\.o./ Aviação e História \.o./
Os Primórdios dos Simuladores de Voo
SO Jefferson E. S. Machado*
1. Para que surgiram
No inicio da aviação foram muitos os acidentes que vitimaram pioneiros e trouxeram prejuízo financeiro para os envolvidos na nova atividade. A inexperiência e inabilidade específica dos pilotos fizeram surgir a necessidade de uma preparação inicial, para o manejo dos controles das aeronaves e das condições existentes em voo. Diante disso, alguns inventores, fascinados pela aviação, porém preocupados com seus perigos, criaram alguns aparelhos chamados inicialmente de treinadores de voo, que agora, devido às transformações tecnológicas que receberam, são mais conhecidos como simuladores. Com o passar do tempo, de simples aviões em tamanho real, fixados ao solo a fim de proporcionar o treino dos comandos, esses aparelhos tornaram-se sinônimo de alta tecnologia e sofreram adição de elementos da informática e da ciência que o tornaram realizadores de verdadeiros voos virtuais.
Os simuladores, portanto, tem como característica comum uma imitação operacional da atividade de voo real. Seu propósito é, como o próprio nome já diz, simular o comportamento do avião, como um modelo dinâmico do procedimento do aparelho voador, a fim de permitir que o piloto interaja com o aparelho como parte da simulação.
2. Primórdios do treinamento simulado de pilotos
A História dos simuladores inicia-se, por volta de 1910, com a construção de vários simuladores contemporâneos. Usando os mesmos princípios, o “Sanders Teacher” e o invento de Eardley Billing eram um aeroplano sobre uma articulação universal fixo ao solo. Foram concebidos com o intuito de possibilitar ao piloto a aprendizagem dos movimentos necessários para o controle do avião.
A primeira evolução tecnológica dos simuladores foi a criação do “Barril de aprendizado de Antoniette” (foto). Era o primeiro simulador que não se baseava no vento. Foi utilizado em 1910 para o treinamento e pode ser considerado uma estrutura sintética, isto é, não se tratava de um avião fixo ao solo. Este simulador consistiu essencialmente em duas metades de tambor, um colocado em um pedestal e o outro que representava um cockpit. O piloto sentava-se no meio do barril superior, que era movido manualmente e, em seguida, tinha que controlar várias situações de voo.
Figura 1 - treinamento no Barril de aprendizado de Antoinette
Erroneamente, acreditava-se que tais simuladores habilitavam uma pessoa a se orientar em voo como em solo. Mais tarde descobriu-se que a orientação dependia largamente da visão. Logo, simuladores móveis estavam equipados com instrumentos cada vez mais complexos, que eram controlados pneumaticamente ou mecanicamente. Outro desenvolvimento foi a capacidade de gravar a trajetória de voo do aluno usando um plotter: uma pena pintando numa linha em um mapa e dando o instrutor de voo a possibilidade de simular manualmente sinais de balizamento.
Depois desse momento inicial os inventores envolvidos com a simulação buscaram a evolução desses equipamentos. Nos anteriores, as condições de voo e do aparelho eram conseguidas através do uso da força humana, como podemos ver na foto acima. Ou seja, a construção de máquinas do tipo Antoinette com atuadores mecânicos ou elétricos ligados aos controles do simulador. A automação tinha como objetivo a movimentação da fuselagem do piloto em treinamento, a fim de que esse fosse levado a situações próximas da realidade encontrada nos controles das aeronaves durante o voo. 1
Alguns aparelhos foram produzidos a partir da intenção acima. Porém, o que obteve o maior êxito foi o Link Trainer. Seu inventor, Edwin Link, era filho de um empresário dono da Piano Link and Organ Company de Binghantom, Nova Iorque, onde enveredou pelo mundo da engenharia. Seu simulador foi desenvolvido entre 1927 e 1929. Sua construção foi baseada nos mecanismos pneumáticos dos pianos e órgãos. Sua diferença em relação aos outros foi uma bomba de sucção de acionamento elétrico instalada na base fixa, que alimentava as várias válvulas de controle operados pela vara do leme, enquanto outro dispositivo movido a motor produzia uma sequência repetida de distúrbios de atitude.2
Como se pode observar, esses primeiros simuladores não possuíam instrumentos de navegação. Seus objetivos, inicialmente, eram demonstrar aos alunos os efeitos dos controles sobre a atitude do avião tripulado e treiná-los para a operação das aeronaves. A independência de movimento de cada item, como ailerons, elevadores e leme, não possibilitavam uma reprodução verdadeira do comportamento das aeronaves. Sendo assim, não se tornaram, até o final dos anos 1920, uma possibilidade de substituição de um voo real. O seu papel como verdadeiro auxílio na formação dos pilotos demorou ainda uma pouco mais devido à situação ainda rudimentar da ciência naquele momento.3
3. História do sucesso Link Trainer
Esse aparelho treinador de piloto tinha a aparência exterior semelhante a um avião de brinquedo. Com o tempo, diante do insucesso e das críticas às verdadeiras funções do equipamento, Ed Link adicionou ao cockpit controles de aeronaves convencionais e instrumentos que mostravam ao piloto se eles estavam voando em um nível satisfatório.4
Nos anos 30 a Army Air Corps5 decidiu implementar o serviço de Correio Aéreo do Exército. Seus pilotos utilizavam a técnica de voar a partir das referências no solo. Porém, em condições meteorológicas desfavoráveis, a ocorrência de sinistros poderia alcançar números muito altos. Foi justamente o que ocorreu, logo durante a primeira semana do correio militar americano. Dessa forma, a Army passou a observar mais de perto o desenvolvimento do Link Trainer. 6
Porém, antes de comprar o aparelho, submeteu Edwin Link a um teste: o fez realizar um voo entre Nova Iorque e Newark, uma cidade no estado de Nova Jérsei, em um dia de muito nevoeiro, a fim de perceber seu treinamento em voos sem visibilidade. O mesmo conseguiu chegar ao destino, voando apenas por instrumentos. Assim, os militares ficaram convencidos da possibilidade do voo às cegas, com a utilização de instrumentos. Encomendaram inicialmente seis treinadores e não pararam de solicitar novas quantidades. Durante a Segunda Guerra, foram produzidos mais de 10.000 aparelhos, que equiparam os EUA e países aliados, entre eles o Brasil, dominando o setor de treinamento militar.7
Figura 2 - Treinamento em Link Trainer de Pilotos da Army
4. Desenvolvimento dos simuladores para uso militar
Após a adoção do Link Trainer pela Army, houve um maior interesse das Forças Aéreas na utilização de simuladores. A partir disso, foram surgindo novas tecnologias e sistemas para o uso desse mecanismo para treinamento dos pilotos de guerra. O próprio Link foi vendido em várias versões para Japão, União das Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS), França e Alemanha. A Real Força Aérea (Royal Air Force – RAF) recebeu seu Link em 1937. Dessa forma, com a eclosão da Segunda Guerra, as maiores forças aéreas iniciavam seus pilotos em treinadores “Links” ou similares, inclusive os pilotos do Eixo.
Figura 3 - Treinamento em Link Trainer de pilotos da Royal Canadian Air Force
Com o início do segundo grande conflito a necessidade de novos pilotos aumentou. Dessa forma, passou-se a utilizar um treinamento combinado entre o Link e os equipamentos concebidos em fuselagens originais das aeronaves. A ambientação nas cabines de cada aeronave específica, a partir de suas peculiaridades, passou a ser essencial. Temos o exemplo do Treinador8 de Hawarden que tinha como cabine a parte da fuselagem de um Spitfire.
Em 1939, a RAF solicitou a criação de um simulador que permitisse a capacitação em navegação celestial das tripulações que voavam sobre o atlântico, além de melhorar a exatidão durante missões noturnas sobre a Europa. A Link atendeu e em 1941 lançou o primeiro Treinador de Navegação Celestial que foi utilizado pelos ingleses e norte-americanos.9
Figura 4 - Treinador de Navegação Celestial
Outro simulador foi o chamado “fuselagem instrucional” que se tratava de uma fuselagem do avião desejado, que era montada dentro de um hangar. Além da simulação do piloto, era usada para treinar de forma completa toda a tripulação. Com o funcionamento pleno de todos os sistemas da aeronave, esse equipamento proporcionava maior realidade as ações dos tripulantes. O Silloth Simulator foi um desses modelos e alcançou grande sucesso na RAF. Ele foi desenvolvido para treinar toda a tripulação, sendo um simulador de familiarização para aprendizado das ações e contorno de panes.
Figura 5 - Silloth Simulator
A Segunda Guerra trouxe consigo uma grande novidade na fabricação de aparelhos simuladores. Os cientistas começaram a utilizar uma nova tecnologia. Tratava-se da utilização de computador analógico para resolver as equações do movimento da aeronave. Estes simuladores foram os antepassados diretos do simulador moderno.
*O autor é Suboficial da Força Aérea Brasileira e Doutor em História Comparada pelo Programa de Pós Graduação em História Comparada da Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Referências
1. MOORE, Kevin. Early History of Flight Simulation. Disponível em: https://www.simulationinformation.com/education/early-history-flight-simulation. Acesso em 31 Ago 2016.
2. Link Simulation & Training disponível em: https://www.link.com/about/pages/history.aspx. Acesso em 31 Ago 2016.
3. MOORE, Kevin, op. cit..
4. . Link Simulation & Training, op. cit..
5. Aviação do Exército dos Estados Unidos.
6. . Link Simulation & Training, op. cit..
7. Idem
8. “Treinador” também era a forma pela qual os simuladores eram chamados.
9. MATSUURA, Jackson Paul. Aplicação dos Simuladores de Voo no Desenvolvimento e Avaliação de Aeronaves e Periféricos. Disponível em: http://www.ele.ita.br/~jackson/files/tg.pdf. Acesso em 28 Ago 2016.
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