Airbus e o FBW (Fly-By-Wire)

Antes de começar, vale ressaltar uma coisa.

A “briga” entre Boeing vs Airbus deve ser uma das mais antigas/disputadas do mundo aeronáutico. Quem gosta de A defende com unhas e dentes que o seu avião é melhor e consequentemente o B se sente no direito de devolver na mesma moeda.

Este post não é para dizer que o nível de automatismo utilizado pela Airbus torna o avião melhor/mais seguro/mais isso/menos aquilo. Somente a título de informação, vou falar um pouco das “Leis” que regem o Fly-by-Wire (FBW a partir de agora) e de seu funcionamento básico!

Feito o esclarecimento inicial, vamos aos fatos:

O que é o FBW?

O Lito já explicou num post passado como é o funcionamento. É uma leitura recomendada,  já que a minha didática não é das melhores…rs

Seguindo esse raciocínio, a Airbus decidiu implementar no projeto do A320 o sistema FBW. (Aliás, foi pioneira no uso desse sistema na aviação comercial).

Agora indo ao foco do post, o que são essas “Control Laws” e como isso funciona no Airbus?

Como a grande maoria já sabe, o Airbus não possui um manche como no Boeing, mas sim um sidestick para cada piloto.

Como o Lito falou no post citado acima, isso diminui, E MUITO, o peso dos componentes. Não é necessário um monte de cabos de aço atravessando todo o avião e chegando nas superfícies de comando, roldanas, etc.

No Boeing, qualquer movimento realizado pelo piloto automático (Definido como AP a partir de agora) é refletido no manche. Se o AP comanda uma curva pra direita, o manche vai lá e gira para a direita também, fornecendo assim um feedback visual e sensorial para o piloto sobre o que o avião está fazendo, não sendo necessário olhar os instrumentos para ver que está sendo executado um comando de roll, pitch, etc. A mesma coisa funciona para saber o que o outro piloto está fazendo já que os dois manches são interligados.

No sidestick, funciona um pouco diferente:

Primeiramente, em situações normais, ele NUNCA comanda uma deflexão direta nos comandos do avião. Ele também NUNCA irá se mexer por conta própria, nem mesmo se o AP estiver ligado.

Todo movimento no sidestick resulta numa razão de rolagem se o movimento for sob o eixo longitudinal (roll ->aileron) e num fator de carga para movimentos sobre o eixo lateral (pitch -> profundor).

Explicando melhor:

Para realizar uma curva, o piloto move o sidestick para a direita, digamos, 1/4 da deflexão máxima. Os computadores analisam essa amplitude e calculam uma determinada deflexão nos ailerons para que a  razão de rolagem seja correspondente. Isso permanece constante durante todo o voo e todas as situações possíveis (decolagem, voo de cruzeiro, aproximação, etc), ou seja, em qualquer momento do voo, o mesmo comando no sidestick vai gerar o mesmo movimento no avião.

Meio complicado ainda? Um exemplo prático agora:

Vamos considerar que um ângulo de 20º no aileron corresponde a uma curva de 20º de inclinação quando o avião esta decolando. (Só um exemplo, não vale pra vida real).

Durante o voo de cruzeiro, a velocidade é muito maior que na decolagem certo? Então se os mesmos 20º fossem aplicado no voo de cruzeiro, a inclinação seria muito maior porque a atuação da superfície também é muito maior por causa da velocidade. Se você botar a sua mão para fora da janela do carro com ele andando a 50km/h e a 100km/h, a resistência do ar é muito maior a 100 não é?

Agora imaginem o piloto tendo que lidar com isso caso a relação entre o sidestick e o aileron fosse direta. Durante a decolagem é preciso um grande movimento para gerar uma pequena mudança na aeronave. Já em cruzeiro, qualquer movimento, por menor que seja, vai causar uma boa mudança no avião.  Por isso então o sidestick controla a razão de rolagem, ou seja, quantos graus por segundo eu vou inclinar o avião.

Mais ou menos até aqui?

Aqueles mesmos 1/4 do primeiro exemplo vamos supor agora que isso corresponde a uma taxa de 3º/segundo. Durante a decolagem o piloto movimenta o sidestick, o computador analisa a informação e envia um sinal pros atuadores nos ailerons para comandar a inclinação com 3º/segundo. Digamos que o computador decidiu que precisa de 15º no aileron pra chegar a essa taxa.

Agora em cruzeiro o piloto novamente movimenta 1/4 do curso máximo e isso novamente corresponde aos 3º/segundo. Agora o computador “vê” que a velocidade é muito maior, então o comando que ele vai enviar pro atuador vai ser menor e no fim o aileron se movimentou somente 5º para realizar o mesmo movimento. Isso facilita bastante a pilotagem porque o avião se comporta sempre da mesma maneira em todas as fases do voo!

Ufa, e isso foi só pro aileron!

A mesma coisa funciona para o profundor, só que ao invés da escala ser em graus por segundos, todo comando nele resulta num fator de carga (a tão falada força G). Ao comandar o avião para subir, a força G aumenta e sentimos nosso corpo mais pesado. Na descida é ao contrário, a força diminui e nos sentimos mais leves. Um exemplo BEM exagerado disso é voo (sonho de toda criança, inclusive o meu) que o Lito fez e está disponível aqui: ZERO G

Voltando ao profundor então, se o piloto puxa o sidestick pra trás, isso resulta numa deflexão X em baixas velocidades e numa deflexão 1/3X em altas velocidades para atingir o mesmo fator de carga.

E o que tudo isso tem a ver com as Control Laws?

Bom, isso é história pro próximo post, senão vou ser apedrejado com tanta informação técnica aqui

Caso tenham algumas perguntas, sugestões ou críticas, utilizem os comentários abaixo que no próximo post eu explico melhor ;)


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Sobre o Autor

Amante da aviação deste criança, Bacharel em Ciências Aeronáuticas pela PUC-RS e First Officer ATR 500 :)
  • http://www.facebook.com/almeida.adriano Adriano Almeida

    Bibliografia recomendada pra quem quer se aprofundar BASTANTE nesse assunto:
    Aircraft Control and Simulation, Stevens, B. L. & Lewis, F.
    http://amzn.com/0471371459 

  • http://twitter.com/CesarLemos Cesar Lemos

    Ótimo começo. Acho que no final desses posts vai dar  pra fazer uma apostila :-)

    Perguntas:

    1 – Nos Boeing FBW o princípio de funcionamento não é o mesmo? Não há  algum dispositivo que passe a “informação” do movimento do avião ao manche (um motor, por exemplo)?
    2 – Atualmente, todos os Boeings em linha de produção são FBW?
    3 – Os Boeings também possuem Control Laws? Se sim, são diferentes ou menos “severas” que as dos Airbus?

    • Gustavo Pilati

      Quanto ao FBW utilizado pela Boeing eu não sei muita coisa, mas ainda há cabos de aço e roldanas passando por todo o avião (não tenho certeza se no 777 e no 787 ainda é assim).

      Sendo assim, todo movimento realizado pelo AP é reproduzido no manche, já que a Boeing acha que assim é mais “fácil’ para os pilotos perceberem o que o avião está fazendo. 

      No 757 e no 767, o FBW é incorporado somente nos Spoilers, no resto dos comandos é ainda o convencional. 

      Já no 777 é o primeiro avião da Boeing totalmente FBW, porém com o manche ao invés do sidestick. Mesmo assim ainda tem proteção de envelope contra stall, curvas, etc.. a diferença é, como o Lito falou no outro post, o piloto pode dar um “override” no sistema e fazer o que bem entender :P

      • http://twitter.com/MurilloAlves Alves Murillo

        é possível dar um  “override” num airbus ?

        • Gustavo Pilati

          É tema para o próximo post, mas em “Normal Law”, ou seja, na situação normal dos sistemas do avião a resposta é não. O avião tem limitações que não podem ser ultrapassadas, como o ângulo de 67º de inclinação lateral. Por mais que o piloto tente, não vai passar ;)

          • http://twitter.com/MurilloAlves Alves Murillo

            São por essas e outras que eu, com o pouco conhecimento que tenho, prefiro os Boeings!!

          • Carlos Rodrigues

            se você quiser que a aeronave que você esteja responda a um comando brusco de um comandante e de um 180′, prefira realmente o Boeing, pois se o comandante fizer alguma “agada” a aeronave não deixará, ao menos que ele retire manualmente o controle da aeronave via pushbutton de comando de superficies…..

          • Gustavo Pilati

            Esse ângulo de 67º de bank é mais do que suficiente para qualquer manobra normal e não-normal durante um voo. Essa limitação inclusive também existe no 777 e no 787 :)

  • http://www.facebook.com/people/Marco-Antonio-Barbosa-Pereira/100003274423878 Marco Antonio Barbosa Pereira

    Muito bom Gustavo! Em 01/05/2010 o Sr. Lito publicou sobre o sistema de redundância do 777 e lá está escrito que o profundor e spoilers têm cabos de comando mecânico em caso de falha total do sistema elétrico… 

  • http://www.facebook.com/people/José-Eduardo-Pinheiro/100002318131638 José Eduardo Pinheiro

    Err, mas não foi o concorde o primeiro a usar FWB?

    • lvcivs

      Sim, foi o Concorde sim!! Com um sistema FBW analógico, porém. O da Airbus, evolução desse sistema, já era digital.

      • GabrielAP

        Lvcivs, o sistema FBW do Concorde era analógico pois transmitia os comandos eletricamente mas sem um computador para “interpretar” os imputs do piloto?

        • lvcivs

          Por aí. Eu não entendo muito sobre os controles de voo e sistema hidráulico do Concorde, mas os comandos eram elétricos e eram enviados às unidades hidráulicas nas asas q transformavam o sinal em atuação dos comandos. Sem envelope de proteção.

  • Alexss23
    • http://www.avioesemusicas.com Lito

      Só se for pra meter pau na imprensa..rs. O Daily Mail é o jornal “Agora” de Londres, o pior dos piores (veja a página inicial deles: http://www.dailymail.co.uk/ushome/index.html) e vai a Globo e copia um texto de um jornaleco desses e publica como notícia – #vergonha. 
      O fato verdadeiro: http://avherald.com/h?article=452c4069&opt=0 
      Abs

      • GabrielAP

        Uau, apenas 50 passageiros em um voo de Washington para Londres, somado à falha de motor, deve ter sido um prejuízo e tanto!

      • Alexss23

        kkkkkk. Valeu!!

      • Goytá

        “His son is working for the Daily Mail, it’s a steady job, but he wants to be a paperback writer, paperback writer!”

        http://www.youtube.com/watch?v=_e3DA-Uctvw

  • Dougiebenicio

    Boa noite autores do blog, tudo bem?
    Gostaria de saber uma coisa: por que o pessoal tem preconceito em voar de turboélices como os ATR? Avioes a jato dao mais seguranca?
    Nao entendo porque o povo reclama tanto de ruido interno de ATR sendo que Boeing 737 e A319 sao bem barulhentos tambem.
    Podem me explicar isso?

    • Goytá

      Bem, Dougie, sou cinquentão e por isto peguei o tempo dos primeiros turboélices, que durante muito tempo reinaram nos céus do Brasil: Avro, Samurai, Viscount, Electra… Meu primeiro voo foi num Samurai e até conto a história num post aqui no blog. Eram mesmo MUITO barulhentos por dentro e também tinham uma vibração que dava nos nervos, dava até dor de cabeça. A única vez em que tive enjoo de movimento num avião e tive que usar o famoso saquinho “for your convenience” foi num Avro, que desses que citei era o pior (o menos ruim era o Electra, que além de ter menos vibração, tinha um interior muito confortável e até luxuoso). Ainda por cima, eram mais lentos que os jatos e num voo de São Paulo a Porto Alegre ou do Rio a Salvador, a diferença de tempo de voo era brutal. Os jatos estavam começando a “pegar” no início da década de 1970, e além de a experiência de voar neles ser muito mais confortável (nem tanto pelo barulho, mas por causa da falta de vibração e do maior espaço interno, menos claustrofóbico), chegava-se na metade do tempo e em aviões então muito mais novos e mais modernos.

      Resultado: todo mundo só queria voar de jato. Turboélices pegaram uma imagem de coisa antiquada, ultrapassada, démodé e desconfortável. As próprias companhias aéreas tiveram que colocar cada vez mais jatos e menos turboélices em suas rotas, porque senão os passageiros iam voar de jato na concorrência. Turboélices passaram então a ser usados apenas em rotas regionais, para o interior, onde nem os aeroportos, nem o movimento comportavam um jato. E acho que provavelmente por uma questão cultural, essa reputação negativa dos turboélices passou para as novas gerações, que ainda por cima não tinham muitas oportunidades de viajarem num turboélice e formarem sua própria opinião, a não ser se fossem para cidades do interior.

      Eu mesmo passei quase 20 anos sem viajar num turboélice, até que, morando em Campinas na época, precisei viajar ao Rio de repente. Fui num Brasília da Rio-Sul e odiei o avião – ainda bem que era um voo rápido, porque o Brasília era claustrofóbico, barulhento, cheio de vibração, um horror. Mas na volta, peguei o Fokker 50, já da nova geração dos turboélices, e tive uma ótima surpresa. Adorei o avião, que era confortável, suave, silencioso, quase sem vibrações – nem deu para me lembrar que eu não estava num jato. Depois disso, nunca mais peguei outro turboélice, porque não viajo tanto assim e nunca é para o interior. Mas só ouço boas coisas do conforto dos ATR, especialmente das versões mais recentes. Um dia, quem sabe, talvez eu confira.

      Agora, barulhentos mesmo são o Fokker 100 e o MD-80, se você se sentar nas poltronas traseiras, próximas aos motores. Aí eles chegam até perto dos turboélices de antigamente. Mas na frente, são silenciosos. Acho o nível de ruído interno do 737 Classic e NG bem tolerável, e o da família A320 mais ainda. Quando eu me lembro de como o Avro fazia você se sentir dentro de uma máquina de lavar roupas velha, daquelas que “sambam” na área de serviço até irem parar na cozinha, um 737-800 de hoje é um paraíso!

      • Leandro Braga

        Goytá quando estiver aki por Campinas te pago o café!!!! rsrs Incrível você ter presenciado um período tão grande do desenvolvimento da aviação!!! Deve ter muita história nessa memória q eu gostaria de ouvir =D

      • Ar-sousa2012

         Rsrsrs gostei mais ainda da parte da maquina de lavar “ambulante”. Abração.

  • Sbbr_JúniorEstudanteMMA

  • leia lima leare

    Olá Lito, tomei a liberdade de entrar no seu site. E ao que me parece vc virou instrutor, legal
    Então é dificil vc não estar bem não é? , pois faz o que sempre gostou. Para que vc me identifique melhor,  sou a Léia da VARIG, cunhada de Edison Torres (TBA).
    Já que só lhe fazem perguntas,  vou entrar na vibração dos “xeretas” e perguntar:
    O que vc faria para que num acidente de avião, pudessemos ter o menor número de vítimas possível? Segundo: a maioria das mortes estão ligadas à explosão, ou às quedas?
    Beijinho da Léia. varig…saudações   IRA.

    • http://www.avioesemusicas.com Lito

      Olá Léia, não há como não ter vítimas se houver o acidente, todos os esforços de segurança são para que o acidente não ocorra. A maioria das mortes ocorre pela desaceleração brusca.

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  • http://www.facebook.com/luizinho Luiz M Neto

    Quem gosta de A(irbus) defende com unhas e dentes que o seu avião é melhor e consequentemente o B(oeing) se sente no direito de devolver na mesma moeda. Deveria ter colocado X e Y, rsrsrsrs.

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