O que abordaremos neste capítulo lhe fornecerá suporte para compreender os principais fatores que limitam o desempenho de uma aeronave, nas fases de decolagem, subida, cruzeiro, descida e pouso, que caracterizam a sua Performance.
Performance é o termo usado para descrever a capacidade de uma aeronave de realizar tarefas que a habilitam para uma determinada finalidade.
Neste capítulo, daremos maior ênfase na avaliação daqueles fatores que obrigatoriamente devem ser considerados pelos fabricantes de aeronaves, para que elas cumpram as principais legislações de certificação aeronáutica mais empregadas ao redor do mundo.
Um dos manuais a ser confeccionado pelo fabricante de uma aeronave, e que deve ter obrigatoriamente algumas de suas seções aprovadas pela autoridade certificadora da mesma aeronave, é o AFM (Air Flight Mannual / Manual de Voo).
Assim, em que pese os fabricantes de aeronave disponibilizarem softwares específicos, que fornecem os limitantes a que estão submetidas as aeronaves nas
diversas fases do voo (os sistemas eletrônicos de gerenciamento de voo, a bordo das modernas aeronaves, igualmente podem ser alimentados para fornecerem
tais limitantes), elas também devem publicar o AFM impresso, para que seja consultado a qualquer momento pelos pilotos.
O Manual de Voo de Aeronaves (AFM) é um documento contendo as informações necessárias para operar com segurança a aeronave. As informações de um AFM
também são referidas como Dados Técnicos de Aeronavegabilidade (TAWD). Um Manual de Voo típico conterá o seguinte: limitações operacionais, procedimentos
operacionais normais / anormais / de emergência, dados de desempenho e informações de carregamento e balanceamento.
Os AFM trazem, entre outros conteúdos, os Limitantes Operacionais de Desempenho da aeronave, de acordo com a legislação certificadora que a homologou. Tais limitantes incluem, por exemplo, determinadas capacidades mínimas da aeronave para operar em cruzeiro com um dos motores inoperantes, ou para abortar uma decolagem em caso de algumas falhas críticas.
Adicionalmente às seções aprovadas do AFM, fabricantes de aeronaves frequentemente incluem outras informações que não requerem aprovação, levando-se em conta os regulamentos de certificação. Por exemplo, um fabricante pode incluir uma descrição dos sistemas, procedimentos recomendados ou correção de fatores para operação em pistas molhadas. A ANAC formalmente não revê esse tipo de informação e o escritório de certificação não a aprova, e somente agirá sobre ela se for considerada inaceitável.
Quando disponíveis, os softwares a que nos referimos também devem ser homologados e certificados pela autoridade competente, responsável pela certificação da aeronave a qual se refere, pois representam a situação real de performance que foi ensaiada e homologada. Ou seja, esses softwares trabalham com dados reais de performance do avião, e possuem em seus algoritmos as curvas de potência dos motores e dados de aerodinâmica da aeronave, fornecidos pelos seus fabricantes, isso resulta na adoção de parâmetros muito confiáveis e que retratam quase fielmente a realidade a ser encontrada em voo.
Você já deve ter tido a oportunidade de consultar gráficos de desempenho de aeronaves um tanto complicados e cheios de informação; por exemplo, aqueles que informam o comprimento de pista necessário para realizar uma decolagem. Neles, você deve ingressar com vários dados como temperatura, peso da aeronave, altitude, gradiente da pista (slope), regime dos motores, uso de Flapes e outras informações adicionais, a depender do caso, e realizar interpolações após encontrar valores oriundos do encontro de retas e curvas. Ora, imagine um comandante de uma linha aérea tendo que lidar com esses tipos de gráficos, no despacho operacional ou a bordo, antes de todas as decolagens e pousos do dia.
Na atualidade, para a maioria das aeronaves de alta performance, tais informações são facilmente obtidas por meio de análises computacionais, que podem ser geradas pelos despachantes de voo ou pelos próprios pilotos, ou que já se encontram inseridas nos sistemas de gerenciamento de voo da cabine.
No caso de uma companhia de linha aérea, por exemplo, que opera somente em um determinado número de localidades, os pilotos podem previamente dispor a bordo
das análises de decolagem e de pouso para cada uma delas, agilizando a operação do dia a dia e fornecendo mais segurança às tomadas de decisão da tripulação.
De posse dessas análises, os pilotos podem decidir o quanto de carga / passageiros / combustível levarão a bordo. Mais uma vez, lembramos que nem sempre o piloto terá à sua disposição a capacidade máxima de carga ou de combustível da aeronave, justamente devido às limitações que se apresentam ao longo do voo, nas suas diferentes fases.
Assim, por exemplo, para garantir parâmetros de desempenho e de segurança, uma aeronave deverá ter seu peso de decolagem ou de pouso reduzido, isso implica em um planejamento mais apurado ou até na inviabilidade de se cumprir determinado trecho ou rota. Carregar a aeronave com peso acima do que consta de uma análise de decolagem a levará ao não cumprimento de algum parâmetro de certificação, com consequentes riscos em sua operação.
Bem, em termos de certificação, é importante destacar que a atmosfera padrão internacional – ISA é um modelo atmosférico usado pelos fabricantes de aeronaves para gerar dados de desempenho. Mas, como as condições atmosféricas reais podem diferir daquelas estabelecidas pela ISA, os dados de desempenho da aeronave também devem ser disponibilizados para condições não padronizadas.
Para cumprir esse requisito, os fabricantes publicam dados de desempenho como função da altitude pressão, da temperatura real do ar (OAT) ou do desvio ISA. Assim, correções de variações de densidade de ar não são necessárias, pois são implicitamente consideradas quando são definidas a pressão e a temperatura (lembre-se que o ar é considerado um gás perfeito, para velocidades subsônicas, de modo que apenas duas das três variáveis pressão, temperatura e densidade são necessárias para definir a terceira).
Para exemplificar, digamos que, em um determinado momento do dia, um aeroporto localizado a 2000 pés acima do nível do mar (altura geométrica) apresente ajuste
QNH de 1020 hPa e temperatura real do ar (OAT) 30° C. A correção de altitude para um QNH de 1020 hPa (em relação à atmosfera ISA) é de (-)200 pés (quanto maior
a pressão atmosférica, melhor o rendimento dos motores). Assim, como o desvio de pressão em relação à ISA (1013 hPa) é para mais, a altitude pressão desse aeroporto, neste dia em particular, será de: 2000 – 200 = 1800 ft.
Para uma altitude de pressão de 1800 pés, a temperatura padrão (ISA) é: +15 (temperatura padrão a 0 ft) – 1,9812 x 1,8 = + 11,4 ° C. Então, o desvio ISA é: 30 – 11,4 = + 18,6 ° C.
Logo, para este aeroporto, nas condições acima especificadas, o desempenho da aeronave deve ser calculado por meio de gráficos de desempenho do fabricante,
considerando a altitude pressão de 1800 pés e a temperatura de 30° C (ou desvio ISA + 18,6 ° C).
Bem, ao longo do estudo, faremos algumas explanações sobre outros conceitos necessários à compreensão do tema, e que porventura ainda não sejam do seu conhecimento. Assim, não se preocupe! Para iniciarmos o estudo sobre Performance, vamos começar “pelo começo” do voo, ou seja, pela fase de decolagem. Lembre-se de que iremos tratar dos conceitos afetos às aeronaves de maior porte ou de maior performance, como as utilizadas na aviação comercial no transporte de cargas ou de passageiros.
Alguns grupos de aeronaves não estão sujeitos a determinados tipos de certificação e, por isso, não têm obrigatoriedade de atender a muitos dos requisitos que veremos por aqui. Como exemplo, aeronaves com peso inferior a 5.670 Kg (12.500 lb) não precisam atender a uma série de requisitos de desempenho de decolagem.