DCTA realiza pesquisa inédita em psicofisiologia de tripulantes operacionais

O Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA), por meio do Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo (IPEV), iniciou uma pesquisa inédita para compreender como a fisiologia dos pilotos militares influencia suas capacidades de decisão e desempenho, principalmente, quando submetidos a uma situação de estresse e de alta carga de trabalho.

Essa pesquisa, iniciada no mês passado, está sendo realizada em aproveitamento e concomitantemente com a Campanha de Autorrotação Real do IPEV que tem o objetivo de manter capacitados seus pilotos de provas de asas rotativas na realização dos procedimentos de emergência em caso de falha do motor de um helicóptero monomotor.

Eye Traking – círulo vermelho indica a posição em que o piloto está olhando

Tendo em vista a missão do IPEV de realizar pesquisa aplicada com excelência, rigor científico e segurança, a fim de fortalecer o poder aeroespacial brasileiro, essa campanha teve como novidade a possibilidade de “instrumentar” seus pilotos de prova e, assim, poder conhecer seus limites fisiológicos e quantificar a carga de trabalho para realizar cada fase do voo autorrotativo (em que o piloto simula uma pane e é necessário brecar antes de pousar).

Esse trabalho, fruto da pesquisa de doutorado no Tenente-Coronel Aviador José Ricardo Silva Scarpari, piloto de prova do IPEV, busca descobrir como esses fatores influenciam o desempenho de pilotos de helicóptero durante o voo autorrotativo, considerando a eficiência dos alarmes, o tempo de reação dos pilotos durante a falha do motor e como o treinamento modificará o desempenho e a segurança de voo nessas condições. A campanha foi dividida em duas fases.

Na primeira, o voo de teste de autorrotação foi realizado numa aeronave cedida pelo Comando de Aviação do Exército Brasileiro (EB), sob coordenação do Grupo de Ensaios e Avaliações (GEA). Nessa fase inicial, foram utilizados diversos sensores no piloto, a fim de medir sua pressão, temperatura corporal e sudorese. Também foi utilizado um espectrômetro funcional de infravermelho próximo (FNIRS) e um eletroencefalograma (EEG) portátil.

Imagem do cérebro do piloto durante a manobra

Piloto de Prova

As instalações desses sensores tiveram como objetivo avaliar o possível estado emocional, a concentração e as capacidades de reação do piloto frente a uma grave ameaça, nesse caso, uma falha repentina do motor.

Também foi utilizada uma inovação na área dos sensores fisiológicos, os óculos de traqueamento dos olhos (eye tracking), uma ferramenta que indica, em tempo real (50 vezes por segundo), onde o piloto está olhando e focando sua atenção, para entendimento sobre o padrão de escaneamento dos instrumentos da aeronave, a sequência e o tempo que o piloto olha para cada instrumento e o lugar no painel mais importante para cada fase da autorrotação.

A partir de outubro, o IPEV realizará a segunda fase da campanha, em helicópteros da Força Aérea Brasileira (FAB), em que outros 12 pilotos serão submetidos a esse tipo de voo e serão avaliados em condições extremas de estresse e de carga de trabalho, durante autorrotações em todo envelope de voo da “Curva do Homem Morto” (situação em que há pane do helicóptero na decolagem, o piloto não tem condições de exercer nenhuma ação e a queda da aeronave é considera certa).

“Os resultados dessa pesquisa poderão ser utilizados para o desenvolvimento de cockpits focados no desempenho dos pilotos, painéis de instrumentos interativos e que reajam às necessidades do usuário, alarmes mais eficientes e sistemas automáticos de voo com o objetivo de diminuir a carga de trabalho e aumentar a segurança de voo durante emergências. Também poderão ser utilizados na seleção de pilotos e na melhoria da instrução aérea tanto de pilotos militares quanto da aviação civil”, informou o Tenente-Coronel Aviador Scarpari, piloto de prova e responsável pela pesquisa.

O pesquisador também ressaltou que, uma vez conhecidas as relações entre as capacidades psicofisiológicas dos pilotos de helicóptero frente a uma ameaça real, em função da carga de trabalho para executar cada ação para garantir o pouso seguro, esses conhecimentos poderão ser transferidos para os novos projetos, inclusive da aviação de asa fixa, indicando novos requisitos de design focados no piloto, critérios para o controle de aeronaves remotamente pilotadas e para operação de equipamentos complexos no campo de batalha.

A coordenação acadêmica está sendo realizada pelo Departamento de Projetos e pelo Laboratório de Bioengenharia do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), bem como, pelo Hospital Israelita Albert Einstein, de São Paulo (SP), que realizará toda a interpretação dos resultados neurológicos captados dos pilotos durante o voo em emergência de uma aeronave real, em simuladores de voo e em laboratórios.

Além disso, a empresa EDGE GROUP, que forneceu os óculos de traqueamento ocular, que estão sendo utilizados na pesquisa, está colaborando na interpretação dos resultados e na elaboração dos mapas de calor de todo processo de decisão e de escaneamento do painel de instrumentos por parte do piloto.

Dessa forma, ao final da pesquisa será possível compreender como a fisiologia dos pilotos militares influencia suas capacidades de decisão e desempenho, principalmente quando submetidos a uma situação de estresse e de alta carga de trabalho.

Com essa pesquisa, o DCTA e as instituições envolvidas se colocarão na vanguarda do conhecimento da fisiologia do voo operacional, comparando as limitações da máquina com as dos seus tripulantes, com o intuito de capacitar a FAB no desenvolvimento de aeronaves e sistemas avançados que aumentem a segurança de voo e melhorem o desempenho dos pilotos.