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Minhas perguntas sobre o Air France AF447 e uma conjectura

Bem, como todos sabem, semana passada o BEA (orgão francês investigador de acidentes aeronáuticos) publicou um resumo de três páginas apenas, com informações factuais sobre o acidente com o Air France AF447. Informação factual é apneas isso, reportam fatos sem julgar ou concluir, apenas um linha do tempo com acontecimentos. O reporte original está aqui (em inglês), não gostei da versão em português, que possui tradução não condizente com termos usados na aviação.

Após a liberação deste relatório preliminar, alguns órgão de imprensa, como sempre, entraram de cabeça num assunto que não compreendem e dramatizaram o ocorrido, e mesmo com a ajuda de especialistas não se livraram do tom sensacionalista que estas matérias sempre trazem, e o pior, não questionaram pontos cruciais do relatório prévio.

Antes de tecer meus comentários a respeito do relatório preliminar oficial, é bom que se saiba que um acidente NUNCA é causado apenas por um fator isolado (um culpado), e sim por uma SÉRIE de fatores que, concatenados, culminam na fatalidade.

Segundo ponto: o relatótio divulgado é muito superficial para que se possa chegar a qualquer conclusão sobre as causas do acidente neste momento. Ele traz mais perguntas que respostas por enquanto.

Bem, dito isto, vou comentar as informações factuais e tentar ao mesmo tempo responder a perguntas feitas neste outro post, que parece ter deixado as pessoas mais confusas sobre como são os instrumentos de uma aeronave moderna como o Airbus A330.

Antes de iniciar, quero comentar uma informação que o Fantástico deu ontem através de um especialista: O especialista disse que na decolagem do Rio, o comandante estava no assento da direita e o copiloto no assento da esquerda. Em NENHUM momento o relatório oficial menciona isso e isto é MUITO difícil de ter acontecido. O comandante sempre vai estar no assento da esquerda, a menos que esteja checando um copiloto, o que não era o caso. Acredito que o especialista tenha se baseado erroneamente na informação do relatório que diz que o “Captain was PNF, one of the co-pilots was PF”, ou seja, o comandante era a pessoa que não estava decolando o avião, porém não diz que ele estava sentado na direita (a menos que o especialista tenha obtido esta informação de alguém do BEA, o que eu acho muito improvável).

O relatório

a) Na página 1, o relatório descreve o cenário que havia no cockpit, desde a decolagem até o momento em que o comandante informa que o segundo copiloto vai substituí-lo. Isto é padrão para voos longos, várias empresas fazem isto e é operacional e homologado fazer isso. Pode-se argumentar que sempre deveria haver um comandante no cockpit, mas tentar acusar que uma aeronave não poderia voar com dois copilotos ou que isto foi um erro da Air France é leviandade.

b) A aeronave estava voando a 35.000 pés e havia tempestades à frente, como sempre há na ZCIT (Zona de Convergência Intertropical). Como estava havendo uma troca de pilotos, foi feito um briefing entre eles (o comandante ainda estava no cockpit). O piloto em comando (que é o copiloto que decolou do galeão) informou que haveria turbulência logo a frente mas que NÃO PODERIAM SUBIR MAIS porque a temperatura não estava caindo conforme as previsões (e a aeronave ainda estava pesada), então eles sabiam que estavam no nível mais alto que a aeronave poderia estar com segurança.

c) Antes de se aproximarem da tempestade, eles decidem fazer um desvio de 12 graus para evitar o que aparecia em suas telas de radar. A turbulência aumentou e eles reduziram a velocidade para Mach 0.80 (saindo de Mach 0.82). Até aqui tudo normal.

d) Dois minutos depois, o Autopilot e o Autothrust desengataram, por causa de uma discrepância entre as velocidades que os tubos de pitot independentes estavam sentindo. É muito improvável que os três tubos de pitot tenham congelado exatamente ao mesmo tempo, portanto as diferentes sensibilidades entre eles é que fez com que os computadores de voo saíssem do sistema de controle e desconectassem o AP e AT. Até aqui, a aeronave voava perfeitamente bem, apenas algo errado com as sondas e com instrumentos essenciais ao voo estava acontecendo. O piloto em comando declara verbalmente: “Perdemos as indicações de velocidade” e “Alternate Law”, indicando que ele sabia que acabava de ter perdido algumas proteções do envelope de voo, entre elas a proteção contra STALL.

e) Provavelmente devido a turbulência, a aeronave inclinou-se para a direita e aí começaram os problemas. O piloto em comando fez um movimento no Sidestick (um tipo de joystick que a Airbus usa em seus aviões) para a esquerda e para trás, o que fez com que o nariz da aeronave se elevasse e esta subisse RAPIDAMENTE para 38.000 pés, com uma razão de subida de até 7.000 pés/Minuto! Não havia razão para subir, o piloto não anunciou que iria subir, não houve contato com o ATC pedindo para subir e o própeio piloto havia dito alguns minutos antes que NÃO PODERIAM SUBIR. O resultado natural desta subida sem aumento da potência foi a perda de velocidade.

Por que houve um comando para subir tão bruscamente? Já já falo de uma conjectura que vem me deixando irrequieto, pois não foi uma reação lógica.

f) De acordo com os manuais de voo da Airbus (e de outros fabricantes em geral), quando se perde as informações de velocidade, deve-se deixar as manetes de aceleração aonde estão e continuar voando reto e nivelado, desta maneira a velocidade permanece a mesma que estava anteriormente, independente do que aparecer nos indicadores de velocidade. Quando um piloto automático se desacopla, a aeronave estará sempre “trimada” (ajustada em seu balanço), portanto pouco comando deve ser dado para sair desta situação. Mas não podemos esquecer que eles enfretavam turbulência.

g) O reporte da BEA diz que as discrepâncias entre as velocidades duraram menos de um minuto.

h) Ao atingir 38 mil pés depois da subida brusca, a aeronave estava muito além de sua altitude operacional para aquelas condições de peso no momento e não conseguiria voar de maneira estável, no entanto a força no sidestick continuava a ser no sentido de elevar o nariz. O alarme de stall soou duas vezes, a aeronave iniciou sua queda por falta de sustentação (ângulo de ataque elevado e pouca velocidade horizontal).

i) Quando a aeronave começou a descer (e após o Stall Warning ter soado novamente), os pilotos aplicaram potência máxima aos motores. Naquela altitude, esse excesso de potência não teve o mesmo efeito que durante uma decolagem, no entanto o piloto em comando continou pressionando o sidestick para elevar o nariz, o que causou o sistema de trimagem do elevator a comandar o estabilizador cada vez mais no sentido de elevar o nariz da aeronave, mas é preciso levar em consideração que, como a aeronave já estava em stall, não havia massa aerodinâmica para fazer o nariz subir mais (ou descer), mas a potência máxima nos motores atuava no sentido de elevar o nariz um pouco mais.
Mais ou menos neste momento, o probelma de indicação de velocidade melhorou e foi gravada uma pelas caixas pretas velocidade de 185 nós, provavelmente por causa do aumento da potência dos motores.

j) Quando já passava novamente por 35 mil pés na queda, o comandante do voo entrou na cabine e as indicações de velocidade tornaram-se inoperantes novamente. O ângulo de ataque neste momento estava em mais de 40 graus e o nariz do avião apontava 15 graus para cima (um pouco mais do que no início de uma decolagem normal), a razão de descida era de 10 mil pés/minuto (queda livre) com as asas oscilando 40 graus para cada lado. O piloto em comando continuava aplicando força total no sidestick no sentido de subir a aeronave e virar à esquerda.

k) Em algum momento alguém no cockpit trouxe as manetes de potência para marcha lenta. Neste momento, o piloto em comando fala: “I don’t have any more indications”. A BEA ainda não explica isto, mas esta frase pode ter sido causada pela desorientação espacial. Com as ocilações das asas para os dois lados, um angulo de ataque de 40 graus e uma indicação de velocidade vertical de -10.000 pés/min e apenas a escuridão do lado de fora, o corpo humano é traído pelos sentidos e ao invés de acreditar nas indicações, prefere acreditar que o que ele sente é verdade. Isto aconteceu no acidente do PP-VJK da Varig.

l) O piloto em comando (PIC) finalmente comandou o nariz para descer (não está definido quem era o PIC neste momento), o que fez com que o ângulo de ataque diminuisse. Por coincidência, as velocidades ficaram válidas novamente e o aviso de STALL soou novamente. Um minuto depois um dos pilotos diz que vai chegar ao FL100 (10 mil pés de altitude), o que significa que eles tinham indicação de altitude o tempo todo, já que as sondas que medem a desidade/pressão do ar ficam na lateral da fuselagem, e são menos suscetíveis a congelamento.

m) Quinze segundos depois, há comandos simultâneos em ambos sidesticks e um deles fala “go ahead, you have the controls”, o que é fraseologia padrão para quando um dos dois pilotos aciona o botão de controle que tem no sidestick (ao contrário do que o Fantástico falou, que “eles se animaram e disseram: vamos, agora temos o controle” (vergonha alheia).

n) A ultima gravação indica uma velocidade vertical de quase 11 mil pés/min, uma atitude de 16 graus e uma inclinação de asa de 5.3 graus.

Perguntas dos leitores

Estas são as descrições dos fatos publicados no relatório preliminar da BEA, e antes de fazer minhas perguntas que só serão respondidas no relatório final, vamos a algumas dúvidas dos leitores que surgiram neste post.

Amvarani: o que nao entendo eh como um aviao que estava a mach .80 entrou em stall, depois de mandar a potencia a 100% em regime de decolagem o aviao continuou caindo. Isso nao entendo de forma alguma.

Ele estava em Mach 0.80 enquanto voava nivelado. Quando efetuou a subida brusca, a velocidade caiu vertiginosamente quanto mais altitude o avião ganhava, até entrar em Stall a 38 mil pés. Acelerar o motor para 100% de potência a 38 mil pés não significa muita coisa, pois o ar é muito rarefeito, grosseiramente, 100% de potência lá em cima equivale a menos de 30% ao nível do mar.

mordente: A minha questão é simples, com a falha dos sistemas de navegação, e sendo de noite, os pilotos não têm referência para saber se o avião está a descer ou a subir, certo?

Sim e não. Eles possuiam a indicação de velocidade vertical disponível, pois esta vem direto do sistema inercial e é independente dos pitots. Através desta indicação seria possível saber se a aeronave estava subindo ou descendo. Nesta figura abaixo temos uma imagem do PFD (Display de voo primário). Na extrema direita temos a indicação de velocidade vertical. As flags de FD e FPV e SPD LIM estavam presentes durante as falhas, bem como os “X” amarelos (âmbar) indicando perda de proteção de ângulo de ataque.

Não existe um sistema tipo nível bolha-de-ar que permita aos pilotos saber que estão a voar na horizontal?

Não, não existe. Existem inclinômetros instalados na aeronave, mas estes são usados somente pelo pessoal da manutenção, para executar alguns tipos de serviço e também para abastecimento quando o sistema de indicação de combustível falha. Aeronaves mais antigas como o 767 possuem um nível de bolha logo abaixo do PFD (ver figura abaixo), mas seria util apenas para corrigir derrapagens ou manter asas niveladas.

Geneses vier: Muito dificil de entender…. não sei nada do assunto, mas poderia o gelo ter destruido alguma outra parte hidraulica, ou ate mesmo gelo ter acertado e arrancado os pitots e o computador e tudo mais entrado em bagunça geral? …pq nao entra na minha cabeça 3 pilotos em uma situação de stall levantar o nariz ….!!

Não, o gelo não teve nada a ver. Há exemplos de aeronaves que entraram em CB pesado, cobertos de gelo, ficaram extremamente danificadas mas não há como travar superfícies ou romper o sistema hidráulico. Neste acidente, o A330 estava totalmente operacional, exceto pelas perdas de indicação de velocidade.

José Ricardo: Oi Lito, eu achei estranho uma coisa, se eu não estiver errado as aeronaves Airbus devem ter aquele sistema de proteção contra stall que baixa o nariz do avião independentemente do comando do piloto e a mesma coisa se caso ele efetuar um rolamento muito grande o sistema supervisor de voo entra em ação também.

Esta proteção está presente tanto em Boeings quanto em Airbus, mas o problema é que para que este sistema funcione, é necessário que as velocidades sejam válidas, o que não era o caso neste acidente.

Esse sistema pelo jeito talvez, não deve conversar diretamente com o sistema inercial não é? Então será deve somente ler as informações que saem das smart probes da aeronave?

Precisa de vários inputs, sem a informação de velocidade você retira um importante parâmetro da equação, logo, os computadores saem do “jogo” e deixa na mão dos pilotos a proteção.

Se a aeronave entrou em stall, é claro que ela cai… Será que é difícil sentir por exemplo um frio na barriga percebendo que o avião está caindo e baseado nisso efetuar um movimento para ganhar atitude?

O frio na barriga é somente inicial, como durante uma turbulência. Quando a queda é constante, não há frio na barriga, somente no início da aceleração. Neste caso os pilotos e passageiros devem ter sentido o desconforto nos ouvidos em virtude da alta razão de descida, mas não a sensação de queda, porém sentiram o balanço das asas de 40 graus para cada lado. Além do mais a tripulação sabia o tempo todo a altitude da aeronave.

João Henrique: Lito será que não houve algum tipo de falha no horizonte artificial? Isso explicaria porque o piloto puxou o sidestick ao inves de empurrar, pois pode ter havido a sensação da aeronave estar com o nariz abaixado!

Não acredito nisto, havia três fontes diferentes de Atitude, eu tenho outra conjectura a respeito.

Jorge Aguilar
1- eles não sabiam a altitude. O avião não conta com altímetro “analógico”?

Sabiam a altitude, não houve a perda desta indicação, tanto que durante a queda, um dos pilotos diz: “vamos atingir o FL100”

2- não sabiam onde estava o horizonte. O avião não conta com um horizonte artificial analógico?

A princípio eu achei que a falha dos ADIRS por falta dos sensores de velocidade pudessem ter removido as informações de atitude, mas não foi o caso, havia informação de atitude, tanto nos PFDs quanto no instrumento standby (ISIS). Em algum momento durante a queda um dos pilotos fala que “todas as indicações são inválidas”, mas não havia mensagem de ACARS ou nada no relatório que aponte que isso ocorreu, no entanto é provável que a desorientação espacial tenham levado os pilotos a acreditar que o que o instrumento indicava não poderia ser verdade (mas era).

Agora minhas perguntas:

Por quê o piloto em comando, mesmo depois de ter brifado sobre a tempestade a frente e que verbalmente deixou claro que não poderia subir, comandou a aeronave para subir tão bruscamente??

Eu tenho uma conjectura sobre isso, mas antes vamos repetir o que escrevi no início do texto: um acidente nunca tem apenas uma causa e sim uma reunião de fatores. Usei o termo conjectura pois é quase leviano falar sobre hipóteses sem ter acesso à todo o relatório, e é bem provável que a EBA não tenha divulgado todas as informações e conversas no cockpit, mas vamos lá.

Você possui um carro com direção hidráulica? Se tem, deve ter percebido que quando o seu carro está parado, o volante fica bem leve para você fazer as manobras, mas conforme você vai acelerando o volante vai ficando mais duro, para evitar que você faça manobras bruscas que poderia deixar o carro sem controle, certo?

Pois bem, nos aviões há um sistema semelhante, chamado de “artificial feel”. Da mesma maneira que no seu carro com direção hidráulica, quanto mais rápido o avião estiver voando, mais duro o comando fica, mas não só isso, a quantidade de movimento na superfície também é diminuido. Isto significa que, com a aeronave no chão, se você mexer 2 centímetros no comando, a superfície vai se mover X. Voando em alta velocidade, os mesmo 2 centímetros vai mover a superfície x/4 (mais ou menos, não tenho dados para informar o quanto).

E como é que este sistema é controlado? Através dos sensores de velocidade!

Procurei ontem no manual do Airbus A330 sobre “elevator feel” para saber de onde as informações para o sistema são obtidas, mas encontrei apenas controles para o Leme (rudder travel), e como sabemos, uma das mensagens de ACARS recebidas era de que o Rudeer Travel Limit havia falhado, o que é consistente com a perda das indicações de velocidade.

Para o caso do elevator (que faz o avião subir e descer), só encontrei informações sobre solenóides que endurecem o sidestick com o piloto automático engatado. Se algum especialista em Airbus ler isto, por favor comente se há algum tipo de “discrete” de velocidade para limitar o movimento da superfície e se este sistema funcionaria em Alternate Law – grato.

Considerando o que descrevi acima, e se o piloto em comando não anunciou sua intenção de subir, a única explicação plausível que encontro no momento para a subida brusca é que o sidestick perdeu sua sensibilidade artificial com a desconexão do piloto automático e quando o piloto tentou corrigir o primeiro movimento de quando a asa direita inclinou por causa da turbulência e inadvertidamente puxou o sidestick um pouco para trás, a superfície se moveu como se a aeronave estivesse parada, causando um grande movimento de subida na aeronave, que passou de 7000 pés/min. Não sei se os pilotos são treinados a usar o sidestick sem as proteções de limite de curso e com certeza a sensibilidade é bem diferente do normal.

Espero ler algo a respeito disso no relatório final, pois é o único ponto neste acidente que não faz sentido neste momento para mim.

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Sobre o Autor

Graduado em Manutenção de Aeronaves, com muito bom senso :) 30 anos de aviação comercial (e contando), de Lockheed Electra à Boeing 787. Tentando simplificar a complexidade da aviação.
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