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Informe MS

Simulador de forças

Publicado em 23 setembro 2008

Aspirantes a pilotos da Esquadrilha da Fumaça, grupo de profissionais da Força Aérea Brasileira que faz demonstrações de acrobacia aérea, acabam de ganhar um importante atrativo para a fase de treinamentos que antecede as tradicionais apresentações pelos céus do Brasil.

É que pesquisadores da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP) da Universidade de São Paulo (USP), no interior paulista, acabam de concluir, no Laboratório de Bioengenharia da entidade, o desenvolvimento de um simulador de forças para o avião Tucano, da Embraer.

O equipamento, criado pelo professor Antônio Carlos Shimano e pelo pesquisador Thiago Augusto Bezerra, simula, por meio de um sistema de molas e de outros acessórios, a força empregada pelos pilotos no manche (o controle manual utilizado para pilotar os aviões) durante a execução das manobras.

Ao medir as forças exercidas em vôo pelos pilotos e avaliar os músculos envolvidos nas manobras, o sistema auxilia na criação de um treinamento físico específico para cada indivíduo, visando ao fortalecimento dos músculos e à diminuição de dores e lesões.

Devido às longas jornadas de vôo, a força empregada no manche e os movimentos de repetição geram lesões importantes, que ocorrem, sobretudo, nos ombros e braços. O simulador poderá contribuir para o aumento da segurança de vôo com a melhora da força muscular dos pilotos.

“Fizemos um simulador o mais próximo possível das situações reais. A estrutura de sua base tem dimensões semelhantes às encontradas na aeronave T-27 [Tucano]. Outras partes importantes, como tamanho e inclinação do assento e a distância entre o assento e o apoio para os pés, também têm as mesmas características da aeronave”, disse Antônio Shimano. O estudo teve apoio da Fapesp na modalidade Auxílio Regular a Pesquisa.

Protótipo e patente

Shimano conta que no manche do simulador foram fixados sistemas integrados formados por tubos, molas de compressão e células de carga. As medições das forças no manche são realizadas com o auxílio de um analisador de sinal elétrico ligado a todas as quatro células de carga.

“Esse analisador tem a função de codificar, filtrar e digitalizar os sinais elétricos provenientes das células de carga. A leitura e o armazenamento dos dados das forças aplicadas em função do tempo são realizados por um software especialmente desenvolvido para o simulador”, explicou.

Para isso, um computador deve ser ligado ao analisador de sinal elétrico de modo que os dados de força aplicada, ângulo e tempo sejam apresentados na tela e armazenados na forma de gráficos e tabelas. “O procedimento de aquisição e representação gráfica é continuo até que o operador realize o comando de parada, quando o analisador não envia mais dados ao programa”, disse o professor da FMRP.

A validação qualitativa e quantitativa do equipamento foi realizada pelos próprios pilotos da Esquadrilha da Fumaça. “Esses ases da aviação brasileira aprovaram o equipamento quanto às forças envolvidas nas manobras realizadas no manche, que, segundo eles, são parecidas com as realizadas em vôo”, afirmou.

Shimano ressalta que o simulador é voltado para o treinamento muscular e não de vôo. “Para treinamento de vôo panorâmico existe outro equipamento na Academia da Força Aérea no qual os cadetes fazem simulações”, disse o docente, que leciona no Departamento de Biomecânica, Medicina e Reabilitação do Aparelho Locomotor da FMRP.

Para cada manobra aérea há variações das forças exercidas no manche, aparelho que, dependendo do tipo e da intensidade da manobra, chega a exigir do piloto uma força até três vezes maior do que o seu próprio peso.

“Os cadetes ou pilotos da Força Aérea Brasileira, que são expostos quase que diariamente à força exercida em vôo, conhecida por força G, poderão reproduzir no simulador as manobras para que médicos, educadores físicos e fisioterapeutas possam avaliar as condições de seus membros superiores e realizar um fortalecimento muscular preventivo”, disse Shimano.

O protótipo do equipamento já está em Pirassununga, no interior paulista, para ser utilizado pelos pilotos da Esquadrilha da Fumaça e auxiliar na formação de cadetes da Academia da Força Aérea. Um pedido de patente foi protocolado junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) pela Agência USP de Inovação.

Agência Fapesp