Introdução À Aviônica Para Engenheiros

Desde que os irmãos Wright começaram a voar, a aviação tem sido um dos campos da engenharia que mudou mais rapidamente.

No começo, os pilotos pilotavam aviões apenas por instinto e habilidade.

Mas, à medida que a tecnologia da aviação melhorou, também melhoraram os sistemas que mantêm os aviões modernos no ar.

Avionics é a parte da engenharia que lida com o projeto, construção e manutenção dos sistemas eletrônicos que controlam tudo, desde os motores de um avião e controles de voo até seus sistemas de comunicação e navegação.

O vôo moderno não seria possível sem aviônicos.

Neste artigo, falarei sobre o fascinante mundo da aviônica e explicarei por que qualquer aspirante a engenheiro precisa conhecê-la.

Introdução à Aviônica

Definição formal:

O design e a produção de dispositivos elétricos e eletrônicos aerotransportados; termo é derivado da eletrônica de aviação.

Introdução à Aviônica na Engenharia

Avionics é uma combinação das palavras "aviação" e "eletrônica". É o nome dos sistemas elétricos usados ​​em aviões, naves espaciais e satélites artificiais.

Esses sistemas são muito importantes para as aeronaves modernas porque ajudam em coisas como controles do motor, sistemas de controle de voo, navegação, comunicações, sistemas de iluminação, detecção de ameaças, sistemas de combustível, sistemas eletro-ópticos (EO/IR), radar meteorológico, monitores de desempenho, e mais.

O objetivo deste artigo é dar uma visão geral dos aviônicos e suas diferentes partes.

Sistemas de navegação

A navegação é um dos sistemas aviônicos mais importantes usados ​​nos aviões modernos.

Os sistemas de navegação ajudam os pilotos a descobrir onde estão acima da superfície da Terra e levar o avião para onde ele precisa ir.

No passado, os aviões usavam programas de rádio e navegação inercial no solo. Os aviônicos modernos, por outro lado, percorreram um longo caminho e agora usam sistemas de satélite como GPS e WAAS para fornecer dados de localização mais precisos e confiáveis.

Os aviônicos modernos têm peças extras adicionadas a eles para melhorar a confiabilidade dos sistemas de navegação.

Por exemplo, o GPS é usado como a principal forma de encontrar o caminho e os rádios são usados ​​como backup em caso de emergência.

Isso garante que o avião ainda estará seguro, mesmo que o sistema de navegação principal pare de funcionar.

Requisitos regulamentares

Antes de decolar, a Federal Aviation Administration (FAA) exige que todos os aviões tenham um sistema de aviônicos instalado.

As regras garantem que os sistemas aviônicos de um avião atendam a certos padrões de segurança e estejam atualizados com a tecnologia mais recente.

A FAA também exige que os sistemas aviônicos sejam inspecionados e consertados regularmente para garantir que continuem funcionando.

Sistemas e dispositivos aviônicos

Funções dos Sistemas Aviônicos

Os sistemas aviônicos em aviões fazem muitas coisas diferentes, como:

• Controles do motor: controlando e gerenciando os motores do avião.
• Sistemas de controle de voo: garantindo que o avião se mova e vá na direção certa.
• Navegação: descobrir onde e como o avião está
• Comunicações: permitindo que você converse com outros aviões e estações no solo.
• Gravadores de voo: registram informações sobre um voo para que possam ser analisadas após um acidente.
• Sistemas de iluminação: permitem a decolagem e aterrissagem dos voos por meio da emissão de luz.
• Detecção de ameaças: encontrar possíveis ameaças e informar a tripulação sobre elas.
• Sistemas de combustível: gerenciamento e acompanhamento de quanto combustível é usado.
• Sistemas eletro-ópticos e infravermelhos (EO/IR): ajudam os pilotos a enxergar melhor em condições de baixa visibilidade.
• Radar meteorológico: descobrir e mostrar como está o tempo.
• Monitores de desempenho: acompanhando e mostrando dados sobre o desempenho de uma aeronave.

Localização dos Sistemas Aviônicos

Os equipamentos de aviônicos geralmente são encontrados no cockpit de um avião.

O cockpit é onde estão os sistemas de controle, monitoramento, comunicação, navegação, clima, anticolisão e outros.

Um sistema aviônico básico é composto de várias partes, como comunicação, navegação, gerenciamento de exibição, holofotes em helicópteros da polícia e outros.

Protocolos Avionics Databus

Os protocolos de barramento de dados aviônicos são usados ​​por redes de aeronaves para conectar os sistemas aviônicos de aeronaves militares e comerciais.

Esses protocolos permitem que diferentes sistemas se comuniquem e compartilhem informações, o que é essencial para operações de voo eficientes e seguras.

Fontes de energia elétrica

A maioria das aeronaves usa sistemas DC de 14 ou 28 volts para alimentar seus aviônicos.

Mas aviões maiores e mais complexos usam fontes de energia CA com uma voltagem mais alta para alimentar seus aviônicos.

Aviônicos e Segurança Aeronáutica

A aviônica é uma parte importante da segurança e eficiência da aviação porque fornece aos aviões os instrumentos e componentes eletrônicos necessários para evitar ou lidar com perigos, navegar, se comunicar e funcionar bem.

Os sistemas aviônicos modernos oferecem soluções que exigem muito poder de computação para voos mais longos, seguros e eficientes em qualquer espaço aéreo ou clima.

Aprimoramento de aplicativos de planejamento e alerta de voo

A tecnologia aviônica também pode ajudar companhias aéreas comerciais, aviação corporativa e operações de helicópteros a melhorar o planejamento de voo e alertas, fornecendo informações meteorológicas precisas com antecedência.

Essas informações podem ajudar a reduzir as perdas e tornar as coisas mais seguras, permitindo que os despachantes escolham rotas alternativas que usem a menor quantidade de combustível e tenham menos chances de serem prejudicados pelo mau tempo.

Além disso, os pilotos podem proporcionar aos passageiros uma experiência melhor quando sabem exatamente o que esperar do clima e quando esperar.

Melhorando a segurança

Os pilotos podem evitar possíveis colisões e outros perigos obtendo informações de outros aviões e sistemas no solo.

Os sistemas de alerta de tráfego e prevenção de colisão (TCAS) usam tecnologia aviônica para permitir que os pilotos saibam quando outros aviões estão próximos e os ajudam a evitar possíveis colisões.

A segurança do avião e de seus passageiros também depende de radares meteorológicos e sistemas de navegação por satélite.

Futuro da Aviônica

Espera-se que a aviônica mude muito nos próximos anos, graças a melhorias na tecnologia que levarão a interfaces, telas sensíveis ao toque, sensores e automação mais fáceis de usar.

Essas melhorias tornarão os pilotos mais seguros e mais conscientes de seus arredores.

Avanços em capacidades de aviônicos

A aviônica está mudando rapidamente, com novas tecnologias como aeronaves não tripuladas, inteligência artificial, biometria, robótica, blockchain, combustíveis alternativos e aeronaves elétricas.

Até 2036, a indústria da aviação quer quase dobrar o número de passageiros e cargas.

Isso exigirá novas tecnologias e maneiras de fazer as coisas para atender à demanda.

Isso pode incluir telas maiores na cabine de comando, ferramentas que facilitam a visão no escuro e sensores que podem ver através de nuvens ou neblina.

Conectividade em Cockpits

Nos próximos cinco anos, a maneira como a conectividade é usada nos cockpits provavelmente mudará.

Operações baseadas em trajetória e datalink aprimorado se tornarão mais comuns.

Essas tecnologias ajudarão os pilotos a prever e responder melhor às mudanças no clima, tráfego aéreo e outras coisas que afetam as operações de voo.

Avanços em Sistemas de Aeronaves Não Tripuladas

Nos próximos dez anos, a tecnologia para sistemas de aeronaves não tripuladas também deve melhorar.

A Textron Systems e outras empresas estão trabalhando em novos recursos para esses sistemas, o que pode facilitar o uso de aeronaves não tripuladas em uma ampla gama de situações.

Mudanças nos mercados de aviação

Os mercados de aviação em todo o mundo também devem mudar muito até 2025.

Espera-se que a China ultrapasse os Estados Unidos como o maior mercado mundial de viagens aéreas, e que a Índia suba do sétimo para o terceiro lugar.

Essas mudanças podem fazer com que as companhias aéreas compitam mais umas com as outras, à medida que procuram maneiras de se diferenciar de seus rivais.

Além disso, podemos ver novos aviões no céu de empresas como a Eviation Alice, que estão fabricando aviões elétricos aprovados para uso comercial.

Treinamento e certificação em aviônicos (exemplo dos EUA)

Para se tornar um técnico ou engenheiro de aviônicos, você deve concluir um programa de treinamento que leva cerca de 2.000 horas e inclui experiência prática.

A Federal Aviation Administration (FAA) deve aprovar o programa de treinamento, e o candidato também deve obter uma credencial Airframe and Powerplant (A&P).

Os regulamentos da FAA também dizem que o candidato deve ter pelo menos 18 anos, falar bem o inglês e passar nos testes escritos, orais e práticos.

Especialização em Diferentes Funções

Os técnicos de aviônicos podem ser técnicos de bancada, solucionadores de problemas do sistema ou técnicos de linha, entre outras coisas.

Cada função precisa de um conjunto diferente de habilidades e experiência, portanto, os candidatos devem procurar o treinamento certo para atender às necessidades da função que desejam.

Opções para seguir uma carreira em aviônicos

Os técnicos de aviônicos podem conseguir um emprego com apenas um diploma do ensino médio ou equivalente e aprender no trabalho.

Eles também podem obter um diploma de associado ou bacharel em tecnologia automotiva, aviação ou engenharia elétrica.

Diferentes escolas e níveis de graduação têm requisitos diferentes para cada caminho educacional.

Habilidades para uma carreira em aviônicos

Os técnicos de aviônicos devem sempre mostrar coisas como atenção aos detalhes, confiabilidade e capacidade de pensar analiticamente.

Os técnicos de aviônicos precisam saber sobre coisas como FAA, ferramentas manuais e sistemas elétricos, mas também precisam ser capazes de pensar criticamente e resolver problemas para corrigi-los quando eles surgirem.

Para que o trabalho no campo corra bem, você também precisa saber movimentar bem as mãos e os olhos e prestar muita atenção aos detalhes.

Comunicação e Trabalho em Equipe

Os técnicos de aviônicos geralmente trabalham em equipes, portanto, precisam ser capazes de se comunicar bem e se dar bem com outras pessoas.

Eles também podem precisar explicar informações técnicas complicadas para outros membros da equipe, pilotos ou pessoas no controle de tráfego aéreo, portanto, saber falar e escrever bem é importante.

A comunicação é muito importante em muitos empregos na aviação, como tripulação de voo, tripulação de cabine e controle de tráfego aéreo, onde pode ser uma questão de vida ou morte transmitir a mensagem com clareza.

O trabalho em equipe é especialmente importante em mecânica e engenharia de aviação, onde pessoas com diferentes tipos de habilidades técnicas precisam trabalhar juntas para garantir que sistemas e máquinas complicados sejam mantidos em bom estado.

Resistência Física e Adaptabilidade

Resistência física e destreza também são importantes para os técnicos de aviônicos, pois podem precisar trabalhar em espaços apertados, subir escadas ou trabalhos em altura e fazer tarefas repetitivas por longos períodos de tempo.

Além disso, como a tecnologia da aviação está sempre mudando, os técnicos de aviônicos precisam ser flexíveis e dispostos a aprender novas habilidades e tecnologias para acompanhar a indústria.

Traços de personalidade

A maioria dos técnicos de aviônicos são pessoas práticas que gostam de trabalhar ao ar livre ou em projetos que podem fazer com as mãos.

Eles também tendem a ser investigativos, o que significa que são muito curiosos e geralmente gostam de ficar sozinhos.

Os técnicos de aviônicos se saem bem no teste de responsabilidade social, o que mostra que eles querem resultados justos e se preocupam com as pessoas em geral.

Eles também tendem a pontuar alto na escala de conscienciosidade, o que significa que são metódicos, confiáveis ​​e geralmente planejam as coisas com antecedência.

Vídeo: O que faz um engenheiro ou técnico de aviônicos?

Dica: Ative o botão de legenda se precisar. Escolha “tradução automática” no botão de configurações, se você não estiver familiarizado com o idioma inglês. Pode ser necessário clicar primeiro no idioma do vídeo antes que seu idioma favorito fique disponível para tradução.

Salário do Técnico de Aviônicos

Informações salariais

Dependendo de onde você olha, o salário médio de um técnico de aviônicos pode ser diferente.

Por exemplo, de acordo com o Bureau of Labor Statistics (BLS), o salário médio anual para técnicos de aviônicos nos Estados Unidos era de $ 66.440 em maio de 2020.

O salário médio de um técnico de aviônicos é de $ 55.545 por ano, ou $ 26,7 por hora.

Nesse campo, os 10% que mais ganham ganham em média US$ 75.000 ou mais por ano.

A localização também pode afetar o quanto um técnico de aviônicos pode esperar ganhar, com os estados mais bem pagos sendo Washington, Califórnia, Nevada, Alasca e Oregon.

Fatores que afetam o salário

Algumas das coisas que podem afetar o salário de um técnico de aviônicos são seu nível de educação, suas funções e responsabilidades específicas, o tipo de aeronave em que trabalham (como comercial, militar ou particular) e a demanda por suas habilidades no mercado de trabalho.

O salário de um técnico também pode ser afetado pelo tamanho da empresa para a qual trabalha e por quaisquer certificações adicionais que obtenha.

Outras considerações salariais

É importante observar que os técnicos de aviônicos podem ser pagos por hora ou por mês, e alguns podem receber dinheiro extra, como pagamento de horas extras ou bônus.

De acordo com o BLS, produtos aeroespaciais e fabricação de peças, transporte aéreo programado e atividades de suporte para transporte aéreo pagam mais pelos técnicos de aviônicos.

Por fim, é importante lembrar que os dados salariais podem ser afetados por fatores econômicos e específicos do setor, e que os ganhos individuais podem variar dependendo de vários fatores.

Fatores que afetam o custo de aviônicos

Os aviônicos são caros devido a várias coisas, como:

Custo dos materiais

Quando se trata de peças aviônicas, a precisão é muito importante.

Os sistemas aviônicos precisam de peças micromecânicas, magnetômetros e outras peças complexas para funcionar da maneira que deveriam.

Esses materiais e peças especializadas são caros e, por causa disso, o custo dos aviônicos pode subir muito.

Custos de mão de obra

Técnicos e engenheiros com muito treinamento são necessários para fazer, instalar e consertar sistemas aviônicos.

Isso ocorre porque os sistemas aviônicos são complicados e precisam ser operados, mantidos e consertados por pessoas com conhecimentos e habilidades especializadas.

Por causa disso, os salários desses trabalhadores qualificados podem aumentar o custo da aviônica como um todo.

Certificação FAA

A Federal Aviation Administration (FAA) tem regras estritas sobre como os sistemas aviônicos que funcionam no sistema nacional de espaço aéreo devem ser construídos e mantidos.

A certificação da FAA é um processo caro que envolve testar e avaliar os sistemas aviônicos com muito cuidado para garantir que eles sigam as regras de segurança.

O custo de obter a certificação da FAA pode ser uma grande parte do custo dos aviônicos como um todo.

Volume de produção limitado

Como não há tantos aviões em uso, as empresas de aviônicos fabricam menos peças, o que significa que cada peça custa mais.

Isso ocorre porque o custo de fabricação de uma única peça é distribuído por um número menor de unidades, tornando-a mais cara.

Os aviônicos são caros porque são feitos de peças precisas, exigem certificação da FAA e são fabricados apenas em pequenas quantidades.

Essas coisas aumentam o custo dos sistemas aviônicos, tornando-os um grande investimento para pessoas que possuem ou operam aeronaves.

Aviônicos na Aviação Militar e Comercial

Tanto a aviação militar quanto a comercial usam a tecnologia aviônica de várias maneiras. Ele pode ajudar com coisas como navegação, comunicação, controle de voo e detecção de ameaças.

Os sistemas aviônicos de aeronaves militares são feitos para atender a padrões mais rígidos do que os sistemas comerciais. Eles podem ter recursos como contramedidas eletrônicas, comunicação criptografada e sensores que podem detectar mísseis ou aeronaves inimigas.

A tecnologia aviônica levou ao desenvolvimento de melhores radares meteorológicos e sistemas de navegação que tornam o voo mais seguro e eficiente, bem como sistemas de gerenciamento de voo mais avançados que podem economizar combustível e reduzir a poluição.

Diferenças entre aviação militar e comercial

Como os aviões militares enfrentam condições únicas e muitas vezes difíceis, seus sistemas aviônicos tendem a ser mais fortes e confiáveis ​​do que os de aviões comerciais.

Os aviões militares também podem ter recursos aviônicos extras, como comunicação criptografada, contramedidas eletrônicas e sistemas de detecção de ameaças.

Avanços recentes na tecnologia de aviônicos

Melhorias recentes na tecnologia de aviônicos levaram a novos recursos, como sistemas fly-by-wire, displays totalmente eletrônicos e comunicação por meio de fibra ótica.

Algumas tecnologias que foram feitas para os militares agora estão sendo usadas em aviões civis.

Outros usos interessantes da tecnologia aviônica na aviação militar e comercial incluem sistemas de visão sintética, monitores heads-up, sistemas de realidade aumentada, veículos aéreos não tripulados e sistemas de pouso de precisão.

Tecnologias aviônicas de última geração

Novas pesquisas estão sendo feitas sobre tecnologias aviônicas de última geração, como aeronaves híbridas elétricas movidas a baterias ou células de combustível, sistemas avançados de navegação que usam controle de tráfego aéreo baseado em satélite e sistemas autônomos de controle de voo que podem ser usados ​​tanto para uso militar quanto civil. Propósitos.

No geral, a tecnologia de aviônicos continua a ser uma parte fundamental da aviação militar e civil, tornando os aviões mais seguros, mais eficientes e capazes de fazer mais.

Casos de uso

Usado em:	Descrição:
Sistemas de navegação	Avionics não pode funcionar sem sistemas de navegação. Eles têm GPS, navegação inercial e outros sistemas que ajudam os pilotos a descobrir onde estão e como se locomover com segurança. Esses sistemas usam sensores, computadores e software para informar aos pilotos em tempo real onde eles estão, a que velocidade estão indo e a que altura estão.
Sistemas de Controle de Voo	Outra maneira importante que os aviônicos são usados ​​é em sistemas de controle de vôo. Esses sistemas usam sensores e programas de computador para manter o avião estável e sob controle enquanto está no ar. Eles podem ajudar os pilotos a manter sua altitude, velocidade e direção, bem como observar e ajustar a turbulência e outras condições no ar.
Sistemas de comunicação	Outra parte importante da aviônica são os sistemas de comunicação. Existem rádios, transponders e outros dispositivos nesses sistemas que permitem que os pilotos falem com pessoas no solo, outros pilotos e outras partes da infraestrutura da aviação. Os sistemas de comunicação ajudam os pilotos a obter informações atualizadas sobre o clima, instruções do controle de tráfego aéreo e outras informações importantes.
Sistemas de segurança	Os sistemas aviônicos também podem ter recursos de segurança, como evitar colisões, detectar e alertar sobre o terreno e usar radar meteorológico. Esses sistemas usam sensores, algoritmos e software para encontrar e lidar com possíveis perigos. Isso ajuda a manter o avião e seus passageiros seguros.
Gestão de motor	Avionics também pode ser usado para controlar os motores de um avião. Sensores e computadores são usados ​​nesses sistemas para acompanhar o desempenho do motor, uso de combustível e outros fatores. Isso permite que os pilotos melhorem o desempenho do motor e economizem combustível.

Conclusão

Como vimos, a aviônica é uma parte importante da aviação moderna.

Seu trabalho é garantir que os voos sejam seguros e funcionem sem problemas, além de economizar combustível e reduzir a poluição.

Mas, à medida que a aviação muda, também mudam as tarefas que os engenheiros de aviônicos devem realizar.

À medida que os aviões autônomos se tornam mais comuns e a necessidade de dados e análises em tempo real cresce, a aviônica se tornará uma parte ainda mais importante do futuro da aviação.

E o futuro parece bom para quem quer trabalhar com aviônicos.

Com a necessidade de engenheiros de aviônicos altamente qualificados crescendo o tempo todo, existem oportunidades quase infinitas de crescimento pessoal e profissional.

Portanto, a aviônica é um campo que você deve pesquisar, seja um engenheiro experiente ou apenas começando.

Nunca houve um momento melhor para mergulhar no fascinante mundo da aviônica, com seus desafios únicos, tecnologia de ponta e papel importante no mundo da aviação.