O paradoxo do avião: mais automação deveria significar mais treinamento

As aeronaves altamente automatizadas de hoje apresentam surpresas aos pilotos com as quais eles não estão familiarizados. As pessoas na cabine precisam estar melhor preparadas para os caprichos das máquinas.

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Pouco depois da decolagem do Airbus 320 da Estônia da Smartlynx, em 28 de fevereiro de 2018, todos os quatro computadores de controle de voo do avião pararam de funcionar. Cada um deles funcionou exatamente conforme as instruções, desligando após (erroneamente) detectar uma falha. Posteriormente, descobriu-se que o problema estava no acionamento, que era mantido com óleo muito viscoso. O design criado para evitar o problema criou o problema. Somente a habilidade do piloto instrutor a bordo evitou um acidente fatal.

À medida que o 737 MAX da Boeing retorna aos céus após um hiato de 21 meses, o treinamento e o design de voo estão sob escrutínio. Garantir um futuro seguro para a aviação exigirá, em última análise, uma abordagem completamente nova ao projeto de automação, utilizando métodos baseados na teoria de sistemas, mas aeronaves com essa tecnologia ainda estarão dentro de 10 a 15 anos. Enquanto isso, precisamos treinar os pilotos para melhor responder aos muitos caprichos inevitáveis ​​da automação.

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O capitão Shem Malmquist, veterano oficial de segurança da aviação e investigação de acidentes e capitão do B-777 na ativa, leciona na Florida Tech e é coautor de Angle of Attack and Grounded (Lexographic Press) com Roger Rapoport, produtor do longa-metragem Piloto de insetos.”

Ao pesquisar o MAX, o Air France 447 e outros acidentes, conversamos com centenas de pilotos, especialistas de reguladores, fabricantes e principais universidades de aviação. Concordam que a melhor forma de prevenir acidentes a curto prazo é ensinar os pilotos a pensar criativamente sobre novas surpresas.

A resposta lenta à formação de pilotos e à reforma do design, que estavam em atraso, é um problema constante. Em 2016, sete anos depois da queda do Air France 447 no Atlântico Sul, as companhias aéreas de todo o mundo começaram a retreinar os pilotos numa nova abordagem à gestão de estol aerodinâmico em grandes altitudes. O treinamento em simulador, que a Boeing insiste não ser obrigatório para as tripulações do 737 MAX, só começou após o segundo acidente do MAX em 2019.

Esses equipamentos de proteção se relacionam apenas com esses dois cenários específicos. Centenas de outros problemas imprevistos associados à automação podem surgir que não podem ser previstos usando métodos tradicionais de análise de risco, mas no passado eles incluíam fatores como um computador que impede o uso de tração reversa quando “pensa” que o avião não pousou . Uma solução eficaz deve ir além das restrições dos designers de aeronaves, que não conseguem criar o plano tolerante de falha perfeito. Como observa o capitão Chesi Sallenberger, a automação nunca se tornará uma panacéia de novas situações imprevistas no processo de aprendizado.

Paradoxalmente, Sallenberger comentou corretamente em uma entrevista recente conosco: “É preciso não menos, mas muito mais preparação e experiência para gerenciar aeronaves altamente automatizadas”. Os pilotos devem ter uma idéia do próprio avião e de seus principais sistemas e de como a automação de vôo funciona.

Ao contrário de um mito comum, o erro piloto não é a causa da maioria dos acidentes. Essa crença é uma manifestação de viés na fé retroativamente e falsa em uma relação causal linear. Será mais correto dizer que os pilotos às vezes se encontram em situações que os sobrecarregam. Um aumento na automação pode muito bem significar um aumento no número de cenários intransponíveis. Talvez essa seja uma das razões pelas quais o número de desastres fatais de grandes aeronaves comerciais por milhão de voos em 2020 cresceu em comparação com 2019.

Hoje, o treinamento piloto, em regra, ocorre de acordo com um cenário baseado em cenários bem conhecidos e prováveis. Infelizmente, em muitos acidentes recentes, os pilotos experientes não tiveram preparação sistêmica ou de academia para resolver as tarefas inesperadas que enfrentaram. Por que os designers não podem prever esses tipos de anomalias que quase levaram ao acidente da aeronave Smartlynk? Um dos problemas é que eles usam modelos desatualizados criados antes do aparecimento de computadores. Essa abordagem para prever scripts que podem ser perigosos em voo é limitada. Atualmente, o único modelo disponível que considera novas situações semelhantes a isso é uma análise teórica sistêmica dos processos criados por Nancy Lexon no Instituto Tecnológico de Massachusetts.

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Aeronaves reativas modernas criadas usando métodos clássicos levam a cenários que aguardam a combinação correta de eventos. Ao contrário de aeronaves antigas construídas usando apenas componentes elétricos e mecânicos básicos, a automação da aeronave jato moderna usa uma série complexa de situações para “resolver” como agir.

Na maioria das aeronaves modernas, o software que controla a reação dos órgãos de governo se comporta de maneira diferente, dependendo da velocidade do vôo, sobre se o avião está no solo, em vôo, se as abas são elevadas, se o chassi é levantado. Cada modo pode conter seu próprio conjunto de regras de software e pode levar a resultados inesperados se o programa não receber informações precisas.

O piloto que entende essas nuances pode, por exemplo, evitar alterar o regime sem remover as abas. No caso de acidentes máximos, os pilotos estavam em uma situação confusa, ou seja, a automação funcionou perfeitamente, mas não como o esperado. O software recebeu informações incorretas.

Os desenvolvedores Max acreditavam erroneamente que os pilotos intervêm magicamente na situação. Eles perderam de vista o fato de que os mesmos dados errôneos que confundiam o computador foram confusos. Nos dois vôos de automação de vôo condenados por mortes, eles funcionaram exatamente como foi planejado, até a colisão.

Apesar do fato de que esses problemas costumam ser “eliminados”, os pilotos não podem esperar até que os aviões sejam projetados melhor. Eles precisam ser ensinados agora, para que entendam que a reação da aeronave depende do “modelo de processo” do computador. Por exemplo, quando algo que não é descrito nas diretrizes ocorre em ascensão, os pilotos geralmente são ensinados a ganhar altura segura, remover o chassi e as abas e depois descobrir o que fazer a seguir. Era bom em aeronaves tradicionais, mas hoje tem sérias desvantagens. Mesmo que o piloto “desative” a automação, ainda poderá ocorrer uma mudança de modos, o que afetará a reação da aeronave. Em algumas novas aeronaves, os sistemas automáticos continuam a funcionar mesmo depois que o piloto acredita que ele “desativou tudo”. Quando o avião voa satisfatoriamente, os pilotos devem pensar em não mudar nada até que entendam a condição do avião. Os pilotos também precisam de treinamento em simuladores de acordo com cenários incomuns, focados na perda total da automação, incluindo computadores de controle de vôo. Atualmente, esse treinamento, se geralmente é realizado, é de natureza curto e prevê a restauração de sistemas. A perda deve terminar com o plantio e incluir o controle da aeronave em alta altitude. Hoje, quase ninguém está fazendo isso.

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