí-vel com relação ao perfil de boa parte de seus compradores: hoje são pessoas físicas, não só corporações.
Muitos destes jatos serão pilotados por tripulações profissionais, mas um número cada vez maior terá no comando seu proprietário – ao menos durante parte dos voos. O que sig-nifica que, em futuro breve, centenas de pilotos farão, pela primeira vez, a transição de algum tipo de avião a hélice para o turbofan.
Existem diversos modelos de jatos que podem ser operados por um só piloto em lugar de uma tripulação dupla, o que representa um atrativo a mais para o proprietário que se vê livre das complicações e gastos envolvidos no transporte obrigatório de um copiloto. O Beechraft Premier 1, a série CitationJet, o Mus-tang e o Phenom 100 da Embraer são alguns dos jatos certificados para a operação com um só piloto – outros modelos mais estão sendo desenvolvidos.
Então, o que acontece com os jatos? Por que a FAA, as seguradoras e especialmente os pilotos os enxergam como “criaturas” diferen-tes dos aviões a hélice? Alguns mistérios ainda perduram desde o início da era do jato, quando ainda não se entendiam completamente as leis da aerodinâmica a grandes altitudes e velocida-des, em especial. Os primeiros jatos possuíam muitas características como o chamado coffin
corner (canto do caixão), que podiam ser
arma-dilhas para o piloto inexperiente. O coffin corner é coisa do passado, mas nos primeiros jatos o projeto das asas era tal que, a grande altitude e com peso elevado, o jato podia estar voando a alguns nós acima do estol de baixa velocidade e, ao mesmo tempo, alguns nós abaixo do valor máximo do número de Mach (velocidade do som) para que as asas começassem a sofrer for-tes vibrações estruturais (buffet). Nesta situação, a turbulência ou a carga adicional induzida por manobras agressivas poderia provocar a perda de controle da aeronave.
Um outro motivo pelo qual se exige um nível maior no treinamento e experiência dos pi-lotos de jatos é que estes são certificados para um padrão mais elevado de segurança poten-cial do que os aviões a hélice. Da decolagem ao pouso, não existe uma única falha ou uma série de falhas na aeronave ou em seus siste-mas remotamente possível que poderia impedir o pouso seguro de um jato. Para utilizar estes recursos redundantes, no entanto, o piloto do jato precisa operar dentro dos padrões mais elevados e responder corretamente a qualquer falha em um sistema ou emergência poten-cial. Se o piloto não estiver à altura da missão, o potencial superior de segurança do jato é desperdiçado.
É por esse motivo que a FAA exige que o piloto de qualquer jato tenha o respectivo
certificado de tipo. Como o próprio nome diz, o certificado atesta que o piloto está quali-ficado para operar, especificamente, aquele tipo de jato.
É diferente das exigências impostas aos pi-lotos de aviões a hélice para a obtenção de seus certificados de qualificação por categoria, como, por exemplo, aeronaves monomotoras terres-tres, multimotoras terrestres e assim por diante.
Uma certificação por tipo se aplica a um jato específico, como uma CE-525 (CitationJet), e não importa qual o grau de experiência que se tenha no tipo, ela não é transferível para qualquer outro tipo de jato.
O empresário que já pilota seu avião é um candidato natural à transição para um jato executivo.
Tripulações profissionais de bimotores como o King Air 350 já têm, geralmente, a “cultura” do jato. Mesmo o mais simples monomotor como o Cessna 172 já pode “educar” o piloto-proprietário de um novo jato. No Brasil muitos proprietários de Cirrus SR-22 optaram por adquirir o novo VLJ Vision, que já acumula mais de 60 encomendas no país.
Mas os jatos são tão diferentes assim? O piloto necessita de técnicas diferentes das que aplica em seu avião a hélice?
Mais uma vez a resposta é sim, mas tam-bém não.
A maioria dos pilotos iniciantes em jatos pode ficar surpresa com o tempo necessário para os motores atingirem a rotação máxima ou reduzi-la à marcha lenta e pela potência disponível dos motores.
As regras da certificação permitem que um motor a jato leve até cinco segundos para acelerar da marcha lenta à potência máxima. Cinco segundos podem parecer pouquíssimo tempo, mas nada como experimentar contar os segundos enquanto se espera pela resposta total à movimentação das manetes. Se já se está voando muito devagar e se necessita de maior potência, muita coisa pode acontecer em cinco segundos e nada será bom.
Nas primeiras decolagens em um jato nota-se o retardo na aceleração dos motores e, claro, do próprio avião, quando as manetes são empurradas para a frente. Então vem uma nova surpresa que pode ser chamada de aceleração da aceleração – caso o termo faça sentido. A resposta de potência em um motor a jato não é linear normalmente. Em outras palavras, à medida que o compressor e a turbina começam a girar cada vez mais rápido, o empuxo se mul-tiplica. Assim, se o motor leva quatro segundos para atingir a potência máxima, a maioria será produzida em torno do último segundo do que nos primeiros três.
À medida que se acelera sobre a pista, o motor se alimenta de mais ar, aumentando as-sim sua potência. Isso é chamado de “recupera-ção do efeito aríete” (ram recovery), porque o ar que está sendo comprimido na parte dianteira do motor auxilia o compressor em seu trabalho. O fenômeno era ainda mais fácil de notar nos
antigos motores turbojatos, que só começavam a trabalhar em velocidades do ar de 200 ou mais nós, embora ainda possam ser notados em motores turbofan modernos, em que o fan pro-duz grande parte do empuxo em velocidades e altitudes baixas.
Na operação de rotação da decolagem o jato apresenta um excesso gigantesco de empu-xo porque toda decolagem é planejada para ser continuada dentro de total segurança se um dos motores falhar, na pior situação, ainda na pista. Este excesso de empuxo surpreende inicialmen-te, pois, ao contrário dos aviões convencionais a hélice, o jato vai subir e acelerar com o nariz apontando para o céu em ângulo pronunciado.
Pilotos que só têm experiência em aviões a hé-lices serão tentados a aliviar a pressão para trás imposta ao manche após a rotação, o que ape-nas permitirá ao jato varar o limite de velocidade de 200 nós imposto para a área de tráfego do aeroporto. Na verdade, será necessário manter o ângulo de rotação – talvez até aumentá-lo – e depois reduzir a potência drasticamente, se já existe um primeiro nível de voo, poucos milhares de metros sobre o aeroporto.
Uma vez estabilizado em voo de cruzeiro, um jato não é tão diferente de um avião a hélice – exceto pelo fato de exigir mais precisão do piloto. Devido às velocidades mais elevadas e ao projeto das asas, mudanças muito pequenas na atitude
produzirão velocidades verticais. Desta forma, a “captura” e manutenção da altitude autorizada com a necessária precisão exige um controle da atitude muito exato. Esta tarefa torna-se mais complexa durante as curvas nas quais – à exceção da velocidade de aproximação para o pouso – é necessário fazer curvas de inclinação pronuncia-da para obter um resultado útil. Trinta graus é o ângulo máximo de inclinação lateral em um jato para todas as manobras, exceto as incomuns ou emergenciais, mas nestas condições é necessário um controle muito preciso de elevação do nariz bem como do ângulo de rolamento para manter a altitude. Tudo isso, monitorado pelos instru-mentos, pois as referências externas são inúteis para manter a altitude, velocidade e rumo com a precisão desejada. Voo a jato é 100% voo por instrumentos.
Outra diferença em qualidade do voo em muitos jatos é um dutch roll levemente amorteci-do, particularmente quando a asa é enflechada. O fenômeno, como muitos sabem, é causado pela guinada quando a asa que avança produz mais sustentação do que a que recua, causando
Detalhe do instrumento Garmin 1000 com o sistema de visualização do terreno ativado, excelente para voos IFR e noturnos.
Os extremos da Piper se encontram: o popular Cub, que ensinou milhares de pilotos a voar, e o moderno monomotor Piper Jet. Muitos modelos modernos de monomotores, como o Cirrus SR-22, já vêm com glass cockpit.
O Bonanza e o Premier I têm algo de vital importância para o candidato a piloto-proprietário – são certificados para um só piloto.
o rolamento da aeronave para o lado desta. Com uma asa enflechada, o fenômeno é ampliado.
O dutch roll pode se tornar um problema de controle quando é excitado por turbulências, espe-cialmente em grandes altitudes onde o ar menos denso oferece um amortecimento natural menor. Nos primórdios dos jatos, alguns pilotos perderam o controle de seus aviões devido a um dutch roll não amortecido. Em muitos jatos o amortecedor automático de guinadas (automatic yaw damper) precisa estar ligado todo o tempo ou ao menos acima de uma altitude especificada para controlar o dutch roll. No entanto, aprimoramentos aerodi-nâmicos mais recentes, como aletas ventrais em “V” invertido, encontradas em muitos jatos, amor-tecem aerodinamicamente o dutch roll, tornando o amortecedor de guinadas eletrônico muito mais um item de conforto para o passageiro do que uma necessidade de controle do avião. Voando a grandes altitudes – 41.000 pés parece ser sempre o nível mencionado –, é citado muitas vezes como o motivo pelo qual os pilotos precisam ser mais experientes. Mas por quê? Naquela altitude o ar é extremamente fino e uma baixa densidade do ar pode afetar o desempenho das asas e dos mo-tores. Em altitudes muito elevadas, as asas estão sob o efeito do número de Mach, que pode cau-sar a formação de ondas de choque nas mesmas e na empenagem. Estas ondas podem prejudicar a sustentação, causando arfagens inesperadas caso não seja mantida a velocidade apropriada ou se as asas estiverem muito sobrecarregadas devido a uma altitude muito elevada para o peso da aeronave, por curvas de grande inclinação ou por turbulência.
Os jatos projetados em data mais recente têm asas que “perdoam” muito mais os deslizes co-metidos a grandes altitudes e velocidades elevadas
do que aquelas de jatos de uma ou duas gerações anteriores. O que significa que o jato moderno tolera um nível menor de capricho na pilotagem sem “morder” o piloto, embora ainda existam limites. Em altitudes muito elevadas, qualquer que seja o jato, o piloto precisa operar suavemente e se manter bem dentro dos limites de operação.
Os motores a jato também sentem os efeitos do ar “fino” em grandes altitudes e os compres-sores podem estolar se as manobras forem muito bruscas ou o avião encontrar turbulência. Mais uma vez, as margens em motores mais novos são muito mais favoráveis do que naqueles de anos atrás. Qualquer grau de controle razoavelmente bom do avião será aceitável para as operações de voo, mas as grandes altitudes servem para enfati-zar a importância das boas práticas de pilotagem.
É claro que é o piloto automático que estará no comando em grandes altitudes. É tipicamente exigido que seja ligado quando em voo nivelado acima do nível FL 290 dentro dos padrões RVSM (Reduced Vertical Separation Mínima) do espaço aéreo. Lembrar que o ser humano é o backup para o piloto automático e que precisa estar pronto para assumir o controle a qualquer momento.
O novo piloto de jato precisa estar no topo de sua forma técnica para manobrar na área terminal e para a aproximação e pouso. Aconte-cem mais acidentes com jatos nas operações de aproximação e pouso do que em qualquer outra fase do voo.
A grande diferença em se fazer a aproximação em um jato é, mais uma vez, a resposta mais lenta motor-acelerador do que em um avião a hélice. Este detalhe é especialmente importante quando o jato está configurado para o pouso. Jatos têm uma carga alar superior a dos aviões a hélice, uma condição que reduz o arrasto em voo de cruzeiro mas também aumenta a velocidade de estol e desta forma aumenta a velocidade de aproxima-ção, o que por sua vez exige pistas mais longas. Para ajudar na redução da velocidade de estol, a despeito da área alar menor, quase todos os jatos são equipados por flapes maiores e mais eficazes do que aqueles em aeronaves com hélices – todos sabem que os flapes aumentam o arrasto bem como a sustentação. Justamente pelo fato de os jatos apresentarem mais arrasto que a maioria dos aviões a hélice quando configurados para o pouso, deve-se tomar cuidado em não permitir o colapso da velocidade de pouso.
É de importância crucial que o piloto faça o monitoramento das tendências da velocidade e opere agressivamente as manetes para evitar que a velocidade da aeronave caia abaixo daquela
No Phenom 300, o conforto de um jato executivo maior convive com um design projetado para um só piloto. Nada substitui um programa de treinamento teórico-prático para garantir a segurança de voo antes da transição para o jato. A Embraer também aposta em seus modelos VLJ – Phenom 100 e Phenom 300.
planejada para a aproximação. Mais uma vez, a tarefa é dificultada pela resposta mais lenta do motor. O piloto precisa se antecipar à necessida-de necessida-de maior ou menor potência e se manter “à frente” das tendências da velocidade. O que se deve temer numa aproximação é que o avião, com seus flapes de grande arrasto, comece a “afundar” e a aplicação de potência pelo piloto inexperiente seja muito tardia para neutralizar a perda de altura. Isto pode e tem acontecido, com resultados geralmente desastrosos.
No entanto, o acidente mais comum com pilotos de jatos, aqueles menos experientes em especial, resulta de uma aproximação muito rápida, um pouso muito alongado e a impossi-bilidade de frear no final da pista. A única coisa pior é o piloto que percebe que não vai poder parar a tempo e tenta uma arremetida tardia, varando a pista em franca aceleração, porém sem sustentação sem a redução da velocidade – receita certa para uma tragédia.
A solução, tanto para pousar curto como longo, é a mesma: um controle preciso da velo-cidade aerodinâmica. Os modernos aviônicos de tela plana em vidro (glass cockpit), com seus in-dicadores de tendência de velocidade, tornaram este controle muito mais simples. O indicador é uma pequena fita que se move para cima e para baixo na escala de velocidades, mostrando em que ponto estará a velocidade dentro de um
determinado número de segundos, caso haja continuidade na aceleração ou desaceleração. O indicador de tendência dá um aviso antecipado de cinco a dez segundos, permitindo o ajuste de potência do motor para o retorno ao valor preestabelecido para a velocidade aerodinâmica.
A maioria dos jatos se aproxima da pista em atitude nivelada ou com o nariz ligeiramente elevado, enquanto quase todos os aviões a héli-ce se aproximam para o pouso com o nariz – ao menos ligeiramente – abaixado. Como o nariz do jato já está em uma posição muito próxima à configuração de pouso, qualquer movimento adicional para trás do manche vai paralisar a descida prematuramente. É muito fácil para o novo piloto de um jato arredondar o pouso muito alto e ali permanecer durante alguns segundos, com uma sangria rápida da velocida-de, enquanto o jato ainda se encontra a uma distância excessiva sobre a pista.
Muitos jatos dispõem de radioaltímetros que, por meio de mensagens audíveis, “con-tam” a altura do avião sobre a pista até os últimos 50 pés, o que pode ser de grande ajuda para informar ao piloto se seu avião ainda está descendo, pois as referências visuais podem ser enganosas. Mas não existe nada melhor que a experiência em cada tipo de jato para saber qual a aparência de uma atitude de pouso, onde iniciar o arredondamento, o quanto arredondar e como fazer o jato tocar a pista sem flutuar por grandes distâncias sobre a mesma.
A transição para um jato é algo que qual-quer piloto de avião a hélice competente pode realizar quando tem treinamento adequado. No entanto, caso alguém julgue existir um jato em seu futuro, a melhor maneira de se preparar
é a de pilotar seu avião a hélice com a maior precisão que pode exigir de si próprio. Altitudes, velocidades e rumos “na mosca” no avião atual servem de excelente preparo para o jato. Pilotos de aviões a hélice gozam de maior tolerância das autoridades, inclusive do próprio avião, do que seus colegas em jatos. Mas não existe mo-tivo para não pilotar qualquer avião observando e mantendo todos os parâmetros rigorosamente “em cima da marca”.
Gerenciamento do combustível
O planejamento do combustível em um jato é muito mais complexo do que em um avião a pistão e ainda mais variável do que para um turboélice.
O motivo é que o fluxo de combustível em um jato varia dramaticamente das altitudes mais reduzidas às grandes altitudes, ideais para os voos
de cruzeiro, e os pilotos precisam planejar para condições “inferiores às ótimas” que poderão lhe ser atribuídas pelo controle do tráfego aéreo.
O consumo de combustível a 10.000 pés, por exemplo, pode chegar a quatro vezes o valor a 41.000 pés. As quedas mais drásticas no fluxo de combustível ocorrem acima de 30.000 pés, até acima de 35.000 pés, e assim em um espaço aéreo congestionado em que não se pode subir rápido o suficiente ou quando não existe permissão para a subida, o combustível total “calço a calço” será muito diferente da-quele quando se voa em espaço aéreo desim-pedido. A situação mais crítica do combustível pode acontecer frequentemente no final de um voo, quando os controladores ordenam que o avião baixe de altitude a muitos quilômetros do destino. Em áreas de grande densidade de tráfe-go aéreo, os controladores têm de separar a su-perposição do tráfego aéreo que chega daquele que parte do aeroporto. A maneira mais lógica de efetuar esta operação é fazer o tráfego de “partida” subir o mais rápido possível para que fique acima dos jatos que chegam para o pouso. Isto significa que o tráfego de “chegada” fica confinado a baixa altitude, começando a grande distância do aeroporto para que o tráfego das “partidas” passe por cima dele.
Não há nada que um piloto de jato possa fazer, exceto carregar mais combustível extra – provavelmente o dobro do normal – quando tiver de enfrentar um espaço aéreo congestionado como Nova York, sul da Flórida e sul da Califór-nia. Se o piloto não conhece estas regiões e não sabe o que esperar do controle de tráfego aéreo na chegada, recomenda-se que seja ainda mais cuidadoso com o planejamento do combustível.
Uma nova e moderna família de jatos muito leves entry-level deve mudar o cenário da aviação executiva no mundo. A Embraer já entregou dezenas destes aviões no Brasil e no exterior.
A transição da aviação a hélice para o mais simples jato que seja, exige dos pilotos a adoção de novos conceitos. Retardo na resposta do motor da marcha lenta ao máximo de potência pode chegar a cinco segundos – uma eternidade.
