Aula 10 - Sistema de Navegação por Radio Faróis

O sistema de navegação por radio-faróis VORTAC é um  método de navegação utilizado por um piloto para que ele consiga sair de um ponto no globo terrestre e chegar a outro com relativa facilidade e segurança.
A aeronave acha-se equipada com um transceptor DME, que é sintonizado para a estação de terra DME correspondente, comumente localizada junto a uma estação VOR. Este conjunto é denominado VORTAC. Abaixo temos um recorte de uma carta de navegação, onde, destacados com círculos verdes, vemos duas estação VOR.

A primeira coisa que o piloto precisa saber é o que realmente é um VORTAC, visto que há diversas informações dentro desta imagem. Temos, como já foi dito, duas estações VOR na imagem, são elas: GAVIOTA e SAN MARCUS. Vamos considerar a VORTAC San Marcus, sendo assim, dentro da respectiva caixa esta escrito que seu nome é San Marcus, e que para sintonizar esta estação você precisa inserir a freqüência 114,9 no seu rádio de navegação.

Ela também lhe mostra que RZS é o identificador de 3 letras dessa estação, de modo que, se você inseriu o RZS no seu plano de vôo, todos saberão que você estará voando para o VORTAC San Marcus, já que, não há outro RZS no país.

VOR significa VHF omnidirectional radio range, e nada mais é do que um sinal de rádio emitido em todas as direções (omnidirecional) que funciona através do princípio da diferença elétrica de fases entre dois sinais de rádio.

Seu princípio de funcionamento é baseado na criação de uma diferença de fase criada entre dois sinais de rádio, sendo que o primeiro deles é chamado “sinal de referência” e é transmitido em todas as direções do azimute simultaneamente; o segundo é chamado “sinal variável” e é transmitido em todas as direções por uma antena direcional, que gira numa velocidade de rotação aproximadamente de 1800 voltas por minuto, mantendo com o sinal de referência de fase que varia de acordo com a direção da transmissão.
Um sistema VOR é constituído por um conjunto de emissores geograficamente distribuídos e por um receptor colocado na aeronave. Geralmente as estações VOR estão elevadas acima do terreno cerca de 5m e emitem uma potência entre 50W e 200W com polarização horizontal. Funcionam na banda dos 108MHz aos 118MHz.
As antenas circundantes radiam aos pares diametralmente opostos de modo a que a direção de propagação da estação varie 360°. Esta rotação demora 0,03 segundos, ou seja, apresenta uma frequência de rotação 30 Hz (1800 RPM). A abertura de feixe do lóbulo principal é de cerca de 13°. 

O sistema VOR funciona em linha de vista e opera para uma altitude mínima da aeronave de 1000 pés (304,801m) AGL ("Abouve Ground Level"). Tem um alcance máximo de 200 milhas náuticas (cerca de 370Km), no entanto este alcance depende de eventuais obstáculos do terreno e da altitude de voo da aeronave.

As estações de solo deste sistema identificam-se perante um receptor através de um código Morse de 3 letras aos 1020MHz ou através de voz, podem também transmitir outro tipo de dados, tais como informação meteorológica.

O sistema VOR está organizado em 3 classes segundo a altitude AGL da aeronave e de acordo com a sua aplicação operacional, isto é, a relação entre a altitude de voo da aeronave e o alcance do sistema para que haja uma comunicação confiável:

* T (Área Terminal - TMA): quando uma aeronave se desloca próxima da altitude AGL mínima de voo;

* L (Baixa Altitude): quando uma aeronave se desloca a uma altitude superior à altitude AGL mínima de voo;

* H (Alta Altitude): quando uma aeronave voa perto da altitude "teto de voo".

O sistema VOR emite dois sinais simultâneos: um sinal de referência, omnidireccional e de fase constante, através da antena central que indica a direcção do Norte Magnético, enquanto as antenas circundantes radiam aos pares diametralmente opostos de forma direcional. Na aeronave, o receptor de bordo mede a diferença entre as fases dos dois sinais oriundos da estação VOR e converte essa diferença em graus magnéticos (radiais) dando informação da sua posição em relação ao Norte Magnético. Os sinais estão em fase quando o sinal variável está alinhado com o Norte Magnético.

Caso a aeronave esteja neste setor, a indicação do VOR, caso esteja selecionado no OBI o rumo 360 será como a figura ao lado. A aeronave está exatamente sobre a rota selecionada (o CDI está centrado) e o indicador TO/FROM está indicando FROM. Isso significa que ela está na RADIAL 360 do VOR. Se a aeronave estiver com proa 360 e não houver vento para desviá-la, ela se afastará do VOR naquela radial. O indicador TO/FROM em FROM significa que o rumo escolhido é um rumo de AFASTAMENTO do VOR (RADIAL). Se quiséssemos voar em direção ao VOR deveríamos colocar no OBI o rumo 180, que é a recíproca de 360, aí o indicador iria para TO, mas o CDI continuaria centrado.

Aula 09 - Sistema de Luzes de Aproximação

O Sistema ALS (Approach Sight System) é um sistema de luzes de aproximação utilizado para melhorar a capacidade operacional e segurança da aeronave durante a operação de aproximação e pouso, particularmente durante períodos noturnos e/ou de visibilidade reduzida.

O ALS fornece informação visual de alinhamento de pista, percepção de altura, orientação para rolagem e referências horizontais. Embora esses auxílios sejam utilizados para aproximações visuais, são também utilizados em conjunção com auxílios eletrônicos para aproximação e geralmente apoiam mínimos de visibilidades reduzidos. Os sistemas que são utilizados com auxílios de precisão ILS, PAR e MLS têm normalmente 3.000 pés de comprimento. Os sistemas que são utilizados com o VOR e NDB têm normalmente 1.4000 pés de comprimento. Esses sistemas são classificados em alta e baixa intensidade, dependendo dos tipos de lâmpadas e equipamentos utilizados.

O ALS é formado pelos seguintes Sub-Sistemas: Sub-sistema de potência; Sub-sistema de flashers seqüenciais de descarga capacitativa; Sub-sistema de luzes de cabeceira de pista; e Sub-sistema de marcadores luminosos de pista. Composição Básica dos Sub Sistemas: Unidade de potência (30 a 60 KVA): Reguladores de brilho; Quadro de comando e proteção e Sequenciador de flash. Sub-sistema de flashers: Transformador de potencial para energização do sistema de flashers; Unidade do flash de descarga capacitativa; Caixa de junção e passagem para interligação dos flashers; Circuito sequencial de disparo dos flashers e Circuito de alarme de flashers inoperantes. Sub-sitema de luzes de cabeceira: Abrigo metálico de 16" para transformador de isolamento - tráfego leve;  Abrigo metálico de 16" para transformador de isolamento - tráfego pesado; Unidade de luz embutida unidirecional; Unidade de luz embutida bi-direcional; Transformador de isolamento de 300 W e 500 W; Conectores de cabos; e Cabo conector duplo. Sub-sistema de marcadores luminosos de pista; Transformador de isolamento de 200 W; Conectores de cabos; Cabo conector duplo; Marcador luminoso e Suporte para transformador de isolamento.

Aula 08 - Sistema de Pouso por Instrumentos

O Sistema de Pouso por Instrumentos chamado de “ILS (sigla em inglês) é utilizado como sistema antinevoeiro e está em operação no aeroporto internacional de Cumbica, em Guarulhos, atende a minoria dos voos e será usado raramente pouco mais de um dia a cada ano. Isso porque usar o antinevoeiro requer que as companhias aéreas tenham aviões certificados e pilotos treinados. A justificativa das empresas é o custo: treinar pilotos é caro e exige treinamento constante. Em Cumbica, que fecha cerca de 40 horas (0,4% do ano) ao ano por causa da neblina.

As maiores companhias,são habilitadas para o ILS 2, na qual os pousos ocorrem com visibilidade horizontal mínima de 350 metros. Enquadram-se nesse requisito quase todas as operações em Cumbica. O equipamento prestes a operar permite pousar com visibilidade ainda menor, de 175 metros.

Serão beneficiadas as companhias aéreas americanas e europeias, que, por atuar em condições climáticas adversas em seus países de origem, são certificadas para usar o equipamento. A alemã Lufthansa, por exemplo, afirmou que está apta a fazê-lo.

A TAM informou que está em processo de pedir à Anac aval para usá-lo nos seus aviões maiores, que fazem rotas intercontinentais (Boeings 767 e 777 e Airbus A330), assim como treinar as tripulações a fazê-lo. A Gol informou que aguardará a implantação do ILS 3 antes de se manifestar, pois seus aviões são autorizados a usar o ILS 2, tido como suficiente.

Aula 07 - Como e quando usar Luzes de Taxiamento

ANTI-COLLISION LIGHTS – Acionada na partida dos motores ou início do tratoramento (PUSH BACK) e desligada após o corte ou final do tratoramento.

POSITION LIGHTS – Uso contínuo entre o pôr e o nascer do sol, ou em operação com baixa visibilidade. Em voos internacionais são de uso contínuo.

LOGO LIGHTS – Uso entre o pôr e nascer do sol, bem como em operação de baixa visibilidade, com a aeronave no solo. Em voo, usar nas fases de subida e descida.

RUNWAY TURNOFF LIGHTS – Uso obrigatório no início da decolagem até o TOC e do TOD até o pouso. Devem permanecer ligadas no táxi sobre a pista (back track) ou no cruzamento de pista.

WING ILLUMINATION LIGHTS - Uso específico para inspeção de asa. Uso de acordo com a necessidade.

LANDING LIGHTS (FIXED) – Utilizar sempre abaixo do FL100. Acionadas no táxi sobre a pista (back track) ou em cruzamento de pista.

LANDING LIGHTS (RETRACTABLE) – Para o pouso noturno. Normalmente acionadas 500ft quando visual ou nos mínimos de teto quando efetuando procedimentos de aproximação por instrumento. Normalmente não são utilizados para decolagem. Devem permanecer ligadas no táxi sobre a pista (back track) ou no cruzamento de pista.

STROBE LIGHTS – Devem permanecer ligadas desde o Before Takeoff Checklist até o After Landing. Devem permanecer ligadas no táxi sobre a pista (back track) e no cruzamento de pista.

TAXI LIGHTS – Acionada quando aeronave em movimento no solo por meios próprios tanto no período noturno como diurno.

A imagem mostra o posicionamento das luzes em um Boeing da família 737.

Aula 06 - Luzes de Navegação e Anticolisão

As Luzes de navegação têm o objetivo de indicar a trajetória relativa da aeronave em relação aos observadores. Essas luzes serão vermelhas na ponta da semi-asa esquerda, verde na ponta da semi-asa direita e branca na parte traseira inferior da aeronave, como mostra a figura.

As luzes de navegação deverão ser exibidas à noite ou em qualquer outro período que se julgar necessário. Luzes de navegação: As lanternas de luzes de navegação são dotadas de lâmpadas de filamento, as quais, quando ligadas, mantêm um fluxo constante de luminosidade. 

As Luzes anticolisão têm o objetivo de chamar a atenção para a aeronave. Essas luzes são brancas ou vermelhas, de funcionamento intermitente ou em relâmpagos, localizadas normalmente nas pontas da asa e no topo da deriva. Podem, também, ser fixadas na parte superior ou inferior da fuselagem. As luzes anticolisão devem ser exibidas sempre que a aeronave estiver em operação, independente do período do dia (diurno ou noturno). 

Luzes anticolisão: As lanternas de luzes anticolisão brancas ou vermelhas, emitem flashes de alta intensidade, e acendem de forma intermitente ou ficam em rotação (beacon rotating). Para as pontas da asa são aplicadas as lâmpadas de gás xenônio brancas, também pode-se aplicar uma terceira lâmpada de xenônio na cauda da aeronave, junto à de navegação, com lente transparente (luz branca). No topo da deriva ou na parte superior ou inferior da fuselagem, aplicam-se as vermelhas intermitentes, com lâmpadas halógenas ou de gás xenônio.

Entende-se que uma aeronave está em operação, quando em vôo, efetuando táxi, efetuando giro de manutenção no solo ou mes o sendo rebocada.

Aula 05 - Medição da Mudanças de Pressão

A ponte de Wheatstone pode ser usada como variômetro. O variômetro detecta mudanças na pressão do ar devido às mudanças súbitas de altitude, muito usado em planadores, é um sensor que usa dos recursos dessa ponte de Wheatstone.

O circuito desses variômetros apresentam dois termístores NTC, cada um deles medindo a temperatura do fluxo de ar que se movimenta sob a diferença de pressão ocasionadas pela alteração da altitude. O variômetro alerta o piloto para uma corrente térmica ascendente e, com isso, ele pode ganhar altura e voar durante um tempo maior.

Quando o instrumento é inicialmente aferido, o resistor prefixado é ajustado para uma tensão de saída ZERO. A vantagem da ponte de Wheatstone é que só diferenças de temperatura entre os dois sensores colocarão a ponte fora de equilíbrio.

Aula 04 - Medição da Velocidade do Ar

A figura abaixo ilustra uma aplicação onde PTCs estão ligados em ponte de Wheatstone com um resistor, cuja finalidade é medir a velocidade do ar em um canal aerodinâmico.

Funcionamento: Dois PTCs permanecem onde o ar está parado e um outro é colocado dentro do canal aerodinâmico. Todos os PTCs são previamente aquecidos pela corrente que circula pela ponte.

Se o ar tiver a mesma temperatura em ambas as condições, ou seja dentro e fora do canal aerodinâmico, a ponte estará em equilíbrio.

Uma passagem de ar pelo canal fará com que o referido PTC seja mais resfriado causando então uma mudança da resistência e o desequilíbrio da ponte, que será acusado pelo amperímetro. Uma prévia calibração da escala do amperímetro permitirá a medição da velocidade do ar no canal aerodinâmico.