¿Cómo funciona la protección de envolvente en aviones Airbus vs. Boeing?

Hay dos tipos de "pilotos automáticos", y es importante hacer una distinción entre los dos. Uno es para el comportamiento de la aeronave alrededor de su Centro de Gravedad (CoG), el otro es para definir el camino del CoG.

1. El piloto automático Inner Loop: comportamiento alrededor de CoG, o el control de actitud de la aeronave. Este piloto automático no debe llamarse piloto automático ya que sus características en realidad están blindadas para el piloto: hace su trabajo sin mostrar lo que está haciendo. Solo mueve las superficies de control (elevador, alerones) o el plato oscilante del helicóptero, y no los controles de vuelo (palanca, rueda). Para el piloto el sistema es invisible y solo da como resultado una plataforma estable, en el caso del A320 y B777 una plataforma con protección envolvente que no permite que el avión entre en una situación que sería peligrosa. En los helicópteros, este sistema se denomina Sistema de aumento de la estabilidad (SAS).

2. El piloto automático Outer Loop: definiendo el camino del CoG, que es en última instancia por lo que se paga a los pilotos :). Ellos tienen el control de la ruta de vuelo y administran este control desviando los controles de vuelo (palanca, pedales). El piloto puede delegar este control a un sistema de retroalimentación que proporciona entradas a los mismos controles de vuelo, a través de un actuador con un embrague deslizante. Con un enlace mecánico anticuado, el actuador mueve todo el circuito desde la palanca hasta las superficies (o plato oscilante en un helicóptero); el piloto puede anular esta entrada aplicando una fuerza mayor que la fuerza de anulación del embrague deslizante.

Entonces, normalmente, por diseño, el piloto automático Outer Loop muestra a los pilotos lo que está haciendo moviendo los dispositivos de entrada de la ruta de vuelo por ellos, de una manera que es transparente y puede anularse intuitivamente aplicando una gran fuerza. Es en este punto donde el A320 tiene una filosofía diferente: la palanca de entrada nunca se mueve más que por la mano del piloto. Esta principal característica distintiva entre los dos tipos de piloto automático no existe en un A320. Lo hace en un B777, que también tiene un piloto automático de bucle interno más protección envolvente, y un piloto automático de bucle externo que realmente mueve la columna / yugo. Por lo tanto, el B777 es funcionalmente idéntico al A320 en todos los sentidos, además conserva la función de mover los controles de vuelo. No tiene articulación mecánica y utiliza dos juegos separados de actuadores para esta función: un juego para las superficies,

Esta es la situación tanto en Airbus > A320 como en Boeing > 777, cuando todos los sistemas están funcionando. Todos estos aviones son dinámicamente estables: la aerodinámica se encarga de devolver la actitud del avión a una posición neutral. El F16, por ejemplo, es aerodinámicamente inestable para proporcionar una gran maniobrabilidad: siempre quiere cabecear y rodar, y las computadoras de control de vuelo proporcionan entradas rápidas constantes a los elevadores y alerones para mantener la actitud mediante control activo. Este no es el caso de los aviones de pasajeros, que no necesitan ser tan maniobrables como un avión de combate y solo necesitan llevar a los pasajeros a casa de manera segura.

Por lo tanto, tanto en los Airbus como en los Boeing, la aeronave también puede volar sin los pilotos automáticos Inner Loop, sin ningún problema. La aeronave acaba de perder la protección de su envoltura y ahora es posible comandarla en situaciones potencialmente peligrosas, como entradas en pérdida completamente desarrolladas. En ambos tipos, siempre es posible desconectar el piloto automático de bucle exterior. Para los de bucle interior:

• El B737 no tiene uno.
• En el A320, no es posible desconectar los pilotos automáticos de bucle interno si todo funciona correctamente, excepto tirando de los disyuntores para restablecer los ELAC, como se indica en este sitio ;
• En el B777 hay un interruptor protegido que permite la desconexión de la protección del sobre como señaló @Cpt Reynolds.

En los dos últimos tipos, el sistema desconecta funciones por sí mismo si se detectan fallas, para permitir el control en modo degradado. Ambos fabricantes han implementado un modo directo como el modo más bajo, donde la desviación de la superficie es una función directa de la desviación del brazo. Sin embargo, no hay una conexión de cable mecánico directo a las superficies, incluso el modo directo sigue siendo una entrada eléctrica, por lo que técnicamente sigue siendo Fly By Wire.

La imagen de arriba es de Aircraft Systems Mechanical, electrical, and avionics subsystems integration Third Edition Ian Moir Allan Seabridge, y muestra la comparación de nivel superior de la implementación de los bucles de control de vuelo. Las características de redundancia son diferentes, la funcionalidad es muy similar: ambas implementaciones evitan un AoA excesivo que hace que la aeronave entre en pérdida y un ángulo de alabeo excesivo.

Entonces, aunque la funcionalidad de los aviones Airbus y Boeing modernos es muy similar, a menudo vemos el mito de que Airbus clasifica los sistemas automatizados por encima del piloto. Hay una diferencia en la implementación de la interfaz de usuario, en el sentido de que Airbus tiene palancas que no están acopladas entre sí y no tienen otro medio para ser accionadas que no sea con la mano. En el momento de la implementación, esta era una característica nueva a la que los pilotos no estaban acostumbrados, al igual que el sistema de protección envolvente. Los usuarios inexpertos pueden entender mal las nuevas características, y el mundo de la aviación es conservador: cuando el DC3 introdujo una rueda de control de 3/4, los pilotos protestaban porque podrían estar agarrando la parte de la rueda que faltaba y que estaban acostumbrados a .

En definitiva, el dato más relevante es que tanto Airbus como Boeing tienen unos números de seguridad excelentes y muy similares, y que ambos fabricantes fabrican aviones que permiten a los pilotos llevar a los pasajeros a casa de forma segura en el 99,9999999 % de los vuelos.