Nos próximos anos e décadas, a NASA (Administração Nacional Aeronáutica e Espacial dos Estados Unidos) quer proporcionar novos e inovadores serviços de aviação, o que provavelmente significará mais aeronaves que pousam e decolam como helicóptero utilizando os céus.
Com isso, pesquisadores da NASA concluíram recentemente uma série de testes para ajudar a tornar essa visão uma realidade: simulando uma instalação onde grandes volumes de aeronaves de decolagem e pouso verticais podem operar.
O projeto Mobilidade Aérea Avançada (AAM – Advanced Air Mobility) da NASA trabalha para ajudar os mercados emergentes de aviação a desenvolver com segurança sistemas de transporte aéreo para transportar pessoas e cargas. Seu subprojeto Vertiplexo de Alta Densidade (HDV – High Density Vertiplex) busca desenvolver a infraestrutura necessária para suportar esses sistemas. Grande parte da infraestrutura aérea do país é dedicada aos aviões. Mas no futuro os Vertiportos se tornarão cada vez mais importantes, especialmente nas áreas urbanas.
O Centro de Pesquisa Langley (Langley Research Center) da NASA em Hampton, Virgínia, e o Centro de Pesquisa Ames (Ames Research Center) da agência no Vale do Silício, na Califórnia, concluíram recentemente uma série de testes HDV que significaram o primeiro marco de Nível 1 para o projeto AAM, um passo significativo em direção ao futuro do voo urbano.
Os pesquisadores enfrentaram três desafios únicos:
– Primeiro, desenvolvendo um protótipo de ecossistema de Mobilidade Aérea Urbana (UAM – Urban Air Mobility) que atendesse a vários requisitos importantes, incluindo sistemas automatizados para operações de aeronaves, gerenciamento de espaço aéreo, controle de solo e gerenciamento de frota.
“Vários aspectos da Mobilidade Aérea Urbana exigirão uma abordagem diferente para as operações das aeronaves”, disse Lou Glaab, líder de tecnologia para HDV. “Um aspecto são as operações antecipadas de alta densidade que exigem que muitas aeronaves operem em uma área simultaneamente. Esperamos uma densidade de tráfego aéreo além dos níveis atuais de tráfego nos aeroportos, o que exige uma abordagem mais automatizada para o gerenciamento do tráfego aéreo”.
O aumento da automação também ajudará a tornar as inovações de AAM lucrativas e acessíveis para uma grande porcentagem de mercados potenciais, um aspecto crítico da implementação.
“Para aumentar a capacidade de ser lucrativo, ter a opção de remover o piloto precisa ser possível”, disse Glaab. “Como resultado, muitas funções tradicionais do piloto de bordo precisarão ser automatizadas, como evitar colisões de tráfego, monitoramento de saúde e pousos de emergência”.
– O segundo grande desafio para HDV: desenvolver operações de voo propostas para aeronaves pilotadas remotamente em áreas urbanas além da linha de visão de seus operadores.
Para criar esta proposta, conhecida como um caso de segurança, os pesquisadores usaram aeronaves operando no Teste de Alcance de Ambiente de Cidade (City Environment Range Testing) de Langley para Navegação Integrada Autônoma. Primeiro, em simulação, e depois, ao vivo.
Enquanto a aeronave estava voando no alcance de Langley, seus pilotos os controlavam remotamente do Laboratório de Operações do Espaço Aéreo de Ames, enquanto os membros da equipe que atuavam como gerentes de frota e vertiportos simulados trabalhavam em uma terceira instalação – Laboratório de Operações de Veículos Autônomos de Ames.
“O gerente de vertiportos pode executar tarefas como fechamentos de vertiportos simulados para acionar redirecionamentos de veículos para vertiportos alternativos”, disse Glaab.
– O terceiro objetivo do HDV foi demonstrar recursos automatizados enquanto ainda voava dentro da linha de alcance visual. Alguns dos cenários de teste incluíram voos padrão de A para B, voos que foram redirecionados para vertiportos alternativos, emergências simuladas e testes de voo com vários veículos executando funções autônomas de ‘detectar e evitar’.
Esses testes de voo também foram realizados usando operações de linha de alcance visual estendido com operadores de estação de controle de solo nas Operações Remotas de Missões Autônomas de Langley, interagindo com os gerentes de frota e gerentes de vertiportos nos laboratórios da Ames.
“Essas operações precisam ser bem coordenadas e resilientes a interrupções para atingir os níveis de atividades que prevemos”, disse Jeff Homola, gerente interino de subprojetos para HDV na Ames. “Nossa equipe está concentrando seus esforços no desenvolvimento, teste e avaliação dos sistemas e tecnologias para fornecer à indústria e à FAA uma visão sobre esse futuro.”
Tendo completado os três desafios e alcançado seu primeiro marco, a equipe HDV continuará focando no desenvolvimento e teste de conceitos e tecnologias necessários para o ambiente em torno dos vertiportos, em testes de voo adicionais à medida que a equipe aumenta seu escopo de possibilidades, focando especificamente em como a automação pode aumentar a segurança e a eficiência das operações de voo nesses ambientes.
Informações da NASA
