Aula 02 – Instrumentos de Navegação | ABRAPIV
O Vôo IFR no avião em causa, é feito com a ajuda dos seguintes instrumentos de navegação: VOR/LOC e ADF. Atualmente existem outros auxílios à navegação, como o INS, o LORAN e o GPS, que ao que tudo indica, deve tornar-se o método de navegação do futuro. O ATP possui um sistema rudimentar de INS.
O mais simples instrumento de navegação é o ADF (Automatic Direction Finder). Foi o primeiro auxílio-rádio para o vôo IFR. Surgiu por volta de 1923 e é usado até hoje. Utiliza-se de sinais em AM de estações transmissoras chamadas de NDB (Non Directional Beacon) ou radiofarol, ou então de emissoras de rádio em AM comuns ( Broadcasts).Consiste o ADF um receptor e de uma unidade receptora. Vamos primeiro analisar o seu mostrador. Ele consiste de um ponteiro, que gira sobre um mostrador dividido em 360 graus. Veja a figura.
O código Q foi concebido para ser usado em linguagem telegráfica e não falada. Não se sabe quem iniciou a usar em linguagem falada os termos QDM e QDR em lugar de "Marcação Magnética" e de "Linha de Posição", os termos corretos e coerentes com o termo "Marcação Relativa". O termo "Linha de Posição", significa a linha à partir da antena transmissora do NDB, sobre a qual está o avião, medida à partir do norte magnético. A Marcação Magnética é a linha magnética que leva à antena do NDB. A Linha de Posição, portanto é a recíproca da Marcação Magnética. A primeira eqüivale ao FROM do VOR, e a segunda ao TO. Enfim, introduziu-se a "semântica" aeronáutica e, pelo menos no Brasil, tornou-se lugar comum os aviadores adotarem alguns itens do código Q em comunicações por voz: QDR, QDM, QNH, QFE – Talvez pela maior facilidade de pronunciar QDM do que Marcação Magnética; QNH do que Ajuste de Altímetro QFE do que Ajuste a Zero; QRM no lugar de Ruído, QAF em vez de Altura; QSL em vez de Freqüência; QAM em vez de Boletim Meteorológico.
Conhecendo o conceito de marcação relativa, vamos nos aprofundar no conceito de QDM e QDR. Com o avião em Meigs Field, alinhado na cabeceira 36, ou seja, com proa de 001 graus, sintonize o ADF na freqüência 414 e ative o receptor (SHIFT+TAB). O ponteiro do ADF vai apontar para uma relativa de 310 graus (60 graus à esquerda). Então, o nosso rumo para o NDB (QDM) é (Proa do avião+MR) que seria 311. Para saber qual o QDM, some a sua proa com a MR. Se passar de 360, diminua 360 graus que você vai encontrá-la. Outro exemplo: Suponha que o avião está com proa 325 e MR de 120. O QDM é (325+120)= 445. Só que 445 é maior que 360, então subtraímos 360 de 445 e encontramos 085, que é o QDM. Para voar para o NDB devemos então voar com proa 085. O QDR é um rumo a partir de um NDB, ou seja, um rumo de afastamento. Suponha que você esteja voando na direção de um NDB com proa 035. O seu QDM então é 035. Se após passar sobre ele você mantiver proa 035 e a sua MR for de 180 graus aí você estará no QDR 035, ou seja, se estará afastando com proa 035. Se nessa hora você quisesse voltar para o NDB, seu QDM seria (035+180)=215. Note que o QDR é 180 graus oposto ao QDM. Muitas vezes é necessário aproximar em um determinado QDM. Para isso, usamos as TÉCNICAS DE MUDANÇA de QDM.
Suponha que estamos voando no QDM 090, ou seja, estamos com proa 090 e MR zero (1). Queremos nos aproximar no QDM 105. Para isso devemos proceder da seguinte maneira: Voar com uma proa MENOR que a atual (por exemplo, 070). Você verá que a sua MR agora é 20 graus ( Proa 070+MR 020=QDM 090 ) (2). Mantenha a proa e você verá que a sua MR vai aumentando. Quando a sua MR for de 35 graus, você estará no QDM 105 (3), pois proa 070+ MR 035=QDM 105. Vire à direita para a proa 105. Sua MR deverá agora ser zero (4) Veja a figura:
Vamos agora fazer um vôo simulado usando exclusivamente o ADF para orientação.:
O vôo sairá de Avalon para San Diego, na Califórnia. Vá no menu Airports do FS 5 e escolha a área de Los Angeles. Clique no aeroporto de Avalon, pista 04. Sintonize o ADF na freqüência de 245, que é o NDB BONG e ative o receptor usando SHIFT+TAB. O ponteiro do ADF vai apontar para a direita. Decole da pista 04 e inicie uma curva para a direita de modo que a seta do ADF aponte para o numero zero no instrumento. A proa vai ser aproximadamente 110. Mantenha esse rumo. O vôo é meio demorado, por isso eu recomendo ligar o autopilot mantendo uma altitude de 1500 pés e rumo 110. Acelere o tempo do SIM se você quiser (usando R e + ou – ). Ao se aproximar da costa, você vai notar que o ponteiro pode começar a cair para a direita ou para a esquerda. Mude o rumo a fim de mantê-lo sempre apontando para o zero do instrumento. Vamos pousar na cabeceira 09 de San Diego, O NDB BONG fica a 800 metros da cabeceira 09 e alinhado com o eixo da pista. Seria interessante aproximarmos para pouso alinhados com a pista, então aproximaremos com o QDM 092, que é o rumo da pista. Nosso QDM atual é cerca de 105 a 110, então proceda da seguinte forma:
Quando estiver com a costa a vista, vire para a direita rumo 122. Você verá que o ponteiro vai se deslocar para a esquerda. Voe na proa 122 até que a ponta da seta esteja apontando para o numero 33 no indicador do ADF (MR 330 graus). Faça então uma curva suave (1 ponteiro de bank) para a esquerda. Você verá que o ponteiro vai virando para a direita. Alinhe-o com o numero zero. Veja o rumo que você esta voando. Se for 092, parabéns! Você estará praticamente alinhado com a cabeceira 09. Continue nesse rumo que você vai sair lá. Se o rumo for MAIOR que 092 , você está a ESQUERDA do eixo da pista. Teremos que fazer outra correção de QDM. Voe para uma proa 20 graus maior que o QDM atual e espere que a soma da sua proa+MR seja igual ao QDM desejado (092).Vire então para a esquerda de modo a ficar com MR igual a zero. Se o seu QDM for 092 você verá a pista em frente. Suponha então que ao fazer a curva o seu QDM ficou em 103. Vire para proa 123, e espere até que a sua MR seja de 329. Vire então para a esquerda até que a sua MR seja zero e a proa 092. Suponha agora que o seu QDM ficou em 087. Vire para a esquerda, proa 067 e espere até a sua MR ser de 025. Quando a MR for 025, vire para a direita até que a MR seja zero e a proa 092. Visualize a situação na figura. Devo lembrá-lo que o NDB não é um radioauxílio muito preciso, e que muitas vezes, embora o ponteiro esteja marcando o QDM correto, podemos estar um pouco desalinhados com a posição desejada. Na vida real é assim também, às vezes é até pior…
O uso do ADF nos Estados Unidos atualmente está mais restrito à indicação do Marcador Externo no ILS. Aqui no Brasil, no entanto, muitos aeroportos ainda dependem exclusivamente do NDB para operar IFR. Mostramos como aproximar-se por um determinado QDM. Para afastar-nos por um determinado QDR deveremos adotar o seguinte procedimento:
Após o passar sobre o NDB, veja qual o QDR que você se está afastando. Para isso, tem que deixar o ponteiro do ADF na MR 180 (diretamente na cauda). Suponha então que após bloquear o NDB BONG foi solicitado se afastar no QDR 110. Lembre-se que se estava aproximando pelo QDM 092, se mantiver a proa após o bloqueio, estará agora no QDR 092. O QDR 110 estará à sua DIREITA. Voe com uma proa 30 graus MAIOR que o QDR desejado (no caso proa 140) e aguarde a MR de 150 graus. Quando chegar a essa MR, vire a esquerda para proa 110. O ponteiro vai estar na MR 180, e você estará no QDR. Se houvesse sido solicitado voar no QDR 075, por exemplo, ele estaria à ESQUERDA. Faríamos curva à ESQUERDA para proa 30 graus MENOR que o QDR, ou seja, proa 045. Esperaríamos agora uma MR de 210 graus, e então viraríamos à direita para proa 075, a fim de afastar no QDR desejado. Veja a figura, mostrando uma mudança de QDR :
Ao contrário do VOR/DME que nos dá a distância para a estação, o NDB não nos fornece tal ajuda. Podemos, no entanto, calcular o tempo para a estação e a distância, usando o método da variação de marcações relativas. Lembram de eu ter dito que quanto mais próximos estivéssemos do NDB, mais rápida seria a mudança de MR's ? Pois usaremos essa característica para determinar o tempo de vôo e a distância para o NDB: Aproe o NDB. Anote e a sua proa. Agora vire para uma proa 30 graus MENOR que a atual Sua MR agora será de 30 Graus. Acione o cronômetro e aguarde até que a MR seja de 60 graus. Esse é o tempo de vôo para a estação. Aproe novamente o NDB. Para saber a distância é só multiplicar a velocidade no solo por minuto(VS/min) pelo tempo encontrado até a leitura dessa marcação dobrada. Exemplo: Se a VS for de 100 Kt e o tempo encontrado for de 10 minutos: 100 dividido por 60= 1,666 nm/min x 10 = 16,6 nm da antena do NDB. Se você não tiver como saber a VS, use a VA que o resultado será de razoável precisão. Há um método para fazer a estimativa a partir do través da estação, por exemplo:
O piloto manobra para colocar a estação no través, mantém a proa, altitude e velocidade estabilizadas; dispara o cronômetro e espera a marcação cair 10 graus, marca o tempo em segundos, digamos 120 segundos; divide por dez e obtém o tempo para a estação em minutos. Ao multiplicar a VS/min pelo tempo em minutos, da mesma forma obtém a distância estimada.
Vamos agora aprender a efetuar saídas e chegadas IFR. Usaremos aqui as cartas de subida (SIDs) e as cartas de descida (IALs) publicadas pela DEPV. Existem outros padrões, tais como o Jeppesen e o NOAA americanos, mas todos eles são similares. As diferenças resumem-se a detalhes. Vejamos inicialmente uma típica SID. Será usada como exemplo a SID ORCA 1 do aeroporto de Salvador.
Notem que além das saídas ORCA1 e ITAU1 há ainda a saída ALBA1 com suas respectivas transições. Prestem atenção na seção RMK, onde existem informações a respeito de mínimos para decolagem, altitude de transição (altitude acima da qual o ajuste do altímetro deve ser 1013,2 Hpa ou 29.92 Pol.) e principalmente o gradiente de subida que é o ângulo mínimo com que você deve subir para evitar os obstáculos. Para transformar o Gradiente em razão de subida, que é a indicação que temos no painel do avião, multiplique o gradiente pela sua velocidade em nós. Arredonde o resultado para o múltiplo de 50 imediatamente superior. Ex.: Para uma velocidade de subida de 120 Kts com um gradiente de 3,3% a razão mínima seria de 120×3.3=396 .Arredonde para 400 pés por minuto. Essa é a razão mínima que você deve manter durante a subida. Outro exemplo: para uma velocidade de 130 Kts, qual seria a razão de subida mínima para um gradiente de 4.5% ? Teremos 130×4.5=585, arredondando obtemos 600 ft/min.
Vejam o exemplo acima ,da Saída MOGI 3 do Campo de Marte, São Paulo. Devemos decolar e afastar no QDR 112 do NDB MAE, mantendo condições VFR até cruzarmos o QDR 205 de IG. Ao interceptar o QDR 164 de IG, curvar à direita e afastar neste QDR. Note que você está restrito a 5000 pés até interceptar o QDR/radial 224 de BCO. (Aqui é bom observar que o QDR do NDB e a Radial do VOR são os mesmos – isso é devido à distância que o avião está das antenas respectivas, e do fato delas estarem relativamente bem próximas entre si) Vire à esquerda e afaste na radial 096 de CGO até cruzar o QDR 148 de BCO e prossiga de acordo com a transição que você deve efetuar. Note que se fizer a transição BRAGANÇA você deverá estar no mínimo no FL 070 quando estiver a 20 NM do VOR BGC (não mostrado no detalhe).