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61%Cías. Aéreas | fly-by-wire en aviones comerciales de Airbus
Airbus trabaja continuamente en la seguridad de sus aviones
Cuando las aeronaves vuelan fuera de sus límites operativos establecidos (the flight envelope) y los esfuerzos de corrección no se realizan o se producen demasiado tarde, puede provocar la pérdida de control en vuelo (LOC-I). Desde los albores de la aviación, LOC-I fue una de las principales causas de accidentes aéreos.
02.02.2023 00:00 | Airbus |
La envolvente de vuelo de la aeronave corresponde a los diversos límites operativos críticos, más allá de los cuales su controlabilidad y la integridad estructural pueden estar en riesgo (velocidades bajas o altas, ángulo de ataque aerodinámico, actitudes de vuelo, etc.).
El propósito de las protecciones de la envolvente de vuelo es permitir el mejor desempeño de la aeronave y la autoridad de control mientras se minimiza el riesgo de control excesivo, pérdida de control, sobrecarga o daño de la aeronave.
La protección de la envolvente de vuelo ha sido la piedra angular de los desarrollos relacionados con la seguridad de Airbus y se aplica en toda su línea de productos, desde aviones comerciales y militares hasta helicópteros.
Introducción de fly-by-wire en aviones comerciales de Airbus
Airbus amplió la función de protección de la envolvente de vuelo para cubrir todos los límites operativos críticos de sus aviones comerciales, lo que fue posible gracias a la integración de la tecnología fly-by-wire digital, introducida en gran medida en 1988 en el A320 (tras su inauguración en el Concorde ). Las protecciones de la envolvente de vuelo se integraron como estándar en todos los programas de Airbus posteriores, incluido el A400M.
Los sistemas de control de vuelo fly-by-wire utilizan computadoras para procesar las entradas de control de vuelo realizadas por el piloto o el piloto automático, enviando las señales eléctricas correspondientes a los actuadores de la superficie de control de vuelo. Esta tecnología reemplaza el enlace mecánico directo.
Mantener la aeronave dentro de los límites de su envolvente de vuelo
Las protecciones de la envolvente de vuelo están integradas en las leyes de control de vuelo generadas por las computadoras de control de vuelo a bordo y tienen como objetivo mantener la aeronave dentro de los límites de parámetros preestablecidos.
7 elementos incluidos en la protección de la envolvente de vuelo de Airbus en sus aviones fly-by-wire
La protección de la envolvente de vuelo de Airbus en su aeronave fly-by-wire evita que se superen los siguientes límites operativos críticos en el modo de control de línea de base, o "ley normal":
Una reducción en las tasas de accidentes
Los accidentes LOC-I se han reducido en un 89% para las últimas generaciones de aviones comerciales equipados con dicha protección de envolvente de vuelo.
Hoy en día, los sistemas de control de vuelo fly-by-wire y la protección de la envolvente de vuelo se han convertido en la norma. Más allá de Airbus, los ejemplos de aviones incluyen el 777 y el 787 de Boeing, los E-Jets de Embraer y el Sukhoi Superjet.
Acompañar al piloto durante toda la misión del helicóptero.
Por el lado de los helicópteros, dada la especificidad de las misiones realizadas, las leyes de control de vuelo apuntan a necesidades operativas específicas. Su finalidad es apoyar al piloto para que pueda llevar a cabo su misión con el máximo nivel de seguridad. Muchas misiones se llevan a cabo cerca del terreno o de los obstáculos, lo que inherentemente las hace más riesgosas.
Durante cabrestantes en el mar, por ejemplo, el piloto y el sistema de control de vuelo trabajan en conjunto con una interacción significativa entre los dos. Estas no son fases de vuelo automáticas sin intervención ni fases de pilotaje manual puro, sino una combinación de las dos, incluso si el piloto automático proporciona una asistencia muy significativa al piloto, especialmente en condiciones de poca visibilidad.
Finalmente, las leyes de control de vuelo también tienen como objetivo apoyar al piloto en caso de falla del motor cerca del suelo, con el establecimiento automático de la trayectoria de regreso al punto de toma de contacto.
La mayoría de los helicópteros multimotor están certificados para operar en la Categoría A. Esto significa que, en caso de falla del motor durante el despegue o el aterrizaje, el helicóptero puede aterrizar de manera segura en el helipuerto o continuar el despegue y establecer un vuelo nivelado. Como parte de un esfuerzo de Airbus para mejorar la seguridad de los vuelos, el despegue de categoría A desde los helipuertos se automatizó y certificó por primera vez en el helicóptero H160. La automatización garantiza el mantenimiento correcto de la ruta de vuelo durante el despegue y asegura una respuesta inicial oportuna en caso de falla del motor.
Otra importante protección de la envolvente de vuelo es única en el H160: el sistema de alerta previa de vórtice. Da a los pilotos una advertencia anticipada cuando el H160 está a punto de entrar en un "estado de anillo de vórtice", cuando un helicóptero pierde sustentación del rotor principal y podría perder el control. El sistema de alerta da una advertencia de cinco a siete segundos, lo que permite a los pilotos reaccionar y evitar encontrarse con esta condición.
El propósito de las protecciones de la envolvente de vuelo es permitir el mejor desempeño de la aeronave y la autoridad de control mientras se minimiza el riesgo de control excesivo, pérdida de control, sobrecarga o daño de la aeronave.
La protección de la envolvente de vuelo ha sido la piedra angular de los desarrollos relacionados con la seguridad de Airbus y se aplica en toda su línea de productos, desde aviones comerciales y militares hasta helicópteros.
Introducción de fly-by-wire en aviones comerciales de Airbus
Airbus amplió la función de protección de la envolvente de vuelo para cubrir todos los límites operativos críticos de sus aviones comerciales, lo que fue posible gracias a la integración de la tecnología fly-by-wire digital, introducida en gran medida en 1988 en el A320 (tras su inauguración en el Concorde ). Las protecciones de la envolvente de vuelo se integraron como estándar en todos los programas de Airbus posteriores, incluido el A400M.
Los sistemas de control de vuelo fly-by-wire utilizan computadoras para procesar las entradas de control de vuelo realizadas por el piloto o el piloto automático, enviando las señales eléctricas correspondientes a los actuadores de la superficie de control de vuelo. Esta tecnología reemplaza el enlace mecánico directo.
Mantener la aeronave dentro de los límites de su envolvente de vuelo
Las protecciones de la envolvente de vuelo están integradas en las leyes de control de vuelo generadas por las computadoras de control de vuelo a bordo y tienen como objetivo mantener la aeronave dentro de los límites de parámetros preestablecidos.7 elementos incluidos en la protección de la envolvente de vuelo de Airbus en sus aviones fly-by-wire
La protección de la envolvente de vuelo de Airbus en su aeronave fly-by-wire evita que se superen los siguientes límites operativos críticos en el modo de control de línea de base, o "ley normal":
- Protección de alto ángulo de ataque: protege contra el riesgo de pérdida aerodinámica, incluso en situaciones de cizalladura del viento, así como durante maniobras dinámicas o en condiciones de ráfagas;
- Protección de alta velocidad: la aeronave está protegida contra situaciones de exceso de velocidad que eventualmente pueden resultar en posibles dificultades de control, así como problemas estructurales debido a las altas cargas aerodinámicas;
- Protección de actitud de cabeceo: El ángulo de cabeceo está limitado entre un valor mínimo y máximo para evitar subidas o bajadas demasiado pronunciadas;
- Protección del ángulo de alabeo: El ángulo de alabeo y la tasa de alabeo están limitados a valores máximos para evitar un alabeo excesivo, junto con giros demasiado pronunciados, así como el riesgo de que la aeronave se invierta;
- Protección del factor de carga: la aceleración vertical de la aeronave se mantiene dentro de los límites seguros para la estructura de la aeronave; y
- Protección de suelo alfa y de baja energía: Aseguran que se mantenga un nivel adecuado de energía de la aeronave en vuelo, con correcciones realizadas mediante aumentos manuales o automáticos en el empuje del motor.
Una reducción en las tasas de accidentes
Los accidentes LOC-I se han reducido en un 89% para las últimas generaciones de aviones comerciales equipados con dicha protección de envolvente de vuelo.
Hoy en día, los sistemas de control de vuelo fly-by-wire y la protección de la envolvente de vuelo se han convertido en la norma. Más allá de Airbus, los ejemplos de aviones incluyen el 777 y el 787 de Boeing, los E-Jets de Embraer y el Sukhoi Superjet.
Acompañar al piloto durante toda la misión del helicóptero.
Por el lado de los helicópteros, dada la especificidad de las misiones realizadas, las leyes de control de vuelo apuntan a necesidades operativas específicas. Su finalidad es apoyar al piloto para que pueda llevar a cabo su misión con el máximo nivel de seguridad. Muchas misiones se llevan a cabo cerca del terreno o de los obstáculos, lo que inherentemente las hace más riesgosas.
Durante cabrestantes en el mar, por ejemplo, el piloto y el sistema de control de vuelo trabajan en conjunto con una interacción significativa entre los dos. Estas no son fases de vuelo automáticas sin intervención ni fases de pilotaje manual puro, sino una combinación de las dos, incluso si el piloto automático proporciona una asistencia muy significativa al piloto, especialmente en condiciones de poca visibilidad.
Finalmente, las leyes de control de vuelo también tienen como objetivo apoyar al piloto en caso de falla del motor cerca del suelo, con el establecimiento automático de la trayectoria de regreso al punto de toma de contacto.
La mayoría de los helicópteros multimotor están certificados para operar en la Categoría A. Esto significa que, en caso de falla del motor durante el despegue o el aterrizaje, el helicóptero puede aterrizar de manera segura en el helipuerto o continuar el despegue y establecer un vuelo nivelado. Como parte de un esfuerzo de Airbus para mejorar la seguridad de los vuelos, el despegue de categoría A desde los helipuertos se automatizó y certificó por primera vez en el helicóptero H160. La automatización garantiza el mantenimiento correcto de la ruta de vuelo durante el despegue y asegura una respuesta inicial oportuna en caso de falla del motor.
Otra importante protección de la envolvente de vuelo es única en el H160: el sistema de alerta previa de vórtice. Da a los pilotos una advertencia anticipada cuando el H160 está a punto de entrar en un "estado de anillo de vórtice", cuando un helicóptero pierde sustentación del rotor principal y podría perder el control. El sistema de alerta da una advertencia de cinco a siete segundos, lo que permite a los pilotos reaccionar y evitar encontrarse con esta condición.
