Electronically controlled vibration device coupled to electronic flight computer
Introductory Summary
Tradução
Dispositivo de vibração controlado eletronicamente acoplado a computador de vôo eletrônico
Resumo introdutório
Este projeto foi realizado com a finalidade de explorar a ampliação das capacidades sensoriais para pilotagem de planadores e moto planadores pelo emprego de vibrações mecânicas variáveis como sinais integrados adicionais durante fases de vôo específicas.
O conceito já é empregado em um grande número de aeronaves civis e militares nas quais as sensações nos comandos são produzidas artificialmente por computadores entre as quais um exemplo é a vibração variável das colunas de comando e/ou pedais em situações críticas de velocidade ou atitudes anormais.
Os planadores modernos em geral têm como característica mais notável o silêncio no posto de pilotagem o que, indistintamente, faz com que variações de velocidade de grande amplitude não sejam percebidas imediatamente quer pela inexperiência do piloto quer pelas demandas do vôo de performance, derivadas de vários fatores, com o conseqüente cansaço e perda de concentração.
Os sistemas eletrônicos de vôo para planadores, já apresentam em seus painéis uma gama de informações visuais analógicas e digitais associadas a informações sonoras que simplificam o gerenciamento do vôo. Os variometros e variocímetros dos referidos sistemas já permitem aos pilotos a escolha de uma gama de tons, ritmos e volumes daqueles sinais sonoros.
Sendo a visão o sentido mais exigido temos em segundo lugar o tato seguido pela audição e em, em certa medida o olfato e até o paladar. O grau de manutenção do perfeito equilíbrio entre todos os sentidos está diretamente relacionado à eficiência da pilotagem.
O tato absorve os primeiros sinais de turbulência no ar sentindo os movimentos das ascendentes bem como as variações de rigidez nos comandos em altas ou baixas velocidades e até mesmo em atitudes anormais. Conforme já mencionado, este trabalho objetiva ampliar as sensações tácteis no vôo.
Em essência foram realizadas pesquisas e ensaios experimentais para desenvolvimento de dispositivos vibratórios os quais foram instalados em dois planadores.
Ambos os dispositivos são acionados com a derivação paralela dos sinais de áudio de computadores eletrônicos de vôo, estes sinais alimentam diretamente um controlador de vibração, modelo C8-1VCF Standard Variable Frequency Controller, fornecido pela Shinko Electric Co. Ltd que cedeu três unidades para nosso laboratório.
Os vibradores em si foram desenhados e construídos na oficina do próprio laboratório em dois projetos independentes, um vibrador mecânico e um vibrador eletromagnético.
O vibrador mecânico é essencialmente a miniatura de um vibrador de concreto porem acionado por corrente contínua permitindo variação de velocidade, e conseqüentemente amplitude, utilizando diretamente o sistema elétrico de 12 V do planador. O dispositivo resultante tem as dimensões de 5cm de comprimento e diâmetro de 10mm e foi incrustado na parte frontal da manopla do manche de um Discus B conectado através de um cabo de velocímetro a um pequeno motor elétrico de alta rotação montado junto ao controlador, ambos fixados em um suporte sobre a bateria localizada atrás do assento do piloto. O computador de vôo é um Zander SR-940.
O vibrador eletromagnético é um tipo comercial, modelo VDM-010, de pequenas dimensões, 6X4X3 cm, fornecido pela FMC Co. empregado normalmente em dosadores de laboratório, fornecido pela FMC Co., neste caso a vibração é variável em freqüência necessitando de alimentação por corrente alternada extraída de um conversor de corrente contínua de 12V para corrente alternada de 36 V, empregado em horizontes artificiais, no caso tomado emprestado de um Blanik L-13. O dispositivo, após adaptações, foi fixado sob a concha de fibra do assento dianteiro de um biplace Grob-105 Astir. O computador de vôo é um Ilec SN-10.
Em ambos os casos o sinal de saída dos computadores é o dos alto-falantes, injetados no conector de entrada do controlador Shinko o qual permite a regulagem precisa do sinal de saída, essencialmente a corrente elétrica que varia em sintonia com o sinal de áudio, este transformado em vibração.
Em vôo o que é transmitido ao piloto são vibrações variáveis de baixa freqüência e grande amplitude para os valores negativos do variometro ou variocimetro variando continuamente para alta freqüência e baixa amplitude para os valores positivos dos dois sistemas. A analogia direta é com o som dos alto-falantes para o vôo em térmicas e para o vôo entre térmicas inclusive à faixa silenciosa (sem vibração) para as velocidades corretas. Em outras palavras temos alta freqüência para as indicações positivas e baixa freqüência para os valores negativos dos mostradores analógicos e digitais nos painéis de instrumentos.
A primeira série de provas foi efetuada com os dois planadores em vôos de distância, com pilotos experimentados, com um alto índice de aprovação após alguns ajustes, relatos específicos estão disponíveis no corpo do relatório.
Alguns incidentes inesperados ocorreram durante os vôos e motivaram ajustes na construção e fixação dos dispositivos vibratórios.
Em um vôo com o Discus B, o lubrificante interno do vibrador vazou causando um aquecimento exagerado o qual foi irradiado para a manopla derretendo o material plástico causando uma leve queimadura nos dedos do piloto pouco habituado a tocar manches muito quentes.
O caso mais grave ocorreu após a liberação do Grob-105 Astir para vôos de instrução. Uma aluna de pilotagem, com poucas horas, em determinado ponto do vôo demonstrou certa inquietude e pediu ao instrutor o pouso imediato. Após algum tempo a referida aluna retornou ao clube acompanhada de um advogado com intenções de iniciar contra o instrutor um processo por assédio sexual.
