Inclusa a proposta para que a Secretaria Nacional de Segurança Pública-SENASP do Ministério da Justiça e os fabricantes de helicópteros executem o projeto em parceria.

MILTON KERN PINTO

RESUMO

O presente artigo foca apresentação dos requisitos de projeto de engenharia aeronáutica para a fabricação de um novo helicóptero multimissão específico para a Aviação de Segurança Pública do Brasil para a execução do projeto com design customizado, a fim de propor aos fabricantes de helicópteros (Bell Textron, Boeing/Mc Donell Douglas, Eurocopter/Helibras, Sikorski e Agusta/Westland), por intermédio de uma comissão de assessoria técnica a ser criada formalmente, através de portaria constituída pelo Ministro da Justiça, pelo Secretário Nacional de Segurança Pública – SENASP ou por decreto presidencial, constituída por pilotos de helicópteros experientes da Aviação de Segurança Pública, engenheiros aeronáuticos de notório saber em gerenciamento de projetos aeronáuticos, em aerodinâmica e desempenho de helicópteros e survivability de helicópteros, celebrando uma gestão com parceria de investimento entre o Estado Brasileiro (através de seu governo)  por intermédio do Ministério de Justiça e fabricante(s) eleito(s) para a execução do projeto com a sua manufacturing, certification and sales / marketing para todos os órgãos da Aviação de Segurança Pública do Brasil e de outros países. O tema do artigo visa buscar uma solução a nível nacional, padronizando e idealizando a fabricação de um novo helicóptero que verdadeiramente reúna todos os pré-requisitos (de aerodinâmica, desempenho, motorização, manobrabilidade, velocidade, survivability (BALL, 2003), aviônicos e componentes aeronáuticos no estado de arte e amplo espaço de cabine, entre outras características) para o cumprimento das missões da Aviação de Segurança Pública do Brasil com o foco precípuo na segurança de vôo e no êxito operacional das missões.

ABSTRACT

This article focuses on presenting the project requirements in aeronautical engineering to manufacture a new multimission helicopter specific for Aviation Security Service of Brazil, to implement the project with custom design in order to propose the manufacturer of helicopter (Bell Textron , Boeing / Mc Donell Douglas, Eurocopter / Helibras, Sikorski and Agusta / Westland), through a technical advisory committee to be established formally by decree made by the Minister of Justice, the National Secretary of Public Security – SENASP or presidential decree, consisting of experienced helicopter pilots Aviation Security Service, aeronautical engineers of renowned project management appliances, aerodynamic performance and survivability of helicopters and helicopter, celebrating a management with investment partnership between the Brazilian government (through your government) through the Ministry of Justice and the manufacturer(s) elect(s) to implement the project with its manufacturing, certification and sales / marketing for all organs of the Aviation Security Service of Brazil and other countries. The theme of the article aims to seek a solution at the national level, standardizing and idealizing the manufacture of a new helicopter that truly meets all prerequisites (aerodynamics, performance, powertrain, maneuverability, speed, survivability (Ball, 2003), avionics and aircraft components in the state of art and ample cabin space, among other features) for the discharge of their duties Aviation Public Security in Brazil with the overriding focus on flight safety and operational success of the missions.

JUSTIFICATIVA – MOTIVAÇÃO

As tripulações da Aviação de Segurança Pública do Brasil em operação com helicópteros estão expostas a inúmeras ameaças em decorrência da complexidade de procedimentos e riscos que envolvem as missões, tais como: operações policiais; de defesa civil; de resgate; de salvamento; de socorro aeromédico e de combate a incêndios. Essas missões são as que mais expõem as tripulações e os equipamentos à ocorrência de acidentes ou incidentes aeronáuticos, pelo fato de se desenvolverem em ambientes hostis, cercadas de condições atmosféricas adversas, operando a baixa altura, próximo a obstáculos, com pousos em áreas restritas e risco de serem abatidas por projéteis, incluindo as operações com rajadas de vento. Acresce-se a este contexto, o fato destas operações de vôo exigirem das tripulações uma ampla e dinâmica consciência situacional para a correta tomada de decisão, adicionando-se, pela natureza dos vôos, a proximidade dos limites operacionais do helicóptero, exigindo em muitos casos, que o equipamento detenha características de configuração previstas no seu projeto conceitual implementados na sua customização.

Sob este foco, reforçam-se alguns tópicos necessários, tais como: o tempo de exposição ao risco e a quantificação da gravidade associada ao risco desnecessário. A exposição ao risco depende exclusivamente do tempo de duração da atividade perigosa, da quantidade de vezes que se está exposto, bem como do número de pessoas e equipamentos que convivem com essa exposição. A gravidade de um ato se relaciona com a possibilidade de conseqüências nefastas ou fatais ao perigo, sendo a intensidade das conseqüências esperadas de um evento, em termos de grau, lesão, danos ao equipamento e a redução da capacidade de operação (CYRILLO, 2009).

Cada tipo de missão, envolvendo o perigo e o seu risco subjacente, tem características próprias, pela natureza da operação a ser desenvolvida, cercadas por uma complexidade operacional de capital humano, logística e ambiente. Em meio às missões mais complexas, serão descritas algumas específicas com elevado risco ou ameaças, executadas pela Aviação de Segurança Pública do Brasil, desempenhadas por aproximadamente, 200 (duzentas) aeronaves de asas rotativas em operação no Brasil nas unidades aéreas pertencentes aos órgãos de Segurança Pública da União e dos Estados da Federação. São as seguintes missões:

a) resgate e salvamento terrestre/aquático com equipamento sling;
b) resgate e salvamento com rapel e maca de ribanceira;
c) resgate e salvamento aquático com equipamento puçá;
d) operação de resgate e salvamento com pouso em costões marítimos e pedras;
e) operação de transporte de carga externa;
f) operação de resgate com pousos e decolagens em terraços de prédios incendiados;
g) operação de cerco policial em áreas de risco;
h) operação de resgate com cabo maguire;
i) operação de pousos e decolagens em áreas restritas;
j) operação de pousos e decolagens em locais com grande movimento de pessoas e veículos;
k) operação policial em vôo noturno sobre área urbana;
l) operação de transporte do sistema de combate a incêndios bambi bucket;
m) operação de desembarque em vôo pairado na água e,
n) operação policial em vôo noturno sobre área urbana, dentre outras (PINTO, 2000) e (FALCONI, 1997).

A Secretaria Nacional de Segurança Pública-SENASP do Ministério da Justiça, através de programas e fundos, vem liberando considerável verba específica para que os órgãos de Segurança Pública dos Estados da Federação adquiram helicópteros, bem como para a Aviação da Força Nacional de Segurança Pública, incluindo os lotes de helicópteros que serão adquiridos para potencializar a segurança no Brasil dos eventos da Copa do Mundo de Futebol em 2014 e dos Jogos Olímpicos em 2016.

Os helicópteros fabricados e vendidos no Brasil para a Aviação de Segurança Pública pelos fabricantes (Bell Textron, Boeing/Mc Donell Douglas, Eurocopter/Helibras, Sikorski e Agusta/Westland) não reúnem na sua totalidade, características e componentes aeronáuticos que atendam os requisitos operacionais de multimissão para as operações/missões da Aviação de Segurança Pública. Esses helicópteros foram projetados na sua gênesi para a aviação civil, focados no transporte de passageiros e vôo panorâmico. Apenas alguns helicópteros que hoje são comercializados detém parcialmente alguns desses requisitos.

Não existe no Brasil a concepção de um projeto de engenharia aeronáutica customizado de um helicóptero multimissão específico que realmente atenda o requerimento operacional para a Aviação de Segurança Pública do Brasil. Atualmente não há uma liberdade de customização no projeto de helicópteros comercializados no Brasil para a Aviação de Segurança Pública , pois a concepção primária do projeto desses helicópteros foi concebida já no seu protótipo. Os helicópteros vendidos no Brasil para os órgãos de Segurança Pública deveriam conter características específicas no seu projeto, sem os meios paliativos que decorrem de sua comercialização, onde são adicionados a esses helicópteros componentes aeronáuticos pós-projetos não previstos em seus projetos conceituais ou iniciais. A Aviação de Segurança Pública obriga-se a adquirir os helicópteros que hoje são comercializados no Brasil, porque não existe uma alternativa para a aquisição de uma aeronave ideal na sua plenitude que ofereça full segurança operacional de vôo e survivability do equipamento para atender verdadeiramente as missões da Aviação de Segurança Pública.

Ocorre que, atualmente, os fabricantes naturalmente aplicam uma retórica persuasiva de marketing para a venda de seus helicópteros proporcionando uma “solução imediatista de compromisso comercial”, “maquiando” a demanda operacional da Aviação de Segurança Pública, criando e adicionando em seus helicópteros, um conjunto de componentes aeronáuticos sem alterar na sua base, a concepção dos projetos dessas aeronaves ou se omitem de propor um projeto aeronáutico específico de um novo helicóptero multimissão para a Aviação de Segurança Pública, em razão da carência de questionamento técnico por parte dos operadores sobre os fabricantes.

Esses componentes aeronáuticos colocados pós projetos nos helicópteros comercializados para a Aviação de Segurança Pública, modificam, em muitos casos, o centro de gravidade da aeronave proporcionando um longo passeio do mesmo; aumentam o peso de decolagem, diminuindo sensivelmente a potência disponível do equipamento. Com o acréscimo de peso, o fator de carga se modifica, incidindo também sobre a estrutura da fuselagem na “raiz” do cone de cauda (seção ou local com tendência elevada ao cisalhamento), no conjunto de componentes do cubo (cabeça) do rotor principal, de modo que os limites de autoridade de comando poderão ser alcançados mais prematuramente, tornando o helicóptero inviável para a operação requerida (CRUZ, 2009).

A presença de passeio do centro de gravidade introduz seis novos graus de liberdade. O  helicóptero,  considerando globalmente como um corpo rígido, tem três graus de liberdade angular (pode arfar, rolar e guinar em torno de seu próprio sistema de eixos, independentemente das variáveis correspondentes do helicóptero) e outros três de translação (relativos a cada um de seus eixos). Assim, são muitas as possibilidades de oscilações indesejáveis de passeio do centro de gravidade, exigindo uma considerável atenção por parte dos projetistas (CRUZ, 2009).

Essas adições de componentes aeronáuticos aplicadas pelos fabricantes estão ocorrendo sem o operador da aviação de segurança pública saber realmente, através de um estudo técnico quantificado, o resultado operacional e suas conseqüências aerodinâmicas; de desempenho e de fator de carga estruturais que poderão causar ao helicóptero. As adições intempestivas de componentes estão ocorrendo freqüentemente pós-projeto nos helicópteros comercializados para a Aviação de Segurança Pública.

Dentro deste contexto, poderá ocorrer no mercado brasileiro a comercialização de helicópteros para a Aviação de Segurança Pública de forma personalística e fisiológica com a assunção por parte de alguns órgãos de segurança pública, compradores, de uma postura passiva e condescendente, onde os fabricantes de helicópteros poderão estar negociando seus helicópteros aleatoriamente, distantes da verdadeira configuração requerida para as missões de segurança pública. Não ocorre uma exigência científica quantificada por parte dos órgãos da Aviação de Segurança Pública do Brasil sobre os fabricantes, no que tange a um equipamento que realmente apresente os melhores requisitos. A política de venda dos fabricantes e o processo de compra de helicópteros para a aviação de segurança pública do Brasil em relação a um projeto eleito e específico, ainda é amadora.

Os fabricantes apresentam seus helicópteros para a venda, independentemente se foram ou não projetados para atuarem em missões de elevado risco, envolvendo ambientes hostis produzidos pelo homem ou pela natureza (RAMOS, 2009).  A atual política de venda ocorre da seguinte forma: se um órgão público da Aviação de Segurança Pública não desejar comprar ou se abster da compra dos helicópteros oferecidos para a venda, a certeza daquele fabricante é que outros órgãos de Aviação de Segurança Pública, em muitos casos um órgão embrionário na aviação, carente de  um completo conhecimento técnico dos requerimentos operacionais do equipamento, irá adquiri-lo com entusiasmo, sem questionar. Sem alternativa, os órgãos da Aviação de Segurança Pública se obrigam a adquirir o que os fabricantes oferecem no mercado, ou seja, um helicóptero não projetado na sua totalidade para as operações necessárias durante o seu ciclo de vida, não se exigindo do fabricante o compromisso para a concepção de um projeto para um equipamento específico, ou seja, verdadeiramente adequado para as missões requeridas.

Atualmente, os projetos aeronáuticos da maioria dos helicópteros comercializados no Brasil e operados pela Aviação de Segurança Pública estão em média com 50 anos de idade e outros com a média de 35 anos de idade. Esses projetos inicialmente foram concebidos somente para vôos civis de transporte de passageiros e vôos panorâmicos e não para os atuais  requerimentos operacionais de um equipamento multimissão específico para a Aviação de Segurança Pública do Brasil.

Como a Aviação de Segurança Pública do Brasil, permanece em fase de desenvolvimento e solidificação, buscando uma linha mestra de doutrina operacional, da eleição de um projeto ideal do helicóptero, da elevação dos níveis de segurança de vôo e da consolidação para a formação e proficiência das tripulações, ocorrerá ainda, durante um certo tempo, a aquisição aleatória de helicópteros não requeridos na sua essência ou disformes para o cumprimento das missões emergenciais da Segurança Pública.

Dentre o elenco de requisitos e a configuração que um helicóptero multimissão deve reunir no seu projeto aeronáutico customizado para o cumprimento das missões na Aviação de Segurança Pública, três características são de fundamental importância para a garantia do sucesso operacional e a manutenção da segurança operacional de vôo em estado de excelência, devendo estar priorizadas no seu concepctual design and basic helicopter performance, descritas a seguir:

1º) Velocidade combinada com uma excelente manobrabilidade (aumentar o tempo de resposta, elevando a survivability do equipamento ) “speed element”;
2º) Disponibilidade de potência ou reserva de potência associada a confiabilidade da motorização à reação;
3º) Componentes aeronáuticos no estado de arte a serem embarcados , aptos a agregarem-se ao projeto e pós-projeto e às necessidades de emprego operacional do equipamento e que realmente detenham a certificação aeronáutica.

Partindo do requerimento operacional que um helicóptero da Aviação de Segurança Pública deve abrigar em sua configuração para o cumprimento das missões emergenciais, será descrita a propositura dos requisitos a serem quantificados de um novo helicóptero multimissão com a definição do que será customizado no projeto de engenharia aeronáutica a ser proposto. São os seguintes requisitos:

a) definir o tipo de estrutura da fuselagem com os correspondentes fatores de carga nas várias seções, ratificando reforços na estrutura de fixação da raiz do cone de cauda e pontos de maior tendência ao cisalhamento e fadiga;
b) definir o tipo, perfil e comprimento do cone de cauda (fenestron, Notar ou convencional);
c) definir o tipo de design perfilado aerodinamicamente para todo helicóptero;
d) definir o tipo motorização mono ou bi-reator com ampla reserva de potência;
e) definir o tipo de perfil e número de pás dos rotores com a opção na ponta das pás do rotor principal estarem dispostas numa única forma angular de diedro e anédricos, penteado para trás, o qual poderá oferecer excelentes características aerodinâmicas durante o vôo pairando;
f) definir o volume de cabine e número de pax, não contendo uma estrutura de separação entre pilotos e passageiros, prevendo o espaço interno para a certificação de acessórios e componentes aeronáuticos;
g) definir o tipo de sistema da “cabeça” do rotor principal (rígido, semi-rígido, articulado ou starflex);
h) definir o tipo de trem de pouso;
i) buscar o maior desempenho de velocidade, manobrabilidade e autonomia;
j) definir os pesos e centro de gravidade;
k) definir uma imediata resposta nas manobras (giros) sobre os pedais, minimizando o retardo, evitando um longo passeio dos pedais na resposta de um requerimento imediato de giro ou mudança de proa;
l) definir os regimes de vôo, priorizando uma resposta imediata de vôo a frente;
m) proporcionar no eixo da transmissão principal uma disponibilidade de ampla absorção de potência proveniente do motor;
n) definir as dimensões da aeronave;
o) definir a necessidade de mudança de passo nos estabilizadores horizontais;
p) definir a possibilidade de um imediato  rolamento dinâmico do equipamento, e
q) definição do layout da célula, do cockpit, do tail boom, bem como da empenagem.
(LEISHMAN, J.G, 2005) (RAYMER, D.P, 1989) (BAILEY, 2008) (JOHNSON, 1980)

Além dos requisitos básicos para concepção do projeto de helicóptero multimissão para a Aviação de Segurança Pública do Brasil, serão adicionados e quantificados ao projeto e pós projeto componentes aeronáuticos focados em survivability do equipamento e aviônicos no estado de arte.

O projeto proposto deverá estar previdente para que a recepção dos componentes aeronáuticos e acessórios embarcados  no estado  de  arte  pós-projeto, estejam previamente quantificados  em relação a sua fixação, não devendo interferir nos seguintes aspectos do helicóptero: na sua manobrabilidade, especificamente em manobras de vôo (giros); no vôo a frente; na velocidade;  no alcance dos limites de reserva de potência para a decolagem vertical e no cauteloso passeio do centro de gravidade.

No desenvolvimento dos requisitos deste projeto de engenharia aeronáutica serão cumpridas as fases do projeto descritas a seguir  focando a solução de compromisso e a inserção do gerenciamento deste processo:

a) pesquisa com foco na demanda justificando a execução e custos do projeto. Estimativa do custo sobre ciclo de vida dos componentes aeronáuticos, focando aqueles que colocam em risco potencial à segurança de vôo, caso o helicóptero continue voando. O custo da aquisição do helicóptero vinculado ao custo operacional direto;
b) projeto conceitual (“conceptual design”);
c) projeto preliminar (“preliminary design”);
d) desenvolvimento da configuração inicial (“baseline configuration development”) e detalhamento do projeto;
e) customização com o projeto detalhado (“detailed design”);
f) desenvolvimento e fabricação do protótipo;
g) certificação;
h) produção seriada;
i) phase out;
j) vendas e marketing.
(TORENBEEK, E., 1986) (DE ANDRADE, 2009) (DAMIANI, 2000)

A eleição de um projeto ideal para a fabricação de um novo helicóptero multimissão específico para a Aviação de Segurança Pública do Brasil, possibilitará a isenção de processo licitatório ou a proposição com suporte legal de inexigibilidade para a aquisição de uma aeronave eleita e específica que verdadeiramente atenda os pré-requisitos. A inexigibilidade esta prevista no artigo 25 da Lei Federal nº 8.666 de 21 de junho de 1993, mais conhecida como lei de licitações e contratos administrativos.

Quando a administração pública necessita adquirir um bem ou contratar um determinado serviço, que possui características especiais e especificações ímpares, que apenas um fabricante ou fornecedor possua, torna-se impossível a realização de licitação, pois o universo de competidores se restringe apenas a um único participante. Portanto, a compra de uma aeronave com características que só poderão ser atendidas por um  determinado fabricante define que somente ele detém a fabricação de um helicóptero projetado especificamente para esse fim, justificando a contratação direta por inexigibilidade de licitação.

CONSIDERAÇÕES FINAIS E SUGESTÕES PARA A SOLUÇÃO DO PROBLEMA

Diante do que foi elencado na motivação e idealização do presente artigo, os órgãos da Aviação de Segurança Pública, bem como a SENASP, que estão adquirindo helicópteros, sugere-se como recomendação, a tomada de uma postura estritamente técnica priorizando a segurança operacional de vôo, a sobrevivência (survivability) do equipamento e o êxito operacional das missões,  propondo aos fabricantes de helicópteros a adequação e o investimento de um projeto aeronáutico específico, não se aceitando que o fabricante ofereça aleatoriamente, retóricas persuasivas de marketing para a venda de helicópteros que não detenham na sua plenitude os requisitos de um projeto aeronáutico com requerimento operacional.

A aviação de Segurança Pública do Brasil tem por obrigação mostrar com brevidade uma postura de construção dessa exigência, com o ônus de exposição dessas tripulações às ameaças e riscos em ambientes hostis sem um equipamento verdadeiramente projetado para tal fim, gerando após a ocorrência de um acidente aeronáutico ou abatimento da aeronave, a possibilidade de vários  questionamentos jurídicos de responsabilidade civil, penal, administrativo e social quanto ao uso incorreto de um equipamento que não alcance as características essenciais para o cumprimento das missões emergenciais de complexidade da Aviação de Segurança Pública do Brasil.

Partindo de uma visão conceitual para a aplicação do profissionalismo na Aviação de Segurança Pública, o emprego de aeronaves não projetadas para o cumprimento de suas missões emergenciais é um sintoma de carência na postura para se propor um projeto de um novo helicóptero multimissão.

Por essa razão que o artigo apresenta como sugestão os requisitos de projeto de engenharia aeronáutica para a fabricação de um novo helicóptero multimissão específico para a Aviação de Segurança Pública do Brasil, incluindo a proposta para que a Secretaria Nacional de Segurança Pública-SENASP do Ministério da Justiça e o(s) fabricante(s) de helicópteros eleito(s) por uma comissão técnica constituída, sugerida anteriormente, executem o projeto em parceria.

REFERÊNCIAS

BAILEY, Norman. The helicopter Pilot’s Manual, Principles Of Flight and Helicopter Handing. 2 Ed. The Crowood Press Ltd.Ramsbury, 2008.
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CYRILLO, Wagner. Notas e slides de Aula. Segurança de Vôo. São José dos Campos: MP Safety/ITA, 2009.
CRUZ, Ronaldo Vieira, Fundamentos da Engenharia de Helicópteros e Aeronaves de Asas Rotativas. Apostila de aula. MP-Safety-ITA. São José dos Campos, 2009.
DAMIANI, José Henrique de Souza. Estudo de Caso-O Projeto do Avião ERJ-170 na EMBRAER. ESPM / EXAME / ITA, 2000.
DE ANDRADE, Donizeti, Apresentação do Projeto do Helicóptero AlfhaOne à FINEP. BRASCOPTER, São José dos Campos-SP, 2009.
DE ANDRADE, Donizeti. Apostila com notas de aula de Fundamentos de Engenharia Aeronáutica, AS-701. São José dos Campos: MP Safety/ITA, 2009.
FALCONI, Carlos Eduardo. O vôo a beira dos limites. São Paulo: Helibras, 1997.
JOHNSON, Wayne. Helicopter theory. Princeton U.P, 1980.
LEISHMAN, J.G., Principles of Helicopter Aerodynamics, Cambridge Aerospace Series, 2005.
PINTO, Milton Kern., Definição dos Limites Operacionais com a Proposta para a Criação dos Critérios de Risco, conjugados às Operações no Grupo de Radiopatrulhamento Aéreo da Polícia Militar de Santa Catarina. Florianópolis: Monografia de Pós Graduação. Universidade do Sul Santa Catarina, 2000.
RAYMER, D.P., Aircraft Design: A Conceptual Approach. AIAA, 1989, pp. 329-405.
RAMOS, Roberto L. da C. B. Notas de Aula de Survivability de Helicópteros, AS 705. 2009.
TORENBEEK, E., Synthesis of subsonic Airplane Design. Delf University Press, 1986, pp. 1-26.

AUTOR DO ARTIGO E CURRÍCULO RESUMIDO

Milton Kern Pinto é Tenente Coronel e atual Comandante do Batalhão de Aviação da Polícia Militar de Santa Catarina; foi o Coordenador Geral das Operações Aéreas de Defesa Civil nas calamidades do Estado de Santa Catarina em novembro/dezembro de 2008, envolvendo diretamente 26 helicópteros e 160 tripulantes; membro titular do Conselho Nacional da Aviação de Segurança Pública da SENASP-Ministério da Justiça; é piloto de avião e instrutor de vôo de helicóptero; examinador / checador de helicóptero, credenciado pela ANAC; cursado em operações especiais no BOPE-Batalhão de Operações Especiais da PM do Rio de Janeiro; Bacharel em Direito; Pós Graduado em Segurança Pública; e atualmente é mestrando no curso de mestrado no ITA-Instituto Tecnológico de Aeronáutica na área de pesquisa em Engenharia Aeronáutica / Segurança de vôo e Aeronavegabilidade Continuada em São José dos Campos-SP, focando a sua dissertação de mestrado no tema do presente artigo.