¿Se puede anular el piloto automático (o el sistema para evitar la pérdida) del B737 MAX 8 por pura fuerza?

Un artículo del New York Times de hoy sobre el accidente del vuelo 610 de Lion Air afirma que para controlar el avión el piloto

podría haber apoyado los pies en el salpicadero y tirado del yugo, o rueda de control, hacia atrás con todas sus fuerzas.

Gracias al comentario de TJ Crowder, me doy cuenta de que no solo hay un piloto automático, sino también un (¿nuevo?) sistema para evitar la pérdida instalado en esta nueva línea de B737.

¿Es cierto que cualquiera de los dos puede anularse con una simple aplicación de fuerza suficiente al yugo? En ese caso:

  • ¿Cuál es el mecanismo subyacente respectivo para los sistemas?
  • ¿Qué fuerza sería necesaria, respectivamente?
  • ¿Están ambos sistemas diseñados de tal manera que puedan anularse simplemente aplicando una fuerza inusualmente fuerte, o sería solo una forma violenta y "no oficial" de controlar el yugo a pesar de los mejores esfuerzos de los sistemas? 1

Tengo entendido que los principales controles de vuelo de esta reciente encarnación del Boeing 737, el MAX 8, siguen siendo hidráulicos. ¿Eso juega un papel en la posibilidad de "anular por pura fuerza"?


1 En mi opinión, un diseño que permitiría a un piloto controlar el avión simplemente aplicando una fuerza excesiva e inusual (en lugar de realizar una serie complicada de pulsaciones de botones y/o acciones de pantalla táctil para desactivar cualquiera de los sistemas) sentido como un "modo de pánico".

No queda claro en ese artículo que fue el piloto automático lo que el capitán habría tenido que superar. Es un "sistema" en el MAX 8 diseñado para activarse automáticamente para corregir un bloqueo. La especulación es que obtuvo datos incorrectos y los "corregió". Creo que podemos suponer con seguridad que si el avión hubiera estado en piloto automático y de repente se hubiera inclinado con el morro hacia abajo, el piloto habría tirado del yugo con más fuerza de la necesaria para desconectar el piloto automático. Basado en la guía de Boeing (poder de matar a los estabilizadores de cola), el "sistema" no es el piloto automático, sino algo más, y aparentemente más difícil de superar.
@TJCrowder Oh, ese es un punto interesante. Gracias.
El sistema en cuestión solo se aplica cuando el piloto automático NO está activado.
Hice una pregunta muy similar sobre la variante de Airbus relacionada con el incidente del río Hudson.

Respuestas (4)

No estoy seguro de la historia completa aquí, pero si tira de los controles de un 737 mientras el piloto automático está activado, el piloto automático se disparará y los pilotos pueden volar el avión manualmente. Esto requiere alrededor de 25 libras de fuerza.

También hay un botón en el yugo donde puede desconectar el AP. Entonces, si el AP estaba controlando el avión y entrando en un descenso violento, los pilotos deberían haber podido cancelarlo tirando del yugo o presionando el botón en el yugo o el panel de control de modo debajo del parabrisas.

Y no, el hecho de que los controles sean hidráulicos no juega un papel en la posibilidad de "anular por pura fuerza".

Editar:

Los servos del piloto automático están limitados a 25 lb de fuerza para la operación de un solo canal. Los sensores de fuerza separados miden la entrada de la columna del piloto y el piloto automático se desconectará si la fuerza aplicada por los pilotos supera las 21 libras.

Fuente

¿Por qué la anulación solo se activaría con fuerzas de palanca tan altas? 25 libras suena como una cantidad decente de fuerza.
No estoy seguro de por qué construyeron el avión de esta manera. Pero supongo que la causa subyacente es el margen de error sin desconectar el AP. 21-25 libras de fuerza no es realmente mucho, especialmente no en una emergencia, solo dale un "tirón" sólido al yugo y será suficiente. Ten en cuenta que es fuerza y ​​no presión.
@curious_cat Supongo que es un requisito de seguridad que desconectar el piloto automático requiere un acto consciente por parte de los pilotos. 21 libras de fuerza son probablemente lo suficientemente altas como para no ejercerse accidentalmente, pero lo suficientemente bajas como para producirlas ad hoc. (21 lbs parecen contradecir el bit de "pies en el tablero" en el artículo. Está bien, tal vez uno necesite empujar un poco contra el tablero porque es una fuerza horizontal).
Gracias por la respuesta. ¿Puede darnos la fuente de su cotización?
Hola, los datos que cité se pueden leer aquí: b737.org.uk/incident_ei-ebw.htm
Solo para dar un punto de referencia de cuánta fuerza se necesita para superar el piloto automático, las bujías de mi Cherokee requieren 30-35 libras-pie de torque. No requiere ningún esfuerzo de mi parte apretarlos.
@curious_cat Para evitar desconexiones accidentales de A/P. Incluso con este requisito, ha habido un par de accidentes causados ​​por la desconexión inadvertida del a/p al golpear el yugo, por lo que algunas aeronaves no le permiten desconectar el piloto automático de esta manera.
@curious_cat Aeroflot 593 , Este 401 . Frente a la falta de desconexión estaría China Airlines 140 .
@JScarry , Fuerza=/=Torque
Leí un análisis en alguna parte que afirmaba que en el vuelo del accidente, la fuerza de control de FO excedió el límite de desconexión, y que el sistema entonces con un solo canal solo controlaba un elevador (sin entrada de paso en la columna de control CPT) que no fue suficiente para contrarrestar el estabilizador de nariz arriba .
@ PeterA.Schneider, tenga en cuenta que esta respuesta es completamente irrelevante, porque ese sistema no es piloto automático. Ese sistema es un sistema separado que manipula el recorte por sí mismo. La compensación no está controlada por la columna de control, sino por las ruedas de compensación en la consola central, por lo que no se puede dominar tirando de la columna de control, y debido a que la compensación tiene un rango de autoridad mayor que el elevador, tirando del yugo puede. t compensar demasiado mal ajuste.

La mayoría de los aviones de categoría de transporte, incluido el B737, tienen el elevador, la superficie principal que controla el paso, unido a un estabilizador horizontal que también es móvil. El elevador se controla usando la columna de control (horquilla), mientras que el estabilizador se mueve usando las ruedas de ajuste en la consola central.

Esta disposición significa que el comando del elevador se agrega al comando del asiento. Por lo tanto, cuando la inclinación está completamente hacia abajo, el comando máximo de inclinación hacia arriba que el elevador puede proporcionar antes de alcanzar su límite mecánico está severamente limitado.

Piloto automático: Sí, pero…

El piloto automático mueve el elevador en lugar del piloto, y en B737 los yugos realmente se mueven mientras lo hace. Entonces los pilotos pueden tirar de los yugos para anularlo. Como ya se mencionó en otra respuesta, el piloto automático está limitado a una fuerza de 25 libras, por lo que incluso si no se desconecta cuando los pilotos aplican 21 libras según lo diseñado, deberían poder dominarlo, y 25 libras no deberían necesitar uno para reforzar demasiado duro de todos modos.

Sin embargo, el piloto automático también acciona el trim de vez en cuando para transferir el comando de cabeceo necesario del elevador al estabilizador. Esto reduce un poco la resistencia al eliminar el ángulo entre el estabilizador y el elevador, y significa que la aeronave continuará volando en línea recta cuando los pilotos desconecten el piloto automático.

Pero también significa que la aeronave se ajustará de la forma en que la dejó el piloto automático. Si eso significa que se compensa demasiado en una dirección, la capacidad de los pilotos para dar la orden opuesta solo con los elevadores es limitada y también necesitan mover la compensación.

MCAS: No

El sistema de aumento de características de maniobra, sin embargo, funciona de manera diferente. No hace nada en absoluto con los elevadores y simplemente agrega un ajuste de morro hacia abajo. Si falla, moverá el estabilizador hasta el tope mecánico y, en esta posición de compensación, el elevador no tiene autoridad suficiente para mantener el morro arriba a velocidades más bajas.

El yugo golpeará los topes mecánicos con una fuerza grande, pero aún razonable (IIRC 40 o 50 lbs). Todos los cilindros hidráulicos también estarán en sus límites mecánicos, por lo que aplicar más fuerza no ayudará. El ascensor no puede ir más lejos. El único remedio es apagar la compensación eléctrica, que es utilizada por el MCAS y por los interruptores de compensación en el yugo, y ajustar la compensación usando las ruedas de compensación.

Esto está en línea con lo que he leído mientras tanto, y tiene mucho sentido. Sin embargo, parece contradecir el artículo del Times ("con todas sus fuerzas"). Es muy posible que esa declaración fuera incorrecta debido a una comprensión incompleta de la situación técnica en el momento de su redacción. Aunque una fuerza horizontal de 25 libras (el peso de un balde grande de agua) es significativa, y es posible que desee empujar contra algo para sostenerla, no estoy seguro de que califique como "con toda la fuerza".
Los puntos relevantes aquí son que (1) la fuerza del yugo no se traduce directamente en presión hidráulica, sino que controla válvulas que tienen límites técnicos estrictos (todas abiertas, todas cerradas); y (2) que los elevadores también tienen un límite técnico estricto que no es suficiente para compensar un ajuste incorrecto total de los estabilizadores horizontales. Ambos hacen que sea imposible compensar un ajuste incorrecto total a través de las fuerzas del yugo.
@PeterA.Schneider, de hecho, este no es el primer accidente en el que la incapacidad de compensar el ajuste incorrecto con los elevadores fue un factor importante que contribuyó. Me vienen a la mente el vuelo 141 de Aeroflot y el vuelo 888T de XL Airways Alemania . En el primero, no hay una conclusión oficial, pero se considera que la manipulación incorrecta con el ajuste es una causa probable, en el segundo, el hecho de que la aeronave estaba con el morro alto (y el ajuste automático se desconectó) del vuelo lento dificultó la recuperación de la pérdida.
"25 libras deberían necesitar uno para sujetar demasiado fuerte de todos modos". ¿Quiso decir "no debería necesitar"?
@mike, gracias, corregido.

Con los controles hidráulicos típicos, el circuito del cable de control mecánico solo opera las válvulas de control en los actuadores hidráulicos. Las válvulas de control normalmente solo tienen resortes de centrado bastante ligeros que requieren solo unas pocas libras de fuerza para vencer. Sin otros dispositivos en el circuito de control, puede mover la columna de control con el dedo meñique.

Las fuerzas de retroalimentación de control provienen de dispositivos de sensación de cabeceo en el circuito de control que usan paquetes de resortes internos (bungees) y/o dispositivos de leva de rodillos para proporcionar una fuerza de resistencia variable. Pero las unidades de sensación no impulsarán el circuito, solo proporcionarán resistencia. En teoría, dos dispositivos pueden accionar el circuito del ascensor; el servo de piloto automático y el empujador de palanca (que es como un servo de piloto automático que solo funciona en un sentido).

Los servos del piloto automático y del empujador de palanca tienen dos embragues, un embrague de encendido/apagado de dientes engranados y un embrague de anulación de deslizamiento por fricción. Si el servo A/P se escapa por alguna razón, y no puede activar una desconexión eléctrica, es posible dominar el embrague deslizante en el servo, pero es como si la palanca estuviera en concreto no del todo solidificado. tiempo que está tratando de moverlo. Pero puedes moverlo.

El servo del empujador de palancas es similar, pero el empujador de palancas está diseñado para empujar el morro hacia abajo y soltarlo casi de inmediato.

En cualquier caso, si tuviera un elevador duro como ese y las desconexiones eléctricas (generalmente hay varios interruptores de diferencia que pueden realizar la función de desconexión), la siguiente acción sería operar la desconexión mecánica del paso para separar el elevador izquierdo y derecho. circuitos Terminas con un elevador libre, lo que te dará cierto control, al menos lo suficiente para neutralizar la entrada general.

Una posibilidad es que el impacto y la sorpresa del evento, sea lo que sea, abrumó a la tripulación y no cumplieron con todos los elementos de memoria para ese tipo de emergencia. En este punto, quién sabe.

Recuerde también que las historias de los medios sobre este tipo de incidentes casi siempre son muy imprecisas. Cualquiera que haya trabajado en cualquier tipo de especialidad técnica y lea reportajes de prensa relacionados con su especialidad sabe que se equivocan la mayor parte del tiempo.

Gracias por los detalles. (Por cierto, tengo más confianza en el NYT que en la mayoría de los demás. Prestan mucha atención a la exactitud de los hechos y publican correcciones. Si cree que el artículo es incorrecto, no dude en enviar una corrección; seguramente lo apreciarán .)
Tenga en cuenta que tanto el OMB de Boeing como el EAD de la FAA se refieren a las entradas falsas de la aeronave como entradas de ajuste de cabeceo (estabilizador), no como entradas de cabeceo (elevador).

Fuera de ajuste no hay manera de volar

El problema con el B737MAX, como se detalla en la Directiva de aeronavegabilidad de emergencia del 7 de noviembre de 2018, no es que el avión esté aplicando una entrada de elevador de morro hacia abajo a través de los servos del piloto automático; esto sería trivial para los pilotos, incluso si los servos no pudo desembragar cuando los pilotos tiraron del yugo. El problema es que la aeronave puede estar aplicando una entrada repetitiva de compensación de cabeceo con el morro hacia abajo al sistema de compensación del estabilizador (esencialmente, un comando de compensación automática) y, para citar a nuestro propio capitán Casey Webster , "un avión de categoría de transporte fuera de compensación" . puede ser una bestia para volar".

En otras palabras, una situación de out-of-trim en un avión de categoría transporte puede conducir a fuerzas de control bastante altas, de ahí la referencia que viste sobre el piloto apoyando los pies en el panel de instrumentos y tirando con todas sus fuerzas para superar la grosera nariz. -Embellecedor estabilizador abajo. (Por supuesto, querrá que el otro piloto apague los motores de compensación mientras sujeta la rueda de compensación con una mano libre para evitar que la situación de compensación empeore ).

Especular sobre accidentes que están bajo investigación está fuera de tema en este sitio. Es por eso que la pregunta se actualizó para tratar sobre los sistemas de aeronaves en general. Edite su respuesta para que coincida con la pregunta, o puede optar por eliminarla si no tiene nada que decir sobre la pregunta.
Edité la respuesta para eliminar la referencia a JT610. Esta respuesta es valiosa ya que aborda y aclara el problema central (mejorando así mi propia comprensión confusa).
Es peor, de verdad. Los comandos de estabilizador (compensación) y profundidad son aditivos , por lo que la compensación con el morro hacia abajo reduce el comando máximo con el morro hacia arriba que se puede dar.