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UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA
UNOESC CAMPUS DE XANXERÊ
JULIANA SEFFRIN
REPOSICIONAMENTO DOS CONTROLES DE INFORMAÇÕES EM PAINEL DE
INSTRUMENTOS DE ULTRALEVE EXPERIMENTAL PARTINDO DE UM ENFOQUE
ERGONÔMICO
Xanxerê
2011
4
JULIANA SEFFRIN
INSTRUMENTOS DE ULTRALEVE EXPERIMENTAL PARTINDO DE UM
ENFOQUE ERGONÔMICO
Monografia de conclusão de Curso, apresentada ao
Curso de Design, como quesito parcial para a
obtenção do título de Bacharel em Design pela
Universidade do Oeste de Santa Catarina – Unoesc
Campus de Xanxerê.
Orientador: Prof. Luiz Cláudio Mazolla Vieira
Xanxerê
2011
5
JULIANA SEFFRIN
INSTRUMENTOS DE ULTRALEVE EXPERIMENTAL PARTINDO DE UM
ENFOQUE ERGONÔMICO
Monografia de conclusão de Curso, apresentada ao
Curso de Design, como quesito parcial para a
obtenção do título de Bacharel em Design pela
Universidade do Oeste de Santa Catarina – Unoesc
Campus de Xanxerê.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Me. Luiz Claudio Mazolla Vieira
Orientador – Avaliador
Prof. Esp. Walter Strobel Neto
Avaliador
Profa. Esp. Karina Tissiani
Avaliador
6
RESUMO
A pesquisa propõem estudo de caso para reposicionamento dos controles de
informação em um painel de instrumentos de ultraleve experimental. Ultraleves são
aeronaves experimentais não homologadas pela Agencia Nacional de Aviação Civil
(ANAC), normalmente são construídas por amadores. Aeronaves experimentas
podem ser utilizadas somente em operações aéreas privadas, durante o horário
diurno e com boas condições visuais. Para realização do projeto, serão realizadas
pesquisas referentes a aspectos ergonômicos, com ênfase na ergonomia cognitiva,
além de aspectos técnicos e legais relacionados à aeronaves ultraleves e ao uso
dos instrumentos aviônicos. Através da análise de estudo de caso, busca-se uma
amostra do atual estágio de desenvolvimento tecnológico dos painéis utilizados nas
aeronaves atuais. Como resultado do projeto, apresenta-se uma nova proposta a
partir do reposicionamento dos instrumentos no painel, buscando melhor atender
aos aspectos ergonômicos e de design desse produto, proporcionando ao piloto,
maior conforto e segurança. Para o desenvolvimento do projeto, será utilizado o
Método de desdobramento em três etapas (MD3E), desenvolvido por Flávio Anthero
Vianna dos Santos.
Palavras-chave: Ultraleve, painel de instrumentos, Ergonomia.
7
ABSTRACT
The research proposes a case study for repositioning of the controls of information in
a dashboard of experimental ultralight. Ultralight experimental aircraft are not
approved by the National Agency of Civil Aviation (ANAC), are usually built by
amateurs. Experimental aircraft may be used only in private air operations during the
daytime and with good visual conditions. For realization of the project will be
conducted research on ergonomic aspects, with emphasis on cognitive ergonomics,
and technical and legal aspects related to ultralight aircraft and the use of avionic
instruments. Through analysis of case study, a sample search of the current stage of
technological development of the panels used in aircraft today. As a result of the
project, we present a new proposal from the repositioning of the instrument panel,
seeking to better meet the ergonomic and design of the product, giving the rider more
comfort and safety. For the development of the project, the method will be used to
split into three stages (MD3E), developed by Flavio Vianna Anthero dos Santos.
Keywords: Ultralight aircraft, instrument panel, Ergonomics.
8
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ......................................................................................... 10
1.1
TEMA ....................................................................................................... 10
1.2
PROBLEMA ............................................................................................. 10
1.3
OBJETIVO GERAL................................................................................... 11
1.3.1
Objetivos Específicos ............................................................................ 11
1.4
JUSTIFICATIVA ....................................................................................... 11
1.5
METODOLOGIA DE PROJETO E DE PESQUISA .................................. 12
1.6
ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................. 13
2
BASES DO CONHECIMENTO ................................................................ 14
2.1
DESIGN .................................................................................................... 14
2.2
DESIGN INDUSTRIAL ............................................................................. 15
2.3
ERGONOMIA ........................................................................................... 16
2.3.1
Ergonomia Cognitiva ............................................................................. 18
2.3.1.1
Arranjo físico do posto de trabalho ........................................................... 20
2.3.1.2
Dispositivos de informação ....................................................................... 21
2.4
AVIAÇÃO ................................................................................................. 24
2.4.1
Aviação Civil ........................................................................................... 25
2.4.1.1
Painel de instrumentos de voo ................................................................. 25
3
DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DE DESIGN ................................ 28
3.1
METODOLOGIA DO PROJETO DE DESIGN .......................................... 28
3.2
PROJETO DE DESIGN ............................................................................ 32
3.2.1
Pesquisas ................................................................................................ 32
3.2.1.1
Estudo exploratório do scan flow de pilotos. ............................................ 32
3.2.1.1.1 Métodos de controle ................................................................................. 34
3.2.1.1.2 Scan flow .................................................................................................. 37
3.2.1.2
Estudo de caso ......................................................................................... 54
3.2.2
Ferramentas de Criatividade ................................................................. 66
3.2.1.3
Scamper ................................................................................................... 66
3.2.4
Geração de alternativas ......................................................................... 68
3.2.4.1
Aplicação Scamper................................................................................... 68
4
RESULTADO DO PROJETO ................................................................... 79
9
4.1
DIVISÃO POR AGRUPAMENTO FUNCIONAL........................................ 79
4.2
INSTRUMENTOS ..................................................................................... 80
4.3
DESENHO TÉCNICO............................................................................... 83
4.4
RENDERING ............................................................................................ 84
4
CONSIDERAÇÕES FINAIS ..................................................................... 86
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 87
GLOSSÁRIO ............................................................................................................. 91
10
1
INTRODUÇÃO
1.1
TEMA: Reposicionamento dos controles de informações em painel de
instrumentos de ultraleve experimental partindo de um enfoque ergonômico
Segundo o regulamento brasileiro de homologação aeronáutica ultraleves são
aeronaves muito leves experimentais tripuladas, usadas exclusivamente em
operações aéreas privadas, principalmente desporto e recreio, durante o horário
diurno, em condições visuais, com capacidade para dois ocupantes no máximo.
(BRASIL... 2001).
Segundo dados da Agencia Nacional de Aviação Civil (ANAC, 2011a) em
2009 havia cerca de 3764 aeronaves experimentais no espaço aéreo brasileiro.
Dentre esses, 3102 eram ultraleves, 94 planadores, e 1 motoplanador.
A pesquisa propõem estudo de caso para reposicionamento dos controles de
informação em um painel de instrumentos de ultraleve experimental. Através da
análise dos painéis de instrumentos pesquisados em estudo de caso, busca-se uma
amostra do atual estágio de desenvolvimento tecnológico desse tipo de
equipamento. Apresenta-se então, uma nova proposta a partir do reposicionamento
dos instrumentos, buscando melhor atender aos aspectos ergonômicos e de design
desse produto.
1.2
PROBLEMA
Como reposicionar os controles de informações em um painel de
instrumentos de ultraleve experimental a partir de um enfoque ergonômico?
11
1.3
OBJETIVO GERAL
Reposicionar os controles de informações em um painel e instrumentos de
ultraleve experimental partindo de um enfoque ergonômico
1.3.1
Objetivos específicos
- Fundamentar a pesquisa.
- Reorganizar a disposição espacial dos dispositivos de informação presentes no
painel de instrumentos de ultraleve experimental.
- Determinar as principais características sensoriais de cada instrumento tais como;
o canal sensorial envolvido (visual e/ou auditivo); e através de quais tipos de
dispositivos a informação será transmitida ao piloto (luzes, sons, mostradores digitais
e/ou analógicos).
1.4
JUSTIFICATIVA
A aviação para lazer é uma pratica que fascina a muitos, porém, é pouco
conhecida, o que a torna de difícil acesso. Somado a isso, existe a ideia de que
praticar aviação por lazer é caro demais para a maioria das pessoas.
Por outro lado, a aviação é a atividade tecnológica que mais tem se
desenvolvido, desde seu início, no século passado. (CURY, 2005). Dentro dessa
atividade, a evolução dos chamados equipamentos aviônicos (instrumentos de
navegação aeronáutica), se destaca por sua contribuição quanto à melhoria das
condições de pilotagem, resultando em maior conforto e segurança.
Porém, quando se trata de aeronaves experimentais - que podem ser
construídas por amadores (ANAC, 2011b) - os aspectos ergonômicos podem ser
12
negligenciados pela falta de conhecimento do construtor, ou mesmo por não dar a
devida importância ao uso dos instrumentos por se tratar de um voo com boas
condições visuais.
Em um voo visual, informações como velocidade e altitude podem ser intuídas
pelo piloto a partir da observação do ambiente (paisagem, sensação de vento etc.).
Porém, essas informações são imprecisas, e a segurança do voo pode ser
comprometida caso o operador não cheque adequadamente os instrumentos.
O presente projeto propõem levantamento de estudo de caso, e posterior
análise para reposicionamento dos instrumentos aviônicos. Para isso, serão
aplicados, além de conhecimentos em ergonomia, conhecimentos técnicos
relacionados a instrumentos aviônicos e checagem de instrumentos do painel (scan
flow de pilotos).
1.6
METODOLOGIA DO PROJETO DE DESIGN E DA PESQUISA
Para o desenvolvimento da pesquisa, será utilizado o Método de
desdobramento em três etapas (MD3E). Sendo um método aberto, possui
características de adaptabilidade e flexibilidade, contrapondo-se ao método fechado,
que apresenta uma estrutura fixa e pré-determinada. (SANTOS F., 2005)
O método aberto necessita de uma interação constante, sendo planejado para
sofrer interferências. Sendo assim, exige do designer ou estudante de design, uma
postura pró-ativa na elaboração da metodologia, possibilitando que etapas sejam
retiradas, acrescentadas ou desdobradas de acordo com os objetivos da pesquisa,
oferecendo apenas a base em que isso irá ocorrer. (SANTOS F., 2005).
Já o estudo de caso é uma categoria de pesquisa cujo objeto é uma unidade
que se analisa profundamente. Pode ser caracterizado como um estudo de uma
entidade bem definida, como um programa, uma instituição, um sistema educativo,
uma pessoa ou uma unidade social. Visa conhecer o seu “como” e os seus
“porquês”, evidenciando a sua unidade e identidade própria. É uma investigação que
se assume como particularística, debruçando-se sobre uma situação específica,
procurando descobrir o que há nela de mais essencial e característico. (VILABOL,
2008 apud RODRIGO, 2008).
13
1.7
ESTRUTURA DO TRABALHO
A monografia está organizada em cinco capítulos. Sendo estes; introdução,
bases do conhecimento, desenvolvimento do projeto de design, resultado do projeto
e considerações finais, respectivamente.
Na introdução, apresentamos o tema, problemas objetivos do projeto,
justificativa e qual a metodologia de projeto e de pesquisa que será utilizada.
O segundo capítulo contém um referencial teórico, elaborado à partir de
pesquisa bibliográfica referente a este projeto de design.
No terceiro capítulo - desenvolvimento do projeto de design - encontra-se a
metodologia da pesquisa e de projeto utilizadas. Neste capitulo é desenvolvido os
processos do projeto de design. São apresentadas as pesquisas, gerando bases
para elaboração da geração de alternativas.
No quarto capitulo serão apresentados a conclusão do projeto, com as
especificações do resultado final renderings e o desenho o técnico.. Por fim, são
colocadas as considerações finais, juntamente com o que foi adquirido com o
fechamento do projeto, avaliação dos objetivos e sugestões para trabalhos futuros.
14
2
BASES DO CONHECIMENTO
2.1
DESIGN
O professor de história da cultura e do design Beat Schneider (2010 apud
WOLLNER, 2010) define design como sendo a visualização criativa e sistemática
dos processos de interação e das mensagens de diferentes atores sociais e também
das diferentes funções de objetos e sua adequação às necessidades dos usuários.
A partir dessa definição, conclui-se que um projeto de design não se limita
apenas aos fatores estéticos de um produto, mas que se utiliza de diferentes
conhecimentos e ferramentas de forma a melhor atender às necessidades dos
usuários, como caso desse projeto, onde às necessidades ergonômicas, como
clareza visual e intuitividade, são priorizadas em detrimento do estilo ou gosto
pessoal dos usuários.
Sendo assim, a visão do design como um elemento meramente estético é
muito restrita e nada contribui para o desenvolvimento de produtos que tragam
benefícios para as empresas e consumidores. Um profissional de design deve ter
uma visão de negócio, a partir de uma formação ampla que permita o entendimento
de todos os conceitos envolvidos no projeto de um produto. (POWEL, 2005 apud
SANTOS, 2005).
Ainda, segundo o designer japonês Kenji Ekuan (1996 apud SANTOS, 2000.
p. 21), “o design faz a ligação entre o plano físico e espiritual das pessoas”.
Analisando essa definição pela ótica ocidental, podemos dizer que o design deve
satisfazer as necessidades das pessoas, as quais nem sempre são tangíveis. Ou
seja, através do design, um produto também passa informações simbólicas,
colocando-se em outro plano, definido aqui como plano espiritual, mas que pode ser
representado como desejos de diversos tipos, tais como; status, confiabilidade,
segurança, etc.
O design também pode ser entendido como uma forma de definir a qualidade
dos produtos. Através do gerenciamento de seus recursos criativos e competências,
o design põem de um lado os produtos e organizações, e de outro, os consumidores
e mercado em geral. Agindo de forma a integrar e compatibilizar os diversos tipos de
15
informações que são necessários no desenvolvimento de um produto. Pode se
concluir assim, que o designer nunca atua isoladamente, pois mesmo em escalas
reduzidas, utiliza-se de estudos e informações que foram disponibilizados com o
passar do tempo por diferentes áreas do conhecimento. (BERSEN, 1987 apud
SANTOS, 2000).
Dessa forma, o design atua como parte de um sistema, sendo alimentado por
diversas informações técnicas (engenharia, produção, materiais, ergonomia etc.) e
informações estratégicas (vendas e distribuição), processando essas informações de
forma a atingir a qualidade do produto final. (SANTOS. F., 2000).
Complementando os parágrafos anteriores, o design age no desenvolvimento
de um produto como uma ferramenta integradora, não apenas em relação as suas
próprias competências, mas interagindo com diversas atividades dentro de uma
organização, que vão além do design, e que são necessárias para o
desenvolvimento de produtos. Como no caso de empresas de aeronaves, onde o
design relaciona-se com outras atividades, como engenharia, logística, marketing,
publicidade etc.
Como a atividade de design atinge diversos níveis e áreas de atuação dentro
de uma organização, ele deve estar presente desde o início do processo de
concepção de um produto. Partindo da determinação de seu mercado e
necessidades dos consumidores, passando por todas as etapas necessárias até o
descarte. Assim, o design passa a atuar, dentro desse sistema complexo e
multidisciplinar, como um elemento de interação. “Uma ponte, que irá ligar e traduzir
diversas linguagens, que são as diversas áreas de conhecimento envolvidas, em
uma só: a qualidade do produto final e a satisfação do cliente”. (BLAICH, 1996 apud
SANTOS F., 2000 p. 26).
2.2 DESIGN INDUSTRIAL
Por design industrial, entende-se normalmente, a concepção de objetos de
fabricação industrial, ou seja, por meio de máquinas e para produção em série.
Porém, essa definição não diferencia com nitidez a atividade do designer industrial
da atividade exercida por um engenheiro. Não esclarecendo em que condições um
16
engenheiro pode desempenhar a atividade do designer industrial e vice-versa. Por
outro lado, a definição evita a confusão entre design industrial e artesanato, ao
excluir do âmbito do design industrial todos os objetos que não são fabricados
industrialmente. (MALDONADO, 1991).
O design industrial difere da engenharia na forma de executar um projeto de
produto. Enquanto a engenharia atua principalmente na atividade de análise, lidando
com questões exatas e tecnológicas, o design atua como análise e síntese, tendo
que equacionar, além das questões funcionais (que a engenharia também trabalha),
questões subjetivas, como por exemplo, a estética do produto. Assim, a engenharia
e o design industrial devem agir como complementares, fazendo parte de um
processo maior, denominado Processo de Desenvolvimento do Produto. (ZUKIN
1996 apud, SANTOS, 2005).
Dessa forma, o design industrial não é uma atividade autônoma. Mesmo que
suas opções projetivas pareçam livres, tratam-se de opções feitas dentro de um
contexto com um sistema de prioridades preestabelecidas. O design industrial atua
dentro desse sistema com a função de integrar e coordenar diversos fatores, sendo
sempre condicionado pelo modo de produção e consumo de determinada
sociedade. Assim, conforme a estrutura socioeconômica, certos fatores são
privilegiados frente a outros, como por exemplo, fatores econômicos, frente aos
funcionais, ou fatores simbólicos, frente aos construtivos ou distributivos etc.
(MALDONADO, 1991).
No presente projeto, o design deverá atuar restritamente quanto ao
posicionamento dos instrumentos no painel, e atendendo prioritariamente aos
fatores ergonômicos. Fatores econômicos também deverão ser considerados, à
medida que os ultraleves experimentais tem como principal diferencial o baixo preço
frente aos homologados.
2.3 ERGONOMIA
De acordo com a Ergonomics Research Society (19-- apud LIDA, 2000 p. 1).
17
Ergonomia é o estudo do relacionamento entre o homem e o seu trabalho,
equipamento e ambiente, e [...] aplicação dos conhecimentos de anatomia,
fisiologia e psicologia na solução dos problemas surgidos desse
relacionamento.
A ergonomia é o estudo da adaptação do trabalho ao homem, a recíproca
nem sempre é verdadeira, sendo muito difícil adaptar o homem ao trabalho. Isso
significa que a ergonomia parte do conhecimento do homem para fazer o projeto do
trabalho, ajustando-o ás capacidades e limitações humanas. (IIDA, 2000).
No inicio, a ergonomia era aplicada apenas na indústria, tratando-se apenas
da relação homem-máquina. A ergonomia hoje é mais abrangente, estudando
sistemas complexos, onde até centenas de elementos interagem entre si. A
ergonomia também se expandiu horizontalmente, abarcando quase todos os tipos
de atividades humanas como, saúde, educação, transportes, lazer. Envolvendo tanto
o ambiente físico, quanto os aspetos organizacionais. (IIDA, 2000)
A ergonomia estuda diversos aspectos do comportamento humano no
trabalho e suas variáveis (IIDA, 2000 p. 1), sendo:
a) O homem: características físicas, fisiológicas, psicológicas e sociais do
trabalhador, influencia do sexo, idade, treinamento e motivação;
b) Maquina: entende-se por maquina todas as ajudas materiais que o
homem utiliza no seu trabalho, englobando os equipamentos,
ferramentas, mobiliário e instalações;
c) Ambiente: estuda as características do ambiente físico que envolve o
homem durante o trabalho, como a temperatura, ruídos, vibrações, luz,
cores, gases e outros;
d) Informação: refere-se às comunicações existentes entre os elementos
de um sistema, a transmissão de informações, o processamento e a
tomada de decisões;
e) Organização: é a conjugação dos elementos acima citados no sistema
produtivo, estudando aspectos como horários, turnos de trabalho e
formação de equipes;
f)
Consequências do trabalho: aqui entram mais as questões de controles
como tarefas de inspeções, estudos dos erros e acidentes, além dos
estudos sobre gastos energéticos, fadiga e “stress”.
No que se refere à aviação experimental, talvez por se tratar majoritariamente
de construção amadora, os painéis não costumam dispor de uma ordem
ergonomicamente adequada dos instrumentos. Isso prolonga o tempo de checagem
18
dos instrumentos, além de aumentar o tempo de treinamento ate que o piloto se
adapte à aeronave.
2.3.1 Ergonomia Cognitiva
Segundo a Associação Brasileira de Ergonomia (ABERGO, 2008) a
ergonomia cognitiva:
Refere-se aos processos mentais, tais como percepção, memória, raciocínio
e resposta motora conforme afetem as interações entre seres humanos e
outros elementos de um sistema. Os tópicos relevantes incluem o estudo da
carga mental de trabalho, tomada de decisão, desempenho especializado,
interação homem computador, stress e treinamento conforme esses se
relacionem a projetos envolvendo seres humanos e sistemas.
A atenção, a aprendizagem e a memória são, respectivamente, os três
aspectos da cognição pelos quais os seres humanos são capazes de codificar,
armazenar e recuperar a informação. (TORRES e DESFILIS, 1997 apud TRETESKI,
2008).
Na tentativa de explicar a cognição da mente, Rassmussen (1983 apud
TRETESKI, 2008) propôs uma organização de controle cognitivo estruturada em três
níveis. O primeiro nível está baseado na habilidade ou aptidão (Skill-Based
Behaviour – SBB), o segundo nível está baseado nas regras (Ruled-Bas ed
Behaviour – RBB) e o terceiro é baseado no conhecimento (Knowledge-Based
Behaviour – KBB).
Diferentes níveis são ativados dependendo da forma como a informação é
interpretada pelo usuário. O nível da aptidão (SBB) ocorre em ações com pouco
controle consciente, como o ato de caminhar. Quando e a ação se dá baseada nas
regras (RBB), as decisões são tomadas de acordo com premissas já comuns ao
usuário, como por exemplo, os procedimentos para dar partida em um automóvel.
Quando a pessoa não tem um padrão de resposta pré-definido, ela baseia-se em
modelos mentais da situação, conforme o seu conhecimento, neste caso, o
19
comportamento se dá no terceiro nível (KBB). (RASSMUSSEN, 1983 apud
TRETESKI, 2008)
O quadro 1 apresenta os níveis de controle cognitivo a partir do modelo de
Rasmussen, para melhor entendimento.
Quadro 1: Modelo de Controle Cognitivo de Rasmussen
Fonte: Treteski, 2008.
Cada elemento sensorial possui um mecanismo central que prolonga a
representação de um estímulo físico por um curto prazo de tempo após o estímulo
ter acabado. Quando a atenção se volta para outro lugar, esta reserva sensorial
permite que a informação seja preservada temporariamente para ser tratada depois.
Após passar pelo processamento sensorial, a informação passa por um processo de
percepção onde é levada para centros mais elevados do sistema nervoso. Durante
este processo, a percepção é influenciada pelos diferentes tipos de memória e pelos
recursos da atenção. (TRETESKI, 2008).
Abaixo, Treteski (2008) exemplifica como se dá esse processamento da
informação para a reação ao estimulo:
Assim que o estímulo for percebido e categorizado, o operador deve decidir
o que fazer com ele. Por exemplo, no trânsito, quando uma sinaleira fica
amarela, o condutor deverá decidir se irá acelerar ou frear, resultando na
seleção da resposta, que é armazenada na memória de trabalho (de curto-
20
prazo) para a execução da resposta ao estímulo. Durante a execução da
resposta, o comando é dado para os músculos agirem com um certo tempo
e força, gerando uma resposta motora.
Depois de realizada a ação, o operador deverá manter-se atento às
consequências de sua ação, formando uma estrutura cíclica fechada de resposta
(feedback). O feedback pode ser visto, ouvido ou sentido. Por exemplo, ao se aplicar
maior potência no motor, espera-se ouvir um ruído mais alto, ou no caso de sentir
um “click” confirmando que um botão foi pressionado ou girado com uma força
suficiente. Este feedback possibilita que , caso ocorra alguma falha durante o
processo, gere-se um novo estimulo para que medidas corretivas sejam tomadas.
(TRETESKI, 2008).
2.3.1.1 Arranjo físico do posto de trabalho
Arranjo físico do posto de trabalho deve obedecer a alguns critérios, tais
como: (IIDA, 2000 pag 460):
a) Importância. Colocar o componente mais importante em posição de destaque
no posto de trabalho, de modo que ele possa ser continuamente observado
ou facilmente manejado.
b) Agrupamento funcional: os elementos das funções semelhantes formam
subgrupos que são mantidos em blocos. Por exemplo, num painel de
comando todos os dispositivos visuais podem ser colocados na parte
central. Lateralmente, colocam-se os botões rotativos à direita e os sinais
auditivos à esquerda.
c) Sequência de uso: Quando há um ordenamento operacional ou ligações
temporais entre os elementos, a posição relativa dos mesmos no espaço
deve seguir a mesma sequência. Ou seja aquele que deve ser acionado
primeiro aparece em primeira posição e assim sucessivamente.
d) Intensidade de fluxo: os elementos, entre os quais ocorre maior intensidade
de fluxo, são colocados próximos entre si. O fluxo é representado por uma
determinada variável que deve ser escolhida em cada caso [...].
e) Ligações preferenciais – os elementos entre os quais ocorrem determinados
tipos de ligações são colocados próximos entre si. Ao contrario do critério
anterior que se baseava na intensidade de um único tipo de fluxo, por
exemplo, movimentos de controle, informações visuais e informações
auditivas.
21
Os três primeiros critérios; importância, frequência de uso e agrupamento
funcional referem-se à natureza dos elementos, enquanto sequência de uso,
intensidade de fluxo e ligações preferenciais, às interações entre estes. Assim,
esses critérios não são excludentes entre si, podendo ser aplicados de forma
integrada, conforme o autor “Assim, por exemplo, pode-se fazer um agrupamento
funcional por blocos e depois examinar a intensidade de fluxo entre os diversos
blocos. Ou, quando se fizer as ligações preferenciais, já colocar, no centro, aquele
elemento de maior importância.” (IIDA, 2000 pag. 460).
Para um ordenamento mais eficiente dos instrumentos em um painel de em
ultraleve, será necessária a aplicação conjugada dos critérios de importância,
frequência de uso e agrupamento funcional, enquanto sequência de uso, intensidade
de fluxo e ligações preferenciais. Um ordenamento mais ergonômico visa à otimizar
a realização do scan flow pra os pilotos, reduzindo o tempo necessário de
treinamento, e também proporcionando maior conforto durante a realização da
tarefa.
2.3.1.2 Dispositivos de informação
Os dispositivos de informação são a parte do maquinário que oferecem
informações ao operador, sendo que a maioria dessas informações são recebidas
pelo canal visual. Partindo do foco visual, a acuidade permanece boa até 2 a 3° de
afastamento. Com 10° a acuidade cai para apenas 20% e é praticamente nula com
um afastamento de 30°. Consequentemente, quando necessário realizar leituras
além do ângulo de 2° a 3°, é preciso realizar uma nova fixação visual. (IIDA 2000).
“O redirecionamento da visão, de um ponto a outro, para fazer uma nova
fixação, envolve movimentos coordenados entre os olhos a cabeça e o corpo, que
podem ser classificados em quatro tipos” (ROBINSON, 1979 apud IIDA, 2000):
22
a) Movimentos sacádicos – são movimentos rápidos dos olhos, aos pulos, em
direção à nova posição;
b) Movimentos de perseguição – movimentos lentos dos olhos acompanhando
um objeto móvel;
c) Focalização – Movimentos opostos entre os dois olhos, para focalizá-los
sobre o mesmo objeto;
d) Movimentos compensatórios – Movimentos dos olhos no sentido oposto aos
movimentos da cabeça para manter a fixação sobre um objeto, durante os
movimentos da cabeça.
Para mudar a fixação de um ponto para outro os olhos podem realizar
diversos movimentos sacádicos, até que o novo ponto desejado seja fixado, durante
esses movimentos, praticamente não há processamento da informação visual. (IIDA
2000).
Iida (2000) classifica os mostradores em dois subgrupos, quantitativos e
qualitativos:
a) Mostradores quantitativos: o mostrador quantitativo é usado quando a
informação a ser fornecida é de natureza quantitativa, ligada a alguma
variável como volume, pressão, peso, comprimento, temperatura, valor e
assim por diante. Aqui existem dois grandes subgrupos: Os analógicos e
os digitais. Os mostradores analógicos apresentam um ponteiro ou uma
escala móvel, que seguem uma evolução análoga ao estado da máquina,
como por exemplo, um velocímetro;
b) Mostradores
qualitativos:
os
mostradores
qualitativos
apresentam
indicações sobre valores aproximados de uma variável, sobre a sua
tendência variação de direção ou desvio em relação a um determinado
valor, quando não se necessita saber o valor exato de variável. É usado
em controle de processos, onde as variáveis como pressão, temperatura e
fluxo devem ser mantidas dentro de uma determinada faixa de operação,
como é o caso do indicador de temperatura do motor de carro.
23
Contadores digitais são superiores aos diais (analógicos) para leituras
quantitativas, tanto no tempo, quanto na precisão das leituras. Esses resultados
podem ser explicados porque, basta uma fixação visual para leitura do contador,
enquanto nos diais é necessário localizar o ponteiro, depois escolher a porção da
escala a ser lida, ler as graduações próximas do ponteiro para depois calcular o
valor da posição indicada no ponteiro. O uso de contadores digitais também reduz o
tempo de treinamento, pois a leitura em analógicos exigem prática de 250 a 2500
leituras, antes de o operador adquirir habilidade na leitura. (IIDA 2000).
Porém, os mostradores analógicos tem uma função qualitativa muito
importante, que os mostradores digitais não fornecem. Um velocímetro, por exemplo,
raramente é usado para a leitura exata da velocidade, mas para verificar
determinadas faixas de velocidade e também a tendência de aumento ou diminuição
da velocidade. Nesse caso, a substituição do mostrador analógico por um digital não
seria vantajosa. (IIDA 2000).
Escalas qualitativas são usadas principalmente em leituras de verificação,
onde não é necessário conhecer o valor exato de uma variável, mas apenas checar
se ela permanece dentro de uma faixa de operação ou segurança. Para facilitar a
checagem, pode ser usado código e cores ou figuras geométricas nesses
mostradores. (IIDA 2000).
O presente projeto não abrange a reformulação ou redesign dos instrumentos,
limitando-se a seleção dos instrumentos segundo critérios ergonômicos. Em aviação
é mais comum o uso de instrumentos analógicos, devido a sua função qualitativa, e
também quanto a natureza das variáveis. Por exemplo, um velocímetro de avião não
mede a velocidade absoluta em relação ao solo, mas a velocidade aerodinâmica,
assim a velocidade varia conforme a altitude e a direção do vento. Isso ocorre
porque a velocidade aerodinâmica é mais importante para o controle da performance
do avião, do que a velocidade absoluta. O mesmo principio é aplicado ao altímetro.
Como todas as aeronaves de uma determinada área estarão sujeitas as mesmas
condições ambientais, isso não aumenta o risco de colisões.
24
2.4 AVIAÇÃO.
Conjunto de atividades ligadas ao vôo de aparelhos que se mantêm no ar por
sustentação própria. Ao contrario da navegação e o transporte terrestre, que
levaram séculos para se desenvolverem, a aviação evoluiu rapidamente, devido
principalmente sua utilização bélica, sendo que em menos de 70 anos desde o
primeiro vôo de um avião, o homem pousa na lua. (ANGELUCCI, 1981; BARSA,
1979; FAJER, 2009).
Datam do século XI as primeiras tentavas do homem de voar. Procurando
imitar o vôo das aves, homens construíam asas e jogavam-se de penhascos e
torres. O resultado era previsivelmente desastroso. (ANGELUCCI, 1981).
Em abril de 1783, os irmãos Montgolfie fizeram o primeiro lançamento público
de um balão, o qual subiu 400 metros. Em 18 de setembro, foi feita uma
apresentação em Versalhes, para o rei Luis XVI, onde lançaram um balão que
carregava um pato, um galo e uma ovelha. Somente em 21 de novembro ocorreu a
primeira ascensão de um balão Montgolfier tripulada por um ser humano, o. O vôo
durou 28 minutos e o balão atingiu uma altura estimada em 1000 metros.
(PORTAL..., 2011).
Embora constem experimentos em praticamente todo o mundo, buscando a
realização prática do vôo aeródino motorizado, os mais importantes foram creditados
aos irmãos americanos Orville e Wilbur Wright e ao brasileiro radicado na França,
Alberto Santos-Dumont. (BATISTA, 2011)
Em países de grande extensão territorial como o Brasil, com maior dificuldade
de penetração por estradas de ferro ou de rodagem, a aviação desempenhou um
papel pioneiro, levando a civilização para populações sensivelmente atrasadas
tecnologicamente, em relação às das cidades litorâneas. Em inúmeros povoados
brasileiros, por exemplo, o avião foi conhecido antes do automóvel. A aviação
também foi fator determinante em novas noções em relações comerciais,
transportando cargas em reduzido espaço de tempo. Também houve influências nos
campos políticos, social, econômico e cultural foram notadas desde que ela se
transformou de proeza esportiva, em meio regular de transporte. (BARSA, 1979).
25
2.4.1 Aviação Civil
A aviação civil inclui todas as atividades aeronáuticas, fora as militares. Em
sentido comum, significa o serviço de transporte aéreo oferecido ao público,
incluindo também vôos de caráter cientifico. (BARSA, 1979)
As atividades da aviação civil podem ser classificadas como (BARSA, 1979):
a) Transporte público, realizado por aviões de companhias comerciais;
b) Serviços especializados tais como; aerofotografia, fumigação de plantações
com
inseticidas,
explorações
científicas,
publicidade,
demonstrações
acrobáticas etc.;
c) Transporte privado, realizado por avião particular, empresa comercial ou
industrial;
d) Voos de recreio não comerciais;
e) Voos de instrução, para treinamento;
f) Atividades administrativas, federais, estaduais ou municipais, executadas por
aeronaves pertencentes ao governo. (BARSA, 1979).
A aviação experimental trata da prática de vôos exclusivamente para fins de
recreio. Por ser uma atividade essencialmente pouco regulamentada, é proibido seu
uso para voos comerciais. (BRASIL, 2001). Segundo regulamento brasileiro de
homologação aeronáutica. A categoria de aeronaves experimentais abrange desde
veículos, mais leves que o ar, como balões e dirigíveis, a veículos mais pesados que
o ar, como ultraleves, planadores, helicópteros etc. (ANAC, 2009).
2.4.1.1 Painel de instrumentos de voo
Os instrumentos aviônicos podem ser divididos em duas categorias;
instrumentos de vôo, e instrumentos de motor. A presença de alguns instrumentos é
obrigatória mesmo para ultraleves experimentais, são eles; o velocímetro, altímetro,
temperatura de motor e conta-giros. Como esses instrumentos devem fornecer
26
informações instantânea e contínua, eles devem estar de fácil alcance visual para o
piloto. (STARFLIGHT, 2011).
Os instrumentos de vôo (ou de navegação) fornecem informações que
possibilitam ao piloto comandar a aeronave em cursos cuidadosamente definidos.
Esse grupo de instrumentos inclui um relógio, bússolas (bússola magnética e
indicador giroscópico de direção), rádios e outros instrumentos para apresentar
informações de navegação ao piloto. (STARFLIGHT, 2011).
A empresa fabricante de ultraleves Starflight (2011), apresenta os principais
instrumentos de navegação:
a) Velocímetro: Mede a velocidade em relação à massa de ar pela qual voamos
e não em relação ao solo. Isso é importante em termos de segurança,
porque ele nos dá informação sobre o atual estado do vôo, ajudando manter
velocidade dentro dos limites de segurança. Um bom piloto consegue voar
sem velocímetro. Quanto mais fechado o cockpit, mais difícil é julgar a
velocidade sem ele, por causa da ausência do vento de deslocamento. A
maioria funciona com um tubo de pitot como sensor, que capta a pressão
dinâmica na frente dele. Outros tipos trabalham com o vácuo num tubo de
venturi. Existe um digital que detecta à distância a rotação de uma pequena
hélice montada num sensor;
b) Altímetro: Indica a altitude, baseando-se na pressão do ar. Ele é sujeito a
erros na proporção da variação natural da pressão do ar em função do
tempo. Mesmo assim, quando ajustado para a pressão padrão, serve para
garantir a separação entre aeronaves, porque todas estão sujeitas ao
mesmo erro;
c) Indicador de velocidade vertical: Indica a velocidade no sentido vertical, em
ft/min ou m/s, baseando-se na variação da pressão do ar ambiente dividida
pelo tempo. Ajuda também manter o vôo horizontal. Há um tipo mais
sensível, usado por planadores e asas-delta para achar zonas de
ascendentes, chamado de variômetro;
d) Nível de curva: Indica em que direção a sustentação está agindo. Ajuda fazer
as curvas coordenadas sem derrapagens ou glissadas;
e) Bússola: Indica a "proa magnética", a direção magnética que a proa da
aeronave aponta. Deve ser instalado longe de equipamentos que geram
campos magnéticos (RPM, rádios etc.) e de elementos imantados ou
ferrosos. Importante para navegação em lugares desconhecidos ou onde a
orientação é difícil. E ainda mais útil se usada em conjunto com carta e
cronógrafo;
f) Global Positioning System (GPS): Instrumento eletrônico que indica a posição
no globo terrestre em forma de coordenadas, baseando-se em sinais
recebidos de pelo menos 3 de uma série de satélites espalhados ao redor
do globo. O cronógrafo e o computador que estão sempre integrados nestes
aparelhos permitem a obtenção de muito mais dados úteis de navegação
como: Velocidade absoluta (em relação ao solo), direção, distância e tempo
até o destino ou ponto de referência etc. Os para aviação têm cartas móveis
e dados de aeródromos na memória. A praticidade e simplicidade do GPS
leva certos pilotos à imprudência de usá-lo como único meio de navegação.
27
O GPS pode falhar por falta de pilha, ausência de sinal de satélite, falha do
aparelho etc. e por isso não substitui a navegação tradicional.
Instrumentos de motor permitem ao piloto conferir regularmente
o
funcionamento do motor, prevenindo possíveis panes e evitando acidentes.
A empresa fabricante de ultraleves Starflight (2011), apresenta os principais
instrumentos de navegação:
a) Contagiros (RPM): Indica a velocidade de giro do eixo virabrequim do
motor em rotações por minuto. Dá informações se o motor está
desenvolvendo a potência necessária para decolar e ajuda a acertar o
regime do motor para subida, cruzeiro etc;
b) Temperatura de cabeça de cilindro (CHT): Usado principalmente em
motores refrigerados a ar.
Uma temperatura alta demais sinaliza
superaquecimento e pane vindoura. Detectando o problema a tempo, a
parada do motor em vôo e despesas com conserto podem ser evitadas.
Usado simples ou duplo (1 para cada cilindro);
c) Temperatura dos gases de escape (EGT): A temperatura dos gases é
uma função da mistura combustível/ar. Quanto mais magra a mistura, mais
quente saem os gases. Gases quentes demais levam a superaquecimento e
derretimento dos pistões. O instrumento é útil para fazer ajustes no
carburador e detectar problemas com a alimentação de combustível. Usado
simples ou duplo (1 para cada cilindro);
d) Temperatura d'água Substitui até certo ponto o CHT. É indispensável em
motores refrigeradas a água. Ajuda evitar superaquecimento, especialmente
o causado por falha no sistema de refrigeração;
e) Indicador de combustível: Prático em aeronaves, onde a quantidade de
combustível não pode ser verificada com facilidade por outros meios. O tipo
mais prático é o com sensor capacitivo. O instrumento é instalado no painel;
f) Horômetro: indica as horas totais de funcionamento do motor: É um
instrumento barato e muito importante para controlar as revisões.
28
3
DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DE DESIGN
3.1
METODOLOGIA DO PROJETO DE DESIGN
O método projetual a ser utilizado para o desenvolvimento deste projeto é o do
Flávio Anthero Nunes Vianna dos Santos, o MD3E (método de desdobramento em
três etapas). Que propõe um método aberto para projetos de caráter Industrial.
Nesta metodologia estão definidas todas as etapas pelas quais o projeto
deverá passar e as devidas atividades a serem realizadas em cada qual. SANTOS,
Flavio ( 2005 , p. 86) destaca que:
Na medida em que o projeto vai sendo planejado, as atividades a serem
executadas vão sendo definidas e colocadas nessa estrutura, havendo
espaço para ser registrado não apenas o que deve ser feito, mas também
como fazer e até mesmo os resultados obtidos, ao contrário dos métodos
fechados.
Na primeira etapa é estabelecido qual a necessidade humana que se pretende
satisfazer com o projeto este projeto, neste caso, um redesign de ultraleve. A partir
desta etapa, o problema será dividido em três fases: a pré-concepção, concepção e
pós-concepção.
A metodologia dispõem de desdobramentos mínimo a partir dos quais se
começa a fazer interferências na estrutura do método. Segundo Santos (2005, p. 90)
“Esses desdobramentos mínimos tem o objetivo de evitar que as três etapas básicas
sejam desdobradas de forma equivocada”.
Sendo assim, segue as atividades indispensáveis à etapa de pré-concepção:
1 - Planejamento do projeto;
a) Cronograma: Nessa etapa são definidas o tempo para a realização de cada
atividade, que são elas a Pré-Concepção, Concepção e Pós Concepção.
b) Investimentos: Nessa fase serão calculados os custos gerais do projeto, como
impressões, montagem de modelos, etc.
29
c) Tecnologias: As tecnologias utilizadas para o desenvolvimento do projeto
serão, os matérias para desenho e lápis de cor. Na parte de Softwares, serão
utilizados o Auto Cad e Corel Draw.
2 - Análise do Problema
Nesse ponto, serão feitas as análises que servirão de subsídio para a
realização do projeto.
a) Pesquisa de estudo de caso. O estudo será realizado um estudo de caso com
algumas unidades de ultraleve, das quais serão analisados o estado da arte
em que este produto se encontra, além das tecnologias e materiais utilizados
atualmente.
3 - Concepção. É a parte criativa do projeto, na qual as informações anteriores,
serão colocadas em práticas na forma de possíveis soluções.
a) Caminhos Criativos: Para a elaboração desse projeto serão utilizados a
ferramenta
de
criatividade
SCAMPER:
Substituir,
Combinar,
Adaptar,
Modificar, Procurar outros usos, Eliminar, Rearrumar.
b) Geração de Alternativas: Através da ferramenta, realiza-se a geração de
alternativas, nas quais serão geradas as ideias que serão trabalhadas mais
tarde.
c) Seleção e Adequação. Nesta etapa, seleciona-se as melhores alternativas e
começa-se a adaptá-las ao projeto, segundo os critérios ergonômicos,
estético-formais e tecnológicos.
4 - Pós-concepção. É a finalização do projeto:
30
a) Subsistemas e componentes, onde realiza-se os desenho técnicos, ilustrações,
e o modelo físico em escala.
b) Apresentação, através de pranchas e slides.
31
Abaixo, no quadro 2, o modelo da metodologia representada graficamente
através de fluxograma.
NECESSIDADE HUMANA
PRÉ-CONCEPÇÃO
PL AN EJAMEN TO D O PR OJETO
CRONOGRAMA
INVESTIMENTOS
TECNOLOGIAS
PRÉ-CONCEPÇÃO 30/092011
CONCEPÇÃO 11/01/2011
PÓS-CONCEPÇÃO 02/12/2011
MODELO R$ 300
IMPRESSÃO R$ 60 R$
PRANCHAS R$200
SOFTWARE CDR/AUTOCAD
HARDWARE COMPUTADOR
AN AL ISE D O PR OBL EMA
PESQUISAS
SCAN FLOW
ESTUDO DE CASO
CONCEPÇÃO
FER R AMEN TA D E C R IATIVID AD E
SCAMPER
SUBSTITUIR
COMBINAR
ADAPTAR
MODIFICAR
PROCURAR OUTROS USOS
ELIMINAR
REARRUMAR
GERAÇÃO DE ALTERNATIVAS
SELEÇÃO E
ADEQUAÇÃO
ERGONOMICA
ESTÉTICO FORMAL
TECNOLÓGICA
PÓS-CONCEPÇÃO
S.SISTEMAS E C OMPON EN TES
APR ESEN TAÇ ÃO
Quadro 2: Metodologia
Fonte: o autor.
32
3.2.
PROJETO DE DESIGN
3.2.1
Pesquisas
A pesquisas serão realizada em duas etapas. A primeira etapa tem como
objetivo a determinação da importância, frequência de uso, intensidade de fluxo e
ligações preferenciais dos instrumentos e será baseada no estudo exploratório não
probabilístico, realizado pelo acadêmico Thomas Treteski no ano de 2008. A segunda
etapa será composta de estudo de caso de painéis de instrumentos presentes em
ultraleves,
analisando
quanto
à
quantidade,
disposição
e distribuição
dos
instrumentos. Nessa segunda etapa da pesquisa, também será selecionado um
ultraleve, que servirá como modelo base para a escolha e reposicionamento dos
instrumentos, que é o objetivo desse projeto. Dessa forma, o resultado apresentado
deverá estar de acordo com as características técnicas, e respeitar o limite espacial
disponível no painel dessa aeronave.
3.2.1.1 Estudo exploratório do scan flow de pilotos
Esse estudo foi apresentado por Thomas Treteski como requisito para
obtenção do grau de Bacharel em Bacharel em Ciências Aeronáuticas pelo programa
de graduação da Faculdade de Ciências Aeronáuticas na Pontifícia Universidade
Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), em 2008. A pesquisa foi realizada com dez
alunos da Faculdade de Ciências Aeronáuticas da PUCRS, que cursavam ou já
haviam concluído os treinamentos de PVSO-MONO (Prática de Vôo Simulado
Obrigatória - Monomotor) e PVSO-MULTI (Multimotor). A pesquisa foi baseada na
análise cognitiva do scan flow - fluxo de observação dos instrumentos - dos
participantes e teve como objetivo analisar as principais dificuldades encontradas
durante a execução de manobras básicas através da observação de instrumentos.
33
Em sequencia, na fotografia 1, é apresentado o painel utilizado durante o
treinamento de simulador oferecido pela PUCRS, com o qual foi realizado o estudo
exploratório de scan flow de pilotos.
1
2
3
4
5
6
7
8
1
Bússola
2
Velocímetro
3
ADI - Horizonte artificial
4
Altímetro
5
Indicador de razão de curva
6
HSI - Indicador de proa
7
Indicador de velocidade vertical
8
Temperatura do motor
9
Conta-giros
9
Fotografia 1: painel utilizado durante o treinamento de simulador oferecido pela
PUCRS
34
3.2.1.1.1 Métodos de controle
Existem basicamente dois métodos de scan flow utilizados durante o vôo por
instrumentos; o método “controle e performance” e o de “primário e suporte”. Ambos
os métodos envolvem o uso dos mesmos instrumentos, porém, eles diferem quanto a
confiança no indicador de atitude (que é priorizada no método de controle e
performance) e na interpretação dos outros instrumentos. (TRETESKI, 2008).
Método de Controle e Performance
Neste método, o controle da aeronave é feito a partir da analise da
performance, observando o indicador de altitude. Isso é possível porque a
performance da aeronave tem uma relação direta com a atitude e a potência (ângulo
de ataque e tração com relação ao arrasto) da aeronave. A atitude é a relação entre o
eixo longitudinal e lateral com o horizonte. Durante o vôo por instrumentos a
aeronave voa com uma atitude e potência necessária para uma performance
desejada. (TRETESKI, 2008).
Abaixo, na fotografia 2, a divisão dos instrumentos do método de scan flow por
“controle e performance”:
35
Fotografia 2: Método de controle e performance
Quando a classificação dos instrumentos, Thomas Treteski (2008 p. 41) especifíca:
Os instrumentos de controle mostram indicações imediatas de atitude e
potência. O controle é determinado por referências no indicador de atitude e
indicadores de potência. Estes indicadores de potência variam em diferentes
aeronaves, e podem incluir, tacômetro, pressão de admissão, razão da
pressão do motor, consumo de combustível, etc.
Os instrumentos e performance indicam a performance atual da aeronave.
Performance é determinada com referência no altímetro, velocímetro,
indicador de velocidade vertical, indicador de proa, indicador de ângulo de
ataque, indicador de razão de curva.
Os instrumentos de navegação indicam a posição da aeronave em relação
aos auxílios em terra. Este grupo de instrumentos inclui vários tipos de
indicadores de curso, distância, rampa eletrônica, radiais e marcações
magnéticas.
Método de instrumentos primários e de suporte
Neste método, o controle da atitude é sub-dividido em controle de pitch
(levantar e abaixar o nariz), potência e inclinação. Instrumentos de pitch são o
36
indicador de atitude, altímetro, velocímetro e o indicador de velocidade vertical.
Instrumentos que indicam a inclinação são o indicador de atitude, indicador de proa,
bussola e o turncoordinator. Os instrumentos que se relacionam com o controle de
potência são: o velocímetro e os instrumentos do motor em geral. Como se pode
notar, alguns instrumentos fazem parte de mais de um grupo, dependendo da
manobra realizada. (TRETESKI, 2008).
Abaixo, na fotografia 3, a divisão dos instrumentos do método de scan flow por
“primário e suporte”:
Fotografia 3: Método de instrumentos primários e de suporte
Quando a classificação dos instrumentos, Thomas Treteski (2008 p. 41) especifica:
Para qualquer manobra e condição de vôo, os requerimentos de pitch,
inclinação (bank), e potência são mostrados de uma forma mais clara por
certos instrumentos chave. O instrumento que fornecer uma informação mais
essencial e pertinente será referido como um instrumento primário.
37
Instrumentos de suporte servem de complemento e back up das informações
apresentadas nos instrumentos
primários.
Durante um vôo em linha reta horizontal com uma velocidade constante, por
exemplo, significa que o avião deverá voar em uma altitude exata com
somente uma proa e velocidade constante. Durante esta manobra, o
altímetro fornece informações pertinentes a manutenção de altitude, sendo
assim ele é instrumento primário de pitch. O indicador de proa é o
instrumento primário de bank (inclinação). O instrumento primário para
potência é o velocímetro, pois ele fornece ao piloto informações mais
pertinentes com relação à performance e outputs de potência.
3.2.1.1.2 Scan flow
O scan flow é uma observação continua dos instrumentos em busca de
informações de atitude e performance. Por motivos como erro humano, erro de
instrumento ou diferenças na performance da aeronave com variações na atmosfera
e condições de carga, é difícil estabilizar a atitude e manter a performance constante
por um longo período. Por isso, é fundamental que o piloto faça um acompanhamento
constante dos instrumentos, para que possa efetuar as mudanças necessárias,
mantendo a performance do avião. (TRETESKI, 2008).
Existem três modos básicos de se efetuar um scan flow para buscar
informações no painel de instrumentos do avião; o método radial selecionada, o Vinvertido e o retangular. (TRETESKI, 2008).
No método da radial selecionada, o piloto passa de 80% a 90% do tempo (2/3
de segundo a 1,5 segundos) observando o indicador de altitude. Durante este
método, os olhos dos pilotos nunca passam de um instrumento ao outro sem
passarem pelo indicador de atitude. A manobra que está sendo realizada determinará
a ordem e o padrão dos outros instrumentos a serem olhados. (BUCK, 1992 apud
TRETESKI, 2008).
Abaixo, na fotografia 4, a representação do método de scaw flow radial
selecionada, para melhor entendimento.
38
Fotografia 4: Método de scan flow radial selecionada
Durante o V invertido os olhos basicamente se movem entre o indicador de
atitude, o indicador de curva e o indicador de velocidade vertical como mostra a
fotografia 5. (TRETESKI, 2008).
39
Fotografia 5: Método de scan flow V invertido
O método do retângulo consiste no movimento dos olhos percorrendo em
sentido anti-horário os três instrumentos superiores (velocímetro, indicador de atitude
ou horizonte artificial, e altímetro) e então descendo para os três instrumentos
(indicador de velocidade vertical, indicador de proa e o instrumento de curva), o
caminho que o olho percorre descreve um retângulo. O scan flow também pode ser
realizado em sentido horário, dependendo da preferência do piloto. Este método
provê um peso igual para todos os instrumentos, porém o piloto poderá gastar mais
40
tempo em determinado instrumento dependendo da manobra a ser executada.
(TRETESKI, 2008).
Abaixo, na fotografia 6, a representação do método de scaw flow retangular,
para melhor entendimento.
Fotografia 6: Método de scan flow V invertido
Um erro muito comum na realização do scan flow é a fixação em um único
instrumento. Normalmente ocorre quando o piloto pretende concertar alguma falha.
Por exemplo, quando um piloto está abaixo ou acima da altitude desejada, a sua
41
atenção é voltada para este erro. O que pode ocorrer é que - por razões de comando
ou mesmo razões ambientais - ocorram outros problemas, e o piloto não perceba por
não observar os outros instrumentos, acumulando mais erros. (TRETESKI, 2008).
A interpretação correta dos instrumentos durante a realização do scan flow, a
requer um profundo estudo e análise, que começa com o entendimento de cada
instrumento. O piloto deverá aplicar este conhecimento na performance da aeronave
em que se está voando, em manobras, no cross-check e em técnicas de controle. De
uma maneira geral os instrumentos têm a mesma indicação em diversos aviões,
porém os seus layouts podem variar, e o piloto deverá estudar e se acostumar às
características do avião em que está voando. (TRETESKI, 2008).
3.2.1.1.2 Pesquisa de campo
Durante a pesquisa de campo, o respondente realizou uma manobra por vez,
(num total de quatro manobras), e após a realização de cada manobra, o
respondente indicou em um esquema do painel do avião, a ordem de importância dos
instrumentos na realização da tarefa. Em seguida, foi pedido ao respondente que
marcasse no esquema do painel o seu padrão de scan flow.
Vôo em linha reta horizontal
Durante a manobra do vôo em linha reta horizontal, o participante deve manter
um vôo coordenado mantendo altitude e velocidade constante. (TRETESKI, 2008).
A ordem da importância dos instrumentos para a realização da manobra “voo
em linha reta horizontal”, feita a partir de uma média das respostas dos dez
participantes, pode ser visualizada no gráfico 1:
42
Gráfico 1: Média da importância dos instrumentos no vôo em linha reta horizontal
Em sequencia, a análise de Thomas Treteski quanto à importância de cada
instrumento para realização da manobra “voo em linha reta horizontal”:
Como pode ser verificado na Tabela 3, todos os participantes colocaram o
ADI [horizonte artificial ou indicador de altitude] como sendo o instrumento de
maior importância, seguido do altímetro, velocímetro e HSI [Horizontal
Situation Indicator]. Podemos concluir que o “T” básico é o local onde a maior
parte da atenção é direcionada.
Para uma análise da dinâmica atencional, foi pedido aos participantes para que
traçassem um esquema do painel o seu provável scan flow durante a realização da
manobra “voo em linha reta horizontal”. Os resultados foram sobrepostos para
identificação de possíveis padrões. O resultado pode ser visualizado na fotografia 7:
43
Fotografia 7: Padrões de scan flow sobrepostos no vôo em linha reta horizontal
Em sequencia, a análise de Thomas Treteski quanto aos traçados de scan flow
relativos à manobra “voo em linha reta horizontal”:
Pode ser visto claramente que um padrão de cross-check do tipo radial
selecionada predomina dentre os três tipos possíveis, principalmente, com a
atenção principal no “T” básico. Nesta técnica, após a atenção passar por
algum instrumento, ela sempre se voltará para o ADI, que é o instrumento
base de controle.
Descida com razão e velocidade constante
Durante esta descida a velocidade deveria ser constante e a proa deveria ser a
mesma do início da manobra. (TRETESKI, 2008).
A ordem da importância dos instrumentos para a realização da manobra
“descida com razão e velocidade constantes”, feita partir de uma média das respostas
dos dez participantes, pode ser visualizada no gráfico 2:
44
Gráfico 2: Média da importância dos instrumentos na descida com razão e velocidade
constantes
instrumento para realização da manobra “descida com razão e velocidade
constantes”:
[O gráfico 2] demonstra que a importância e a micro estratégia continuam
localizadas basicamente no “T” básico, constituído pelo ADI (indicador de
atitude), velocímetro, altímetro e HSI. Podemos observar também um
crescimento de importância no indicador de razão de descida (climb) e no
cronômetro. O motivo deste crescimento pode ser explicado pelas mudanças
de parâmetros que estão sendo exigidos nesta manobra.
manobra “descida com razão e velocidade constantes”. Os resultados foram
sobrepostos para identificação de possíveis padrões. O resultado pode ser
visualizado na fotografia 8:
45
Fotografia 8: Padrões de scan flow sobrepostos na descida com razão e velocidade
constantes
relativos à manobra “descida com razão e velocidade constantes”:
Na manobra de descida com velocidade e razão constantes, podemos
observar que a atenção se deslocou para o lado direito do painel, onde estão
localizados o altímetro e o indicador de velocidade vertical. Este fato colabora
com a variação na estratégia, que teve um crescimento de importância
nestes dois instrumentos citados acima. Nesta manobra é difícil identificar um
padrão de crosscheck, contudo, podemos dizer que os participantes se
utilizaram de uma técnica mista, mesclando padrões teóricos (retangular, V
invertido e radial selecionada).
Foi identificado que o trabalho prescrito se difere do trabalho real, pois na
prática, os padrões de cross-check teóricos não são vistos. Pode-se dizer
que no trabalho real da tarefa de descida, somente 30% dos participantes
utilizam a técnica da radial selecionada, onde o ADI é o centro de scan. A
técnica de cross-check retangular pode ser observada no lado direito do
painel, onde ocorrem cheques diretos entre instrumentos de suporte, e não
46
primários, para o controle da aeronave. Não foi raro a radial selecionada ter
seu centro deslocado do ADI para o altímetro.
Curva cronometrada variando a altitude
A manobra de curva cronometrada com variação de altitude consiste em uma
curva de 360° em 2 minutos, utilizando uma razão de curva padrão de 3°/segundo.
Além da curva, é realizada uma subida com razão de 500 ft/min (pés por minuto), a
uma velocidade constante que foi exigida durante toda a manobra.
“A dificuldade da manobra foi classificada por 80% dos participantes da
pesquisa como sendo de médio grau da dificuldade. Os outros 20% se dividiram em
10% para alta dificuldade e 10% para baixa dificuldade.” (TRETESKI, 2008 p. 75).
A ordem da importância dos instrumentos para a realização da manobra “curva
cronometrada variando altitude”, feita partir de uma média das respostas dos dez
Gráfico 3: Média da importância dos instrumentos na curva cronometrada variando altitude
47
instrumento para realização da manobra “curva cronometrada variando altitude”:
A estratégia média dos respondentes continua tendo sua maior importância
no “T” básico. Podemos notar também um aumento significativo de 11% para
16% do HSI devido à peculiaridade da manobra, que exige uma certa
quantidade de curva em um determinado tempo. Pelo mesmo motivo, o
cronômetro obteve um aumento de 3% quando comparado a descida e 5%
quando comparamos com o vôo em linha reta horizontal.
manobra “curva cronometrada variando altitude”. Os resultados foram sobrepostos
para identificação de possíveis padrões. O resultado pode ser visualizado na
fotografia 9:
Fotografia 9: Padrões de scan flow sobrepostos na curva cronometrada variando altitude
48
relativos à manobra “curva cronometrada variando altitude”:
Comparando com a manobra anterior, podemos notar um padrão mais
centralizado da dinâmica atencional. Durante a execução desta tarefa,
obteve-se padrões muito diferenciados. O padrão de cross-check baseado
na radial selecionada foi escolhido por 60% dos respondentes, porém
somente um realizou o trabalho real idêntico ao prescrito. Os restantes
efetuaram pequenos cheques diretos entre instrumentos sem passar pelo
ADI. No controle da aeronave e de parâmetros durante a manobra, apenas
20% dos participantes utilizaram o método de controle e performance, os
outros 80% utilizaram instrumentos primários e de suporte.
Durante a análise, foi identificado que 30% dos respondentes realizaram
seu cross-check sem padrão algum. Algum destes cheques foram
realizados entre instrumentos que não têm nenhuma correspondência de
indicações, como o turn coordinator e o altímetro.
Curva intercalada variando altitude
A curva intercalada consiste em uma curva de 180° para um lado, um vôo em
linha reta horizontal por 30 segundos seguido de uma curva de 180° para o lado
oposto. A manobra contém quatro curvas e quatro segmentos de reta, totalizando 6
minutos de manobra. Durante a realização da manobra, o piloto deverá descer com
uma razão de descida de 500 ft/min nas duas primeiras curvas, e subir com esta
mesma razão nas duas últimas curvas. (TRETESKI, 2008).
Abaixo, na ilustração 1, o modelo do trajeto para melhor entendimento:
49
Ilustração 1: Curva intercalada
A ordem da importância dos instrumentos para a realização da manobra “curva
intercalada variando altitude", feita partir de uma média das respostas dos dez
50
Gráfico 4: Média da importância dos instrumentos na curva intercalada variando altitude
instrumento para realização da manobra “curva intercalada variando altitude”:
Podemos notar na Figura 33, que seguido do ADI, o HSI e o cronômetro
obtiveram grande importância nesta manobra. A grande importância ao
cronômetro pode ser explicada, pois toda a manobra é baseada em
parâmetros de tempo. É curioso a pouca importância atribuída a potência,
apesar de ser um instrumento de controle da aeronave. Certamente, este
fato contribuiu para a grande quantidade de desvios apresentados na tarefa.
manobra “curva intercalada variando altitude”. Os resultados foram sobrepostos para
identificação de possíveis padrões. O resultado pode ser visualizado na fotografia 10:
51
Fotografia 10: Padrões de scan sobrepostos na curva intercalada variando altitude
relativos à manobra “curva intercalada variando altitude”:
Foi observado que 50% dos participantes utilizaram um padrão do tipo
radial selecionada para o seu cross-check. Os restantes utilizaram padrões
mistos ou até mesmo nenhum padrão de alocação de atenção. Durante a
estratégia de controle da aeronave, 50% dos respondentes utilizaram o
método de controle e performance, os restantes utilizaram instrumentos
primários e de suporte. Apesar da quantidade de participantes que
utilizaram o padrão de radial selecionada ser o mesmo que utilizaram o
método de controle e performance, não foram os mesmos indivíduos.
Analise da importância dos instrumentos durante a realização de manobras básicas
Por se tratar de um estudo realizado através de voo por instrumentos (onde o
vôo é realizado exclusivamente através de instrumentos, sem referencias as
52
referências ambientais do voo visual), e também por se tratar de um estudo não
probabilístico, os resultados da pesquisa devem ser analisados de forma relativa e
adaptada ao voo em ultraleves.
Abaixo, no quadro 3, estão apresentados os gráficos relativos à importância
dos instrumentos durante a realização de cada manobra de forma sequencial, para
melhor compreensão:
Descida com razão e velocidade constantes
Curva cronometrada variando altitude
Curva intercalada variando altitude
Quadro 3: gráficos relativos à importância dos instrumentos durante a realização de cada
manobra
53
Análise da pesquisa exploratória de scan flow de pilotos
O ADI (horizonte artificial), seguido do altímetro e velocímetro, foram os
instrumentos considerados importantes durante a realização de todas as manobras
analisadas no estudo.
O HSI (que durante a pesquisa foi utilizado somente como indicador de proa)
foi o 4º instrumento considerado mais importante durante o voo em linha reta
horizontal e durante a realização de curvas. Esse instrumento mostra informações de
proa e desvio em relação ao curso/radial selecionado. Graças à ação do vento, ou a
uma manobra mal realizada, o avião pode sofrer um desvio de proa, como uma força
que empurra o avião para fora da curva, semelhante ao que ocorre em um
automóvel.
O Climb (Indicador de velocidade vertical) foi o 4º instrumento considerado
mais importante durante a realização de descida com razão e velocidade constantes.
De acordo com Soares (2011) O climb é um instrumento muito sensível, e que indica
de imediato a tendência de subir ou descer com maior presteza que o altímetro
barométrico. Antes que o altímetro acuse variações, o climb já terá advertido o piloto
que ele ganhará ou perderá altura imediatamente a seguir - se não compensar
variando seu ângulo de arfagem com presteza. Dessa forma, esse instrumento foi útil
pra que os operadores pudessem manter uma razão fixa de subida ou descida.
Durante a realização da pesquisa, o cronometro foi considerado importante
principalmente por se tratar de manobras cronometradas. Porém, em um voo real,
realizado por um ultraleve o cronometro seria considerado importante por outra razão,
para monitorar a quantidade de tempo de voo, gerenciando o gasto de combustível.
Sequencia de uso
A sequencia de uso varia conforme o modo de se efetuar o scan flow para
buscar as informações no painel de instrumentos do avião. Que podem ser; o método
radial selecionada, o V invertido e o retangular.
54
Intensidade de fluxo
A intensidade de fluxo esta relacionada a importância de cada instrumento e
ao modo de scan flow realizado pelo operador. Durante as manobras básicas, o
método de scan flow mais utilizado foi o radial selecionada, onde o operador voltava a
visualizar o instrumento principal. Em manobras mais complexas, houve adaptação
do método, e também um maior índice de erros (quando o operador realizava um
scan flow de forma desordenada, sem saber exatamente o que procurar).
Ligações preferenciais
Durante a realização do estudo, verifica-se uma elevada importância do
cronometro, principalmente durante a manobra de curva intercalada variando altitude.
Isso se explica pelo fato de as manobras estarem sendo cronometradas, segundo os
critérios do estudo. Porém, essa situação não é a mesma encontrada no voo com
ultraleves, onde o piloto terá liberdade quanto ao tempo necessário para realização
de manobras. Dessa forma, o uso do cronometro estará mais relacionado ao
gerenciamento do tempo de voo e quantia de combustível.
3.2.1.2
Estudo de caso
Ultraleve marca Starflight, modelo Fox Newstar V7
Breve descrição disponível no site do fabricante (FOX NEWSTAR V7, 2011):
Após quatro anos de projeto nasce uma nova estrela na Starflight, o Fox V7.
Esta aeronave foi desenvolvida para atender a crescente necessidade dos
clientes por um equipamento 100% nacional, seguro, veloz, confortável,
espaçoso, com grande alcance de vôo, permitindo assim a sua utilização em
viagens médias e longas.
55
O V7 é construído sobre uma estrutura tubular de alumínio aeronáutico, fibra
de vidro laminado com resina de alta resistência, asas e empenagem da
cauda em chapa de alumínio aeronáutico 2024T3 fixadas com rebites
sólidos.
Equipado com motor Rotax 912 de 80hp ou de 100hp, é a aeronave na
categoria avançada com o maior espaço interno do mercado, oferecendo
grande conforto para o piloto e seu acompanhante.
Principais Caracteristicas:
1.
Maior espaço interno na sua Categoria
2.
Docilidade no comando
3.
Desempenho excepcional
4.
Conforto superior
5.
Bancos com formato anatômico, forrados em couro e com regulagem
de distância
6.
Reduzido custo operacional
7.
Baixo custo de manutenção devido a plataforma de montagem
8.
Equipados com motores Rotax 912 de 80 hp ou o 912 de 100hp
Abaixo são apresentadas as fotografias 11 e 12 imagens do ultraleve Fox
Newstar V7:
Fotografia 11: Vista frontal de Ultraleve Fox Newstar V7
Fonte: Starflight indústria de aeronaves LTDA.
56
Fotografia 12: Vista lateral de Ultraleve Fox Newstar V7
Abaixo, na fotografia 13, temos o painel de instrumentos do ultraleve Fox
Newstar V7 em detalhe. Pode se verificar grande variação quanto ao tamanho dos
instrumentos, e da distância entre eles. Essa disposição pouco organizada dos
instrumentos podem causar certa estranheza no piloto, dificultando a leitura dos
instrumentos.
Fotografia 13: Vista dos instrumentos de controle de Ultraleve Fox Newstar V7
57
Ultraleve da marca Starflight, Fox V6 Super
Breve descrição disponível no site do fabricante (FOX V6 SUPER, 2011):
Estilo, Qualidade e Segurança especialmente para você... Esse é o Fox V6
Super, um novo design em aeronave básica.
Este equipamento, entre todos os demais benefícios, traz um novo estilo no
mercado dos ultraleves básicos. Construído sobre uma plataforma tubular de
alumínio aeronáutico e fibra de vidro laminado com resina de alta
durabilidade, asas e empenagem de cauda entelados para um desempenho
de vôo excepcional.
O baixo nível de ruído e o conforto interno da cabine completam as principais
características desta aeronave. O equipamento suporta a utilização de
motores Rotax de 65 a 80HP e oferece o maior espaço interno da categoria.
"O Fox V6 Super da Starflight é uma aeronave moderna no seu design,
extremamente robusta, com baixo custo de manutenção e fino acabamento
interno, que mantém toda a tradição das aeronaves Fox." Ciro Queiroz
Abaixo são apresentadas as fotografias 14 e 15 do ultraleve Fox V6 Super:
Fotografia 14: Vista frontal Fox V6 Super
58
Fotografia 15: Vista lateral de Ultraleve Fox V6 Super
Abaixo, na fotografia 16, temos o painel de instrumentos do ultraleve Fox V6
super, em detalhe. Neste painel observa-se uma padronização no tamanho dos
instrumentos e uma disposição organizada dos mesmos. Porém, o posicionamento
dos instrumentos de forma horizontal, ou seja, um ao lado do outro, não permite que
o piloto faça a checagem de todos os instrumentos com uma única fixação visual.
59
Fotografia 16: Painel de instrumentos do Fox V6 Super
Ultraleve da marca Starflight, modelo Fox V5 Tandem
Breve descrição disponível no site do fabricante (FOX V5 TANDEM, 2011):
O Fox V5 Tandem é uma aeronave leve com assentos em linha que
incorpora modernas soluções tecnológicas. Visualmente se assemelha ao
FOX II, mas tem um desempenho muito superior. (Conheça a História aqui)
Principais Caracteristicas:
1
Construida com tubos de alumínio liga 6061-T6 no padrao aeronáutico.
2
Assentos em Linha.
3
Asas e empenagem revestidas com tecido de poliéster importado.
4
Carenagem do cockpit e polaina das rodas fabricadas em fibra, com
farol acoplado.
5
Parabrisa alto em policarbonato.
6
O trem de pouso possui amortecedores com molas helicoidais, suporte
de motor em aço inoxidável, comando dos ailerons com transmissão tubular,
7
comando dos flaps na lateral do cockpit e bolsas porta documentos.
Abaixo são apresentadas as fotografias 17 e 18, imagens do ultraleve Fox V5
Tandem:
60
Fotografia 17: Vista frontal Fox V5 Tandem
Fotografia 18 Vista lateral de Ultraleve Fox V5 Tandem
Abaixo, na fotografia 19, temos o painel de instrumentos do ultraleve Fox V5
Tandem, em detalhe. Observa-se dois tamanhos diferentes de instrumentos, sendo
relacionados a importância no controle do avião. Porem os instrumentos mais
61
utilizados (maiores, no centro e abaixo). Não ocupam posição de destaque, podendo
ter sua leitura dificultada pela localização do manche (manejo de controle do avião).
Fotografia 19: Painel de instrumentos do Fox V5 Tandem
Dentre os ultraleves pesquisados em estudo de caso, o Fox V5 Tandem foi
selecionado como o modelo referencial para o desenvolvimento desse projeto. Dessa
forma, o posicionamento e escolha dos instrumentos devem estar adequados às
características técnicas dessa aeronave.
Para melhor entendimento, abaixo, no quadro 4 é apresentada a ficha técnica
do ultraleve Fox V5 Tandem. Em seguida, na ilustração 1 é apresentado o desenho
do ultraleve Fox V5 Tandem e três vistas:
62
Quadro 4: Ficha técnica do ultraleve Fox V5 Tandem
63
Ilustração 2: Fox V5 Tandem em três vistas
Análise dos instrumentos do painel Fox V5 Tandem
Os instrumentos utilizados no Ultraleve Fox V5 Tandem são opcionais e não
acompanham a aeronave. (STARFLIGHT, 2011). Nesse projeto, a análise dos
instrumentos será realizada a partir da fotografia disponibilizada no site do fabricante.
A partir dessa fotografia, foram calculadas as medidas aproximadas do painel e a
disposição dos instrumentos. Alguns instrumentos não puderam ser identificados com
precisão devido à baixa resolução da foto, nestes casos, o nome do provável
64
instrumento estará acompanhado de um asterisco. O resultado é apresentado na
fotografia 20:
01 - *Amperímetro 1° circuito
02 - *Pressão do óleo do motor
03 - *Amperímetro 2° circuito
04 - *Conta-giros RPM
05 - Turn and Bank, indicador de coordenação de curva
06 - *Indicador de combustível
07 - *Indicador de temperatura do motor
08 - Velocímetro
09 - Indicador de proa ADF
10 - Climb, indicador de velocidade vertical.
11 - Altímetro.
Fotografia 20: Instrumentos e medidas aproximadas do painel de instrumentos do Fox V5
Tandem.
65
Quanto a disposição dos instrumentos:
a) Nesta disposição, os instrumentos de navegação confundem-se com os
instrumentos de motor.
b) Mesmo sendo um dos instrumentos principais, o velocímetro está em tamanho
menor e não ocupa posição de destaque.
c) O Altímetro, embora esteja em tamanho maior, está em uma posição abaixo no
painel de instrumentos, dificultando a leitura.
d) O Turn, indicador de curva ocupa uma posição intuitiva (centro), facilitando a
interpretação.
66
3.2.2
Ferramentas de Criatividade
Algumas pessoas vêem a criatividade como uma atividade relativamente
não estruturada. Embora isto possa funcionar para algumas pessoas, algumas
situações requerem uma abordagem mais estruturada. A liberdade para experimentar
é essencial para a criatividade, mas a disciplina pode assegurar objetividade e
consistência. (SIQUEIRA, 2007a)
Ferramentas de criatividade têm sido utilizadas em diversos setores como na
indústria, comércio, publicidade, governo, educação, lazer, entre outros. As
ferramentas auxiliam na geração uma grande variedade de ideias, ou elaborar e
tornar as ideias mais ricas e completas. Para isso, elas devem fornecer um meio
estruturado onde se possa combinar intuição, imaginação, conhecimentos e
experiências para a geração de ideias inovadoras. (SIQUEIRA, 2007b)
3.2.3.1
Scamper
A ferramenta de criatividade utilizada para a realização do redesign do
ultraleve será a SCAMPER. O nome da ferramenta é originário das iniciais dos
verbos operadores, que são:
Substituir, Combinar, Adaptar, Modificar, Procurar
outros usos, Eliminar e Rearrumar. O uso do SCAMPER é recomendado para se
realizar melhorias ou mesmo recriar objetos, sistemas ou processos a partir
dos já existentes. (SIQUEIRA, 2011).
67
Abaixo, no quadro 5, apresenta-se de forma explicativa o uso da ferramenta
SCAMPER, para melhor entendimento.
Quadro 5: Explicação sobre o uso da ferramenta SCAMPER
Fonte: Siqueira, 2011.
68
3.2.4
Geração de Alternativas
A geração de alternativas é a fase na qual, depois de serem feitas todas as
análises, são geradas possíveis soluções para o problema.
Dentre os ultraleves pesquisados em estudo de caso, foi selecionado o modelo
Fox V5 Tandem, como referencial para o desenvolvimento deste projeto. Dessa
forma, a geração de alternativas deve estar adequada às necessidades de
navegação e especificações desse modelo de ultraleve, adequando-se às suas
necessidades quanto:
a) Escolha dos instrumentos que estarão presentes no painel
3.2.4.1
Aplicação Scamper
No uso da ferramenta Scamper, os sete operadores funcionam como possíveis
soluções genéricas, que posteriormente devem levar a soluções mais específicas.
Combinar
1 – Acesso de instrumentos não obrigatórios de vôo através de um único painel
interativo.
Abaixo, na ilustração 3, apresenta-se de um possível funcionamento de um
painel interativo de instrumentos secundários de vôo:
69
LIGA/DESLIGA
FUNÇÃO 1
FUNÇÃO 2
FUNÇÃO 3
Ilustração 3: possível funcionamento de um painel interativo de instrumentos secundários de
vôo
Fonte: o autor.
Adaptar
1 – Dispositivo de segurança nos cintos. Para maior segurança, podem ser
adicionados dispositivos de segurança em que o avião não ligue e/ou decole, até que
todos os cintos de seguranças estejam devidamente travados.
Abaixo, na ilustração 5, apresenta-se de forma explicativa um possível
funcionamento do dispositivo de segurança no painel de instrumentos:
70
Ilustração 4: Dispositivo liga/desliga no painel de instrumentos
Fonte: o autor.
2 – Maior clareza visual no painel de instrumentos:
Para maior clareza visual, instrumentos auxiliares de vôo, que não são
estritamente necessários e/ou não estão sendo usados no momento, possam ser
desligados, através de, por exemplo, uma tela interativa, ou um dispositivo de luzes
liga/desliga. Diminuindo a possibilidade de o piloto distrair-se ou confundir-se pelo
excesso de informação.
Abaixo, na ilustração 5, apresenta-se de forma explicativa um possível
funcionamento do dispositivo liga/desliga no painel de instrumentos:
71
LIGA/DESLIGA
Ilustração 5: Dispositivo liga/desliga no painel de instrumentos
Fonte: o autor.
Procurar outros usos
1 - Espaço reservado no painel para guardar e facilitar o acesso aos documentos do
ultraleve.
Ilustração 5: Porta documentos no painel de instrumentos
Fonte: o autor.
Rearrumar
Rearranjo por ordem de importância.
Abaixo, na ilustração 6, a organização dos instrumentos por ordem de
importância segundo dados da pesquisa exploratória do scan flow de pilotos.
72
Altímetro
Velocímetro
H.Artificial
Climb
Conta-giros
ADF
Velocímetro
Turn
H.Artificial
Altímetro
Cronometro
Conta-giros
ADF
Climb
Turn
Altímetro
H.Artificial
Cronometro
Velocímetro
Climb
ADF
Conta-giros
Turn
Cronometro
Curva cronometrada variando altitude e curva intercalada variando altitude
Ilustração 6: Organização do painel de instrumentos por ordem de importância
Fonte: o autor.
Para maior clareza, os resultados foram dispostos segundo a ordem dos
instrumentos do painel de treinamento da PUCRS. Observa-se também que na
disposição desses arranjos o climb foi colocado próximo ao altímetro, por serem
funções diretamente relacionadas.
Organização dos instrumentos por sequencia de uso:
73
Abaixo, na ilustração 7, a diposição dos instrumentos por sequencia de uso
conforme o modo de scan flow radial selecionada:
Altímetro
H.Artificial
Velocímetro
Crono
C. Giros
Turn
ADF
Climb
Voo em linha reta horizontal
Velocímetro
H.Artificial
Altímetro
Crono
C. Giros
Turn
Climb
ADF
Altímetro
H.Artificial
Velocímetro
Crono
C. Giros
Climb
ADF
Turn
Curva cronometrada variando altitude e curva intercalada variando altitude
Ilustração 7: Organização do painel de instrumentos por sequencia de uso
Fonte: o autor.
Disposição dos instrumentos de voo por método de scan flow - Radial selecionada
No método da radial selecionada, o piloto passa até 90% do tempo observando
o indicador de altitude. A manobra que está sendo realizada determinará a ordem e o
padrão dos outros instrumentos a serem olhados.
74
Abaixo, na ilustração 8, a diposição dos instrumentos por sequencia de uso
conforme o modo de scan flow V invertido:
Turn
H.Artificial
Climb
Crono
C. Giros
Altímetro
ADF
Velocímetro
Modo V invertido
Fonte: o autor.
No modo de scan flow V invertido, os olhos percorrem o indicador de atitude, o
indicador de curva e o indicador de velocidade vertical.
Ele foi pouco utilizado pelos pilotos durante a pesquisa, por se tratar de um voo
realizado unicamente por instrumentos, onde informações como altitude e velocidade
não podem ser intuídas pela observação do ambiente, mas apenas através dos
instrumentos - o que difere de um voo em ultraleve, onde o piloto possui as
informações da altitude e velocidade pela observação do ambiente. Porém, não de
forma tão precisa, assim, instrumentos mais sensíveis como o Climb (indicador de
altitude) e o Turn (que indica o ângulo de rotação do ultraleve), ganham maior
importância.
Abaixo, na ilustração 9, a disposição dos instrumentos por sequencia de uso
conforme o modo de scan flow retangular:
75
Turn
Altímetro
H.Artificial
Climb
ADF
C. Giros
Velocímetro
Crono
Retangular
Fonte: o autor.
1 - Organização do painel por agrupamento funcional, obedecendo a classificação
dos instrumentos em de navegação ou de motor.
Nesta geração, os instrumentos foram separados por agrupamento funcional,
segundo a divisão dos instrumentos em; de navegação, ou de motor, de forma
conjugada com o os outros critérios como, ordem de importância ou sequencia de
uso. Os resultados são apresentados nas ilustrações 10, 11 e 12:
76
Turn
Climb
Tela Cristal
Velocímetro
Termometro
Altimetro
Combustível
Conta-giros
P. Óleo
Botões
Ilustração 5: Organização do painel de instrumentos por ordem de importância, sequencia de
uso e agrupamento funcional.
Fonte: o autor.
77
Velocímetro
ADF
Termometro
Altimetro
Turn
Climb
Combustível
Conta-giros
P. Óleo
Botões
Fonte: o autor.
78
Climb
ADF
Turn
Velocímetro
Termometro
Altimetro
Combustível
Conta-giros
P. Óleo
Botões
Fonte: o autor.
79
4
RESULTADO DO PROJETO
4.1
DIVISÃO POR AGRUPAMENTO FUNCIONAL
Abaixo, na ilustração 9, o painel de instrumentos, com a destaque para os
agrupamentos funcionais em instrumentos de navegação e instrumentos de motor:
INSTRUMETOS DE NAVEGAÇÃO
INSTRUMETOS DE MOTOR
Ilustração 9: Esqueleto do painel de instrumentos; botões
Fonte: o autor.
80
4.2
INSTRUMENTOS
Abaixo, na ilustração 10, o esqueleto do painel de instrumentos com destaque
para os instrumentos de navegação:
Ilustração 9: Esqueleto do painel de instrumentos
Fonte: o autor.
1
ADF
Indicador Automático de Direção. Capta sinais de rádio do solo, permitindo ao
piloto determinar a posição angular da proa (ou do eixo longitudinal) da
aeronave em relação a esse ponto emissor e ajustar seu curso.
2
CLIMB
81
Instrumento que indica a velocidade vertical da aeronave. Indicando a
tendência de subida ou descida, antes que o altímetro denuncie mudanças de
altitude.
3
VELOCÍMETRO
Indica a velocidade aerodinâmica do ultraleve. Instrumento em relógio maior,
foi colocado na altura média do painel, por ser um local de fácil leitura, e por
não ser possível ocupar a posição superior (onde estão colocados o ADF e o
CLIMB), devido as dimensões do painel.
4
TURN
O turn, ou indicador de razão curva, Mostra se uma curva está sendo efetuada
corretamente, isto é.coordenada ou
descoordenadamente. Instrumento em
relógio maior foi colocado no centro por ser uma posição intuitiva, visto que a
rotação do avião dá-se em torno do centro.
5
ALTÍMETRO
Instrumento que nos dá a altitude, em função da variação de pressão
atmosférica. Instrumento em relógio maior, foi colocado na altura média do
painel, por ser um local de fácil leitura, e por não ser possível ocupar a posição
superior (onde estão colocados o ADF e o CLIMB), devido as dimensões do
painel.
6
TERMOMETRO
Instrumento que indica a temperatura do óleo que circula no motor. Sua
checagem é importante para a prevenção de panes do motor, e acidentes.
Porém, é utilizado com menor frequência, ocupando assim, a posição inferior
do painel.
82
7
CONTA-GIROS
Instrumento que indica a potência do motor em rotações por minuto (RPM).
Obedecendo aos critérios de agrupamento funcional (por ser um instrumento
de motor).
8
COMBUSTÍVEL
Instrumento de motor que indica a quantidade de combustível na aeronave.
Por questões de segurança, o voo deve ter somente metade da duração da
autonomia do avião.
9
PRESSÃO O ÓLEO DO MOTOR
Mede a pressão do óleo do motor do veículo, informando ao instrumento do
painel a pressão do sistema. Alguns modelos possuem alarme que, em caso
de avarias no sistema, alerta o condutor com um sinal sonoro ou luminoso.
83
4.3
DESENHO TÉCNICO
Abaixo, na ilustração 13, o desenho técnico do painel de instrumentos:
Ilustração 13: Desenho Técnico
Fonte: o autor.
84
4.5
RENDERING
Abaixo, nas ilustrações 14 e 15 diferentes visões do painel de instrumentos em
modelo virtual 3D:
Ilustração 14: Rendering
Fonte: o autor.
85
Ilustração 15: Rendering
Fonte: o autor.
86
5
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O objetivo desse projeto foi o reposicionamento dos instrumentos de um
painel de ultraleve experimental, a partir do estudo de caso do layout de painéis de
instrumentos similares utilizados em aeronaves experimentais. Como base teórica
para o projeto, foram utilizadas bibliografias sobre ergonomia, cognição e arranjo
físico do posto de trabalho. Também foram utilizadas pesquisas exploratórias quanto
ao método de scan flow de pilotos, e realizado também um estudo de caso quanto a
ultraleves experimentais. A partir da pesquisa de estudo de caso, também foi
escolhido um modelo de ultraleve para ser utilizado como modelo para aplicação do
painel.
Como resultado, foi proposto um novo modelo de painel, partindo do
reposicionamento dos instrumentos e seleção dos principais instrumentos utilizados
para voos em ultraleves do painel, obedecendo aos requisitos de ergonomia.
REFERÊNCIAS
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<http://www2.anac.gov.br/arquivos/aeronaves/aeronavesExperimentais.pdf> Acesso
em: [ago. 2011].
Construção
amadora
–
perguntas
frequentes.
Disponível
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<http://www2.anac.gov.br/certificacao/AvGeral/ProcessoH03/FAQ_ProcessosH03_R
02.pdf>. Acesso em: [dez. 2011].
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dias atuais. A participação brasileira na conquista do espaço. 4 ed; Melhoramentos.
285 p.
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Melhoramentos de São Paulo – Industrias de Papel – São Paulo. 1979. p. 368.
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RELATO
SETORIAL.
Fibras
artificiais
e
sintéticas.
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SANTOS, Flávio Anthero Nunes Vianna. MD3E (Método de desdobramento em 3
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<http://designices.com/o-que-e-design/>. Acesso em: 19 set. 2011.
GLOSSÁRIO
ADF: Indicador Automático de Direção. Instrumento circular em 360 graus do painel
da aeronave, que capta sinais do solo. Permite ao piloto determinar a posição
angular da proa (ou do eixo longitudinal) da aeronave em relação a esse ponto
emissor e, conseqüentemente, ajustar seu curso.
ALTÍMETRO: Instrumento que nos dá a altitude, em função da variação de pressão
atmosférica. Graduado em pés ou metros.
ANEMOSCÓPIO: Instrumento utilizado na aviação para indicar a direção do vento.
AMPERÍMETRO Instrumento utilizado para medir a intensidade de uma corrente
elétrica
BANK:
O mesmo que rolagem.
BÚSSOLA: Instrumento indicador de rumo. Graduado em graus (000 a 359), cuja a
agulha se mantém segundo a direção norte-sul magnético.
CLIMB, VARIÔMETRO OU VSI: Instrumento que indica a velocidade vertical da
aeronave. Graduado em pés por minutos.
CONTA-GIROS: Instrumento que indica a rotação por minuto do motor (RPM).
GPS: Sistema de Posicionamento Global. Instrumento capaz de receber
informações de satélites e que fornece diversas informações úteis ao vôo, como: sua
posição em coordenadas geográficas (latitude e longitude), distâncias para outras
coordenadas, altitude, proa a seguir para se chegar numa determinada coordenada.
HORIZONTE ARTIFICIAL OU INDICADOR DE ALTITUDE – Instrumento que mostra
as atitudes de arfagem (movimento da aeronave em torno de seu eixo lateral ) e
bancagem (movimento da aeronave em torno de seu eixo longitudinal) da aeronave
em relação ao solo
INCLINÔMETRO/NÍVEL: Bolinha que aparece dentro de um cilindro de nível logo
abaixo do Rate of Turn do Turn Coordinator. Indica se a curva está ou não
coordenada. Se a bolinha estiver centrada, significa que a curva está coordenada;
ou seja, o eixo longitudinal da aeronave está em paralelo com a direção do vôo.
Caso contrário, a curva estará "glissada" - quando houver excesso de inclinação ou
aplicação insuficiente do leme de direção (o nariz fica para fora do rumo da curva) ou "derrapada" - quando houver inclinação insuficiente das asas ou aplicação
excessiva de comando direcional (o nariz fica para dentro do rumo da curva).
INDICADOR DE ALTITUDE: Instrumento que indica qual é a posição da aeronave
em relação ao horizonte.
INDICADOR DE CURVA, TURN OU BANK: Mostra-nos se uma curva está sendo
efetuada corretamente, isto é.coordenada ou descoordenadamente. rolamento ou
longitudinal (bank) variado, utilizando-se os ailerons e horizontal, que mostra a
inclinação da aeronave no seu eixo lateral ou transversal (pitch) variado, utilizandose os profundores e/ou o compensador.
INDICADOR DE PROA OU GIRO DIRECIONAL: Bússola controlada
giroscopicamente com o objetivo de indicar o heading (proa) da aeronave. Permite
ao piloto terminar as curvas e manter o curso desejado com precisão.
MANCHE: Alavanca que acionada a direita ou a esquerda comanda os ailerons,
para frente e para trás o profundor, realizando curvas.
MANÔMETRO: Instrumento que indica a pressão do óleo circulante no motor.
Graduado em Kg/cm2 ou Lb/Pol2 (PSI).
PRESSÃO O ÓLEO DO MOTOR: Mede a pressão do óleo do motor do veículo,
informando ao instrumento do painel a pressão do sistema. Alguns modelos
possuem alarme que, em caso de avarias no sistema, alerta o condutor com um
sinal sonoro ou luminoso.
PROA: Direção na qual o nariz da aeronave está apontando. Essa não é,
necessariamente, a direção na qual se está voando (curso), mas, na prática, acaba
se utilizando o mesmo termo para referirem-se ambas as partes. O acréscimo de
altitude e com as variações da densidade do ar, certas variações devem ser
consideradas para se obter a velocidade verdadeira e a velocidade em relação ao
solo. Graduada em K.P.H. ou M.P.H.
RAZÃO DE CURVA: Pequeno desenho de aeronave existente no Turn Coordinator,
o qual se inclina para o lado em que se está fazendo a curva, indicando a razão em
graus por segundo. Todos os procedimentos IFR usam uma razão de 3 graus por
segundo, que corresponde às marcas referenciais "L" - de left [esquerda] - e "R" -de
right [direita]. Isso significa que, fazendo uma curva coordenada à razão de 3 graus
por segundo, em 2 minutos terá sido completado um giro de 360 graus.
TERMÔMETRO: Instrumento que indica a temperatura do óleo que circula no motor,
graduado em graus Centígrados (Celsius) ou Farenheit.
VELOCÍMETRO: Instrumento que indica a velocidade aerodinâmica. Mede a
diferença entre a pressão estática e dinâmica. Só podem ser interpretados
diretamente quando se voa no nível do mar e na atmosfera padrão.

tcc-reposicionamento-dos-controles-de-informa-es-em

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