¿Habrían ayudado los indicadores mecánicos en el incidente del Air France 447?

NB No soy un profesional de la aviación.

Vi un documental sobre el terrible desastre del Air France 447 el otro día.

Me sorprendió, al igual que los expertos, incluido David Learmount, conocido como un gran experto en aviación aquí en el Reino Unido, por la forma en que los 3 pilotos fueron completamente incapaces de comprender lo que realmente estaba sucediendo debido a su fatal incapacidad para confiar en el instrumentos electronicos

Se me ocurrió una idea: ¿no es cierto que al volar cualquier avión, sea cual sea su tamaño, siempre hay que saber, sobre todo en caso de emergencia, dos cosas?

  • velocidad del aire
  • actitud

Sé que esto es MUY MUY obvio, pero por favor tengan paciencia conmigo.

El caso es que puedes obtener información totalmente fiable sobre estos dos aspectos, independientemente de la oscuridad, independientemente de la electrónica, independientemente de los tubos de Pitot, en todo momento:

  • velocidad del aire: al tener una estructura increíblemente pequeña y robusta fuera del frente de la ventana de la cabina que se flexionaría visiblemente de acuerdo con la velocidad del viento, lo que haría que lo invisible (el flujo de aire) fuera un poco menos invisible: a 0 nudos, estaría inclinado hacia abajo; a más de 150 nudos, la velocidad del viento haría que esto se volviera completamente horizontal. Por lo tanto, la falta de horizontalidad indicaría una velocidad baja. Una cosa que he apreciado desde que publiqué esta pregunta es el entorno intensamente hostil al que se enfrentaría esta estructura: temperaturas bajo cero, vientos de alta velocidad, a veces con hielo, etc. Sin duda, una de las razones por las que durante el desarrollo de la aviación esto no se ha considerado posible. . Pero ahora se están desarrollando materiales que son mucho más resistentes que los que se conocían anteriormente. Un candidato podría sercarbino _ También presumiblemente tendría que ser calentado.
  • actitud: al tener una de esas brújulas flotantes completamente mecánicas (como las que se usan en los barcos) en una posición destacada en la cabina. Se ha creado mucha confusión en algunos de los comentarios sobre la gravedad aparente . Pero la gravedad aparente solo tiene efecto cuando está presente una aceleración distinta de la gravedad (¡abajo!) y una elevación igual a 1G (¡arriba!). El hecho de que el avión acelere/desacelere (en alguna o en todas las 3 dimensiones) podría indicarse mediante un sistema de acelerómetros inerciales calibrados en las 3 dimensiones, con luces que varían en intensidad según la aceleración.

Obviamente, una cosa tan flexible tendría que ser muy resistente para soportar las velocidades, los golpes, las temperaturas, etc. Pero al menos es concebible que esto no esté más allá del ingenio de la humanidad. Diseñado cuidadosamente, un cambio en la forma en que se flexionaba indicaría sin ninguna duda posible cuándo un avión estaba a una velocidad peligrosamente baja o cerca de ella.

¿No habrían tenido estas dos medidas una buena oportunidad de proporcionar a los pilotos del AF 447 una imagen mental verdadera y totalmente irrefutable de lo que realmente estaba pasando?

PD: se ha objetado que tal sistema, incluso si fuera factible, sería redundante. Pero la redundancia en los sistemas críticos es algo deseable: lo que es preocupante es si no tiene redundancia, y la industria de la aviación ha cometido errores en el pasado debido a la redundancia insuficiente: problemas con el timón del Boeing 737 ; Estabilizador horizontal MD80: "La ausencia en el McDonnell Douglas MD-80 de un mecanismo a prueba de fallas para evitar los efectos catastróficos de la pérdida total de la nuez acme" ( Alaska Airlines 261 , informe de la NTSB citado).

Imagina el arrastre de una bandera a Mach 0.8...
@ Notts90 ¿Hablas en serio? Una bandera pequeña, de unos 10 cm de largo... ¿y le preocupa la factura de combustible adicional por eso?
Semi-serio. Me imagino que durante la vida útil de un avión, ese arrastre en realidad causaría una factura de combustible notable. Cualquier interrupción del flujo de aire tiene una penalización por arrastre que debe justificarse. Además, incluso con ese tamaño, debe ser lo suficientemente fuerte y duradero para soportar las velocidades del viento extremadamente altas, lo que no es estándar.
Una brújula de agua no servirá como indicador de actitud porque la gravedad aparente dentro de un avión en vuelo coordinado siempre está en la misma dirección en relación con los pilotos.
Es casi seguro que los indicadores mecánicos externos que sugiere estarían sujetos a los mismos problemas de formación de hielo que provocaron los errores en la instrumentación existente.
Ignore la palabra 'electrónico' en ese informe. Es una pista falsa. No confiaban en los instrumentos porque 1) uno falló —de forma completamente mecánica— al comienzo de la secuencia del accidente y 2) no fueron capaces de decodificar correctamente la combinación habitual de indicaciones en la situación estresante. No tenía nada que ver con el hecho de que los instrumentos son electrónicos y todo que ver con la psicología y algo que ver con la ergonomía de la interfaz (y la interfaz electrónica se puede hacer mucho más ergonómica, simplemente sigue siendo difícil).
@ Notts90: aparentemente no conoce las paletas AoA que son bastante comunes en los aviones.
@summerrain plenamente consciente, gracias.
@ Notts90: no lo parece en absoluto mirando los comentarios n.º 1 y n.º 3
@summerrain No veo tu punto.
Los dos elementos cruciales no son la velocidad del aire ni la actitud. Son la velocidad del aire y la velocidad de pérdida. Pero dado que ambas son variables, que en tiempo real solo pueden ser monitoreadas de cerca por la electrónica, ¡es difícil diseñar sistemas electrónicos para una situación en la que los pilotos han perdido la fe en las lecturas de los instrumentos! La redundancia múltiple podría ser una posibilidad: si apoya al piloto de tal manera que si un sistema sufre una falla mecánica, él está seguro de eso comparándolo con dos sistemas que funcionan normalmente.

Respuestas (5)

Desafortunadamente, si hubiera habido una banda de jazz en la cabina cantando "El avión se está estancando", no habría ayudado. Si Moisés hubiera estado allí llevando una tabla de piedra recién tallada por Dios mismo con la inscripción "Pitch down" con una hueste de ángeles para ayudar a anunciarlo, eso no habría hecho ninguna diferencia.

Los problemas irrecuperables estaban en el cerebro de los pilotos y en la comunicación entre ellos, no en la aeronave ni en la tecnología.

Una vez en ese estado, solo una nueva perspectiva (por ejemplo, alejarse del problema, traer a una persona nueva para que lo analice, usar una lista de verificación) es probable que saque a los atrapados de su espiral: de eventos alarmantes, inapropiados. reacción, resultado inesperado de las nuevas entradas, y pánico creciente.

Es una experiencia común en muchos oficios y disciplinas, aunque en algunos, como la programación de computadoras, es más fácil encontrar la nueva perspectiva que en otros, como el pilotaje o la cirugía.

Cualquiera que se haya encontrado en esa espiral podrá decirle que agregar más datos o nuevas fuentes de datos a la mezcla rara vez ayuda.

Parece razonable pensar que una prueba clara, simple y aparentemente indiscutible sería la salida a tal situación. Desafortunadamente, en la práctica, rara vez ocurre, y no hay nada que sugiera que en este caso hubiera sido diferente, a pesar de las intuiciones convincentes de lo contrario.

El ángulo de la psicología humana es crucial. Pero la "mediación semi-fiable" entre la percepción humana directa y los fenómenos físicos mediante el uso de indicadores electrónicos, en los que los pilotos son capaces de perder la fe, también parece un factor enorme. He leído cosas que sugieren que los pilotos a menudo no creen en los indicadores de bloqueo, al igual que no creo en el sistema de "ayuda" de Microsoft cuando me dice que la única solución a mi problema técnico menor es reinstalar cada controlador o (¿por qué no?) todo mi sistema.
De acuerdo con lo que he leído (p. ej., crankyflier.com/2011/05/31/… ), los A330 no tenían, en el momento de AF 447 (no sé ahora) agitadores de palos. También el palo estaba colocado a la derecha de él y él estaba en el asiento de la derecha. Corrígeme si esto es incorrecto.
Advertencias de reinicio con pilotos colocados en una situación similar a AF 447: books.google.co.uk/…
+1 para la banda de jazz. Aquí el problema era la psicología enteramente humana, no la instrumentación. Aquí hay un video de un aterrizaje con las ruedas hacia arriba, los pilotos están obsesionados con bajar cuando están demasiado altos y demasiado rápidos, ¿notan el ruido de gritos a los 30 segundos? No lo hicieron, es la advertencia de 'equiparse'. Mike, necesitas leer "factores humanos" en la aviación porque definitivamente estás sufriendo de sesgo de fijación/confirmación de tareas, oh, y prueba la prueba del gorila.
Uno de los hallazgos fue que los pilotos estaban comandando entradas conflictivas en la palanca y desconocían las entradas opuestas del otro piloto (que la computadora de vuelo promedia juntas). Otra es que la advertencia de pérdida se calmó debido a que la IAS estuvo por debajo de cierto mínimo, al contrario de lo que cabría esperar. No veo cómo se puede argumentar que los problemas estaban enteramente en la cabeza de los pilotos.

@mike roedor He leído sus comentarios en esta publicación y me parecen bastante fuertes. Me uno a la discusión aquí para explicarle por qué sus ideas no van a funcionar como pretendía en la vida real.

La razón de la brecha entre su solución propuesta y el comentario de otros sobre "no funcionará" es que tiene una comprensión defectuosa de la física y la aerodinámica subyacentes. Eso lleva a que muchas de sus suposiciones sean incorrectas.

Lo primero es lo primero, la actitud . Usted propuso:

al tener una de esas brújulas flotantes completamente mecánicas (como las que se usan en los barcos) en una posición prominente en la cabina

Una brújula flotante puede estar en posición vertical debido a la gravedad. La gravedad, cuando se mide como fuerza, no es absoluta; más bien, es relativo a su movimiento. Cuando estás en una montaña rusa, estás definiendo la gravedad en tu propio marco de referencia. Cuando mide la gravedad en este escenario, es imposible saber si la aceleración hacia abajo apunta perpendicularmente al suelo. De hecho, la gravedad puede estar apuntando hacia el cielo. Puedes poner té en una taza y el líquido nunca se derramará, pero estás boca abajo.

Por esa razón, un dispositivo flotante mecánico para decir la actitud en un avión es totalmente inútil: necesitas un giroscopio . Es un instrumento que los pilotos ya tenían y estaba funcionando en AF 447.

Además, para su información (aunque no está relacionado con la pregunta), una brújula mecánica se adelantará o se retrasará en un giro. No puedes usar una brújula ordinaria para girar un avión; si lo hace, nunca avanzará hacia el rumbo deseado.

Para la velocidad , usted propuso:

al tener una tira/bandera (¿fluorescente?), probablemente metálica, fuera del frente de la ventana de la cabina: a 0 nudos, esto estaría inclinado hacia abajo; a más de 150 nudos, la velocidad del viento haría que esto se volviera completamente horizontal.

Lo que estás describiendo no es un indicador de velocidad. No mide la cantidad física de velocidad aerodinámica. Más bien, es un indicador de ángulo de ataque, aunque muy amortiguado.

Fuera de la economía de combustible y el aspecto de obstrucción de la vista, su solución propuesta realmente no resuelve el problema que está tratando de resolver (es decir, los pilotos no confían en sus instrumentos digitales para saber si el avión está por encima de la velocidad de pérdida):

  • Un avión puede entrar en pérdida a cualquier velocidad aerodinámica. Puede estar viajando a 300 nudos y deteniéndose al mismo tiempo.
  • La velocidad de pérdida varía cuando se despliegan flaps y slats. Su dispositivo propuesto no se puede ajustar.
  • La velocidad de pérdida también varía con la carga de la aeronave. A medida que quema combustible, su velocidad de pérdida cambiará. Lo mismo ocurre cuando carga pesado frente a carga ligera. Nuevamente, su dispositivo no se puede ajustar para este cambio.
  • La variación de temperatura cambiará la flexibilidad de un metal. Por lo tanto, su dispositivo solo puede calibrarse para funcionar a una temperatura ambiente.
  • La temperatura ambiente experimentada varía con la altitud y, lo que es más importante, con la velocidad aerodinámica .
  • Su dispositivo es susceptible a la formación de hielo.
  • Si su dispositivo tiene un área de superficie lo suficientemente grande, también puede ser susceptible a aleteo.

Los pilotos ya tenían indicador de ángulo de ataque en el Airbus.

El tercer punto que deseo mencionar es que los documentales en video solo son fieles al evento real hasta cierto punto. Están construidos en base a hechos reales, sin embargo, si uno deriva un análisis basado en un documental, puede estar equivocado porque el contenido del video no es una transcripción palabra por palabra.

Los artículos en línea son aún peores. En la comunidad de la aviación, generalmente ignoramos cualquier artículo, tanto en línea como impreso, a menos que se origine en una fuente confiable relacionada con la aviación, como AOPA o NTSB.

La única fuente que debe utilizar al analizar los incidentes de aeronaves es el informe oficial. Contiene una transcripción de la grabadora de voz de la cabina, que son las palabras exactas pronunciadas y no una interpretación de los cineastas y actores. También contiene un análisis detallado del escenario, incluida la entrevista con otros pilotos, simulaciones de las circunstancias exactas con diferentes tripulantes de vuelo en un simulador de vuelo, etc.

Gracias... algunos de estos puntos son válidos. Pero no todos. En lo que respecta a la fuente de los medios, el autor de este artículo, Tim Harford, es un estadístico británico muy conocido y muy riguroso que trabaja para la Universidad de Oxford. Debí haber mencionado que sus credenciales no fueron meramente aleatorias. En segundo lugar, hablo francés y he echado un vistazo a la transcripción del CVR en el original (principalmente en francés): a las 2 h 10 sí vemos una completa confusión sobre si están subiendo o bajando.
En segundo lugar, cuestiono la idea de que este es un indicador de "ángulo de ataque". ¿Cómo llegas a esa conclusión? ¿Está asumiendo que si el avión está subiendo/descendiendo, esto influiría en la desviación de la franja? Pero eso dependería de su rigidez, seguramente. Sin embargo, sus puntos sobre las condiciones extremas que influyen en la capacidad de proporcionar información útil son interesantes.
@mikerodent sí, ese es mi punto. El ascenso/hundimiento influiría en la desviación de la tira, ya que el acto de subir/hundirse altera la dirección del flujo de aire con respecto a la estructura del avión (y, por lo tanto, la tira). Si tienes un dron (o un ventilador muy fuerte + algunos cables) puedes hacer tu propio experimento. También puede hacer una pregunta por separado aquí o en Physics.SE si está interesado en una discusión detallada.
En tercer lugar, en cuanto a las velocidades de pérdida, obviamente tienes mucho conocimiento sobre esto... pero no creo que haya ninguna duda de que las velocidades de pérdida del AF 447 eran muy bajas, unos 100 nudos o menos, ¿no? Punto final: si se me permite por un momento no tener en cuenta los costos de combustible debido a la resistencia, seguramente lo que estoy llamando la atención es el hecho de que el aire es transparente. Algo que pueda ayudar a un piloto a juzgar el tipo de velocidad aerodinámica de esta sustancia transparente es algo que es deseable, en esencia.
Finalmente, sé sobre la "gravedad aparente" (aunque no tanto, obviamente). Nuevamente (dije esto en un comentario anterior), cuando un avión no acelera ni desacelera, una brújula flotante puede ayudar a proporcionar una mejor imagen. En una situación de taza de té de montaña rusa, la montaña rusa acelera y desacelera constantemente. No es la velocidad sino la aceleración lo que afecta la gravedad aparente, ¿no es así?
when a plane is neither accelerating nor decelerating¡¿Cómo lo sabes?! ¡Ese es el problema! Cuando todas las referencias externas no están disponibles (por ejemplo, noche, nube), ¿cómo sabrían los pilotos si debo confiar en el instrumento en este instante ? Y más allá de eso, sí, desde una perspectiva física, un avión está acelerando constantemente incluso en vuelo recto y nivelado con velocidad aerodinámica constante.
Con respecto a su último comentario: he tratado de entender cómo esta oración podría tener sentido: "un avión acelera constantemente incluso en vuelo recto y nivelado con velocidad aerodinámica constante". ¿Estás hablando, no sé, de aceleraciones debidas a turbulencias del aire, por ejemplo? Si la velocidad es constante, esto significa que no hay aceleración, ¿no es así?
@mikerodent, no, un avión está constantemente bajo aceleración debido a la gravedad. Su vector de velocidad cambia constantemente. Si no es así, el avión flotará hacia el espacio exterior.
Er... Sé que la gravedad está presente (!). El punto que estaba diciendo sobre la aceleración de la montaña rusa y las tazas de té (su ejemplo) es que la razón por la que su taza de té puede estar "cayendo" hacia arriba es porque en ese punto el automóvil en el que viaja está sujeto momentáneamente a 2G aceleración mecánica hacia arriba. Una brújula flotante funcionará bien en un avión cuando no haya aceleración (aparte de la gravedad omnipresente). Por supuesto, uno tiene una preocupación legítima sobre si puede detectar la aceleración... pero para eso, uno podría querer pensar en usar acelerómetros inerciales.
@mikerodent, este comentario se está haciendo bastante largo con esta discusión, pero parece que todavía tiene algunos conceptos erróneos sobre la física. Decir que "un avión no tiene aceleración" es completamente incorrecto , lamento decirlo. No puedes omitir la gravedad de tus cálculos. Puede comenzar una nueva pregunta aquí o en Physics.SE si desea obtener más explicaciones al respecto.
Entiendo perfectamente que un avión está sujeto a la aceleración de la gravedad: no entiendo cómo puedes haber concluido lo contrario. Por favor, vuelva a leer lo que escribí: " aparte de la gravedad omnipresente ". ¿Cómo podría haber sido más claro? no pude tener Además, sobre el tema de la velocidad: usted dice que el "vector de velocidad cambia constantemente" (bajo la aceleración de la gravedad). Esto es cierto para un satélite, pero dado que un avión es pequeño en comparación con la Tierra y más lento, efectivamente su vector de velocidad cambia solo infinitesimalmente de un minuto a otro...
PD Una brújula flotante funciona perfectamente bien al nivel del mar... donde la gravedad está presente. Donde está sujeto a la gravedad. Donde no sube ni baja, como en un avión que vuela recto y nivelado donde la aceleración debida a la sustentación es igual (¡pero opuesta!) a la aceleración debida a la gravedad... Me rindo.
“ Los pilotos ya tenían indicador de ángulo de ataque en el Airbus ”: No, esa fue una recomendación de la BEA para evaluar la posibilidad de tener uno obligatorio. Hay sondas AoA, el valor se usa en la ley normal para proteger la envolvente de vuelo, pero se pierde en la ley alternativa. Además, las medidas de AoA eran inválidas de vez en cuando.

Una bandera no es realmente efectiva porque la velocidad de pérdida de un avión grande supera los 100 nudos. La bandera ondeará completamente incluso en el puesto. No estoy familiarizado con la sugerencia del barco, pero parece que estás describiendo un giroscopio, también conocido como un indicador de actitud, que ya está justo en frente de los pilotos.

Pero además, no resuelve el problema. AF447 fue un accidente muy complicado. El avión estaba literalmente gritando a los pilotos que estaba en pérdida. Allí estaban todas las indicaciones para que los pilotos identificaran que estaban en pérdida. Y, sin embargo, los pilotos no lo reconocieron. Poner otro indicador no haría nada para solucionar esto.

Como punto adicional, el tercer piloto (el capitán) reconoció la pérdida relativamente rápido, simplemente no estuvo en la cabina lo suficientemente temprano como para ayudar.

EDITAR: una bandera metálica o algo rígido puede dar alguna indicación de que la velocidad del aire es baja, pero su utilidad aún es limitada. En una pérdida completamente desarrollada apuntaría hacia arriba, lo que solo confirmaría que está descendiendo, no que se está estancando. También podría impedir peligrosamente la visibilidad del piloto, como cuando se identifica el tráfico en el área de la terminal.

¿No habrían tenido estas dos medidas una buena oportunidad de proporcionar a los pilotos del AF 447 una imagen mental verdadera y totalmente irrefutable de lo que realmente estaba pasando?

No más que los indicadores estándar de actitud y velocidad aerodinámica que hemos tenido desde que la gente se subía a las máquinas voladoras.

Indicador de actitud


(fuente: pilotfriend.com )

Indicador de velocidad aerodinámica

Pero esos son solo los instrumentos básicos: los aviones modernos tienen todo tipo de otros controles/indicadores.

En el caso concreto del AF447 había otros sistemas para indicar un problema, con la pérdida de indicadores de velocidad

La advertencia de entrada en pérdida de la aeronave sonó brevemente dos veces debido a que se superó la tolerancia del ángulo de ataque

Otro indicador le habría dicho al piloto que estaban subiendo demasiado rápido

En el momento en que el piloto tuvo el control del balanceo de la aeronave, ascendía a casi 7000 pies por minuto.

Además, y al igual que cualquier incidente similar, condujo a aeronaves más seguras.

El 12 de agosto de 2009, Airbus emitió tres Boletines de Servicio Obligatorio, requiriendo que todos los aviones A330 y A340 estén equipados con dos tubos pitot Goodrich 0851HL y un pitot modelo Thales C16195BA (o alternativamente tres de los tubos pitot Goodrich); Los tubos de Pitot modelo C16195AA de Thales ya no se iban a utilizar.

El hecho es, y es difícil de entender si no lo has experimentado de primera mano, que la desorientación espacial es realmente difícil de reconocer mientras estás en ella. Los pilotos entrenan duro para evitarlo, pero al ser humanos cometen errores. Ninguna cantidad de telemetría adicional cambiará eso.

No, una manga de viento no sería efectiva como reemplazo ni como respaldo del indicador de velocidad aerodinámica. Lo que funciona bien a velocidades de viento con las que estamos familiarizados en la vida diaria, digamos 10-30 mph, no sería lo mismo a 500 mph.

¿Habrían ayudado los indicadores mecánicos en el incidente del Air France 447?
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