¿Por qué es necesario que los pilotos tengan controles de compensación en los aviones fly-by-wire?

Los aviones Airbus FBW tienen un sistema Autotrim, por lo que la rueda de ajuste solo está allí como respaldo. En la ley normal, el sistema de compensación es invisible para el piloto. Las entradas de inclinación de la palanca lateral controlan el factor de carga , a diferencia de un avión de yugo donde controla la desviación del elevador. Esto significa que cuanto más mueva la palanca hacia adelante y hacia atrás, más rápido cabeceará, pero en el centro tiene un factor de carga cero , por lo que permanece en su ángulo de cabeceo actual.

Como ejemplo de la diferencia, si desea inclinar hacia arriba 10° en un avión con yugo, tire hacia atrás del yugo hasta que alcance los 10° y manténgalo allí . Si suelta la presión, volverá a 0° a menos que vuelva a recortar 10°. Mientras que en la ley normal de Airbus, para cabecear a 10°, se tira de la palanca lateral hasta que alcanza los 10° y luego se suelta. El sistema FBW mantiene automáticamente el nuevo ángulo de inclinación. Si no hace nada más, el sistema FBW ajustará automáticamente el estabilizador al nuevo ángulo de cabeceo. No hay retroalimentación en cuanto a la desviación del ascensor porque no está controlando directamente el ascensor.

La incomprensión del piloto sobre la función Autotrim fue un factor en el accidente del vuelo 888T de XL Airways. Cuando las paletas AoA se congelaron, la computadora cambió a la ley Alternativa 2, que no tiene la función Autotrim. Debido a la falla del AoA, el piloto automático había recortado el morro de la aeronave hacia arriba. Cuando el AP se desconectó y la ley de control se degradó, permaneció allí y notificó al piloto que necesitaba recortar manualmente. El PF no se dio cuenta de esto, por lo que nunca movió la rueda de ajuste. Con el estabilizador con el morro hacia arriba, no tenía suficiente autoridad de elevación para evitar una entrada en pérdida y se estrelló contra el océano.

Es porque en los aviones FBW, el software está diseñado para imitar el comportamiento de un sistema mecánico para que las entradas instintivas del piloto tengan un resultado similar.

Tenga en cuenta que en cualquier avión, el sistema de control de compensación es fundamentalmente un selector de velocidad. Además, los aviones con controles hidráulicos y estabilizadores móviles no tienen retroalimentación aerodinámica (y la posición neutra de la columna no cambia con los cambios de nivel) y solo estás tirando y empujando contra los resortes cuando mueves la palanca.

Compensar estos aviones es bastante diferente a compensar un avión con una aleta de compensación del elevador. Recortar a una nueva velocidad requiere que la columna se desplace para inclinar el avión hacia arriba o hacia abajo y mantenerla allí, luego una entrada de compensación para mover el estabilizador, luego liberar parte o la totalidad de la entrada del elevador para ver el resultado, luego otra entrada de compensación, suelte, etc. hasta que el avión se estabilice a la nueva velocidad de ajuste con la columna de control en punto muerto. Es un proceso rápido de tirar/bajar el trim/soltar/tirar/bajar/soltar/tirar/bajar/soltar que se convierte en una segunda naturaleza una vez que lo descubres (mira cualquier video de la cabina cuando el piloto está volando con la mano y disminuyendo la velocidad durante un acercarse).

Un sistema FBW imitará las mismas respuestas utilizando un software que mueve el elevador y la palanca para que funcionen las mismas entradas instintivas del piloto y las entradas de compensación cambien la velocidad de compensación de la misma manera. No estoy seguro acerca de Airbus, pero en la serie C de FBW hay un error de velocidad de ajuste en la pantalla de vuelo principal que le indica cuál será su nueva velocidad de ajuste cuando realice una entrada de ajuste, eliminando las conjeturas en el proceso de puesta a cero al reducir la velocidad o acelerar.

La posición recortada de los controles de vuelo tiene diferentes significados para diferentes sistemas de control:

• Para las superficies de control de vuelo controladas manualmente, la posición recortada de los controles de vuelo es la posición equivalente a la palanca a la que regresa la superficie de control cuando se suelta, sin manos ni pies en los controles. La posición de la superficie donde los momentos de bisagra aerodinámicos son cero.
• Para las superficies de control irreversibles accionadas hidráulicamente, la posición de compensación de la palanca es una compensación del resorte de sensación artificial, la posición a la que regresa el resorte de sensación de la palanca cuando se suelta. Tenga en cuenta que algunos sistemas irreversibles tienen Q-feel: siente resortes que cambian su rigidez de resorte en función de la presión dinámica. El B737 tiene un sistema de este tipo.

En ambos casos, si el avión permanece en un estado de vuelo compensado (sin cambio de rumbo ni de altitud) una vez que se suelta la palanca, depende de dónde se encuentre la posición de fuerza cero. El piloto debe establecer esta ubicación mediante los interruptores de compensación o las ruedas de compensación, que establecen la posición de las aletas de compensación o los estabilizadores.

En el A320, también hay un resorte de sensación artificial que carga la palanca. La única diferencia con el sistema de resorte de sensación artificial de un sistema de accionamiento hidráulico irreversible es que la posición de fuerza cero nunca cambia, y que en modo normal también es la posición trimada del avión.

En los modos degradados no hay compensación automática del estado de vuelo y el piloto necesita operar la rueda de compensación para establecer el ángulo del estabilizador. Este es también el mecanismo de control de paso de respaldo para cuando todos los sistemas hidráulicos están apagados.