Según algunas fuentes , el propósito del MCAS en las variantes del 737 MAX de Boeing es aumentar la fuerza trasera necesaria para elevar aún más el morro cuando se vuela manualmente en ángulos de ataque elevados, a fin de brindar al avión características de manejo aceptables cuando se acerca a una pérdida.
Sin embargo, tanto las variantes MAX como sus predecesores ya tienen una unidad de centrado y sensación de elevador (página 8), cuyo propósito parece ser la generación de retroalimentación de fuerza de palanca adecuada en todas las etapas del vuelo. Si es así, entonces, a primera vista, esta sería la unidad adecuada para implementar la función de MCAS, lo que plantea la pregunta de por qué MCAS sería la solución preferida.
Se me han ocurrido algunas posibilidades, pero son solo conjeturas:
La funcionalidad MCAS necesita la entrada del ángulo de ataque, que puede no estar disponible donde se encuentra la Unidad de sensación y centrado (en la cola), y sería complicado obtener esa información.
Esta respuesta establece que la Unidad de Sentido y Centrado es una computadora mecánica; dado eso, por lo tanto, podría no ser fácilmente modificado.
La modificación de la Unidad de sensación y centrado requeriría volver a certificarla en su totalidad , no solo su nueva función.
Además de modificar las características de manejo, también se considera que MCAS contribuye directamente a la prevención de pérdida, al reducir el ángulo de ataque.
NB: Recientemente, Dominic Gates escribió un artículo informativo en el Seattle Times sobre los orígenes de MCAS.
En el 737 NG, en ángulos de ataque elevados, el morro del avión se inclinaba naturalmente hacia abajo, lo que ayudaba a recuperarse de una entrada en pérdida y aumentar la velocidad aerodinámica.
Las góndolas de motor más grandes del 737 MAX están ubicadas adelante del centro de gravedad, lo que significa que en ángulos de ataque elevados empujan la nariz hacia arriba. MCAS ayuda a empujar la nariz hacia abajo en esta situación, similar a cómo se comportaría el 737 NG.
El ajuste adicional de morro hacia abajo tiene el efecto secundario de requerir más entrada de profundidad en ángulos de ataque altos, pero ese no era el propósito principal.
Hay varias razones por las que la Unidad de sensación y centrado tendría dificultades para proporcionar una funcionalidad similar:
Otra posibilidad sería utilizar el sistema Mach Trim para ajustar la Unidad de Sentido y Centrado. El sistema Mach Trim usa la computadora de vuelo para ajustar la posición neutral del elevador para proporcionar estabilidad a velocidades más altas. Si bien la computadora de vuelo debe tener toda la información necesaria, el ajuste del estabilizador proporciona mucha más autoridad de control.
Un cambio en el sistema de sensación de tono no resolvería el problema. Es el comportamiento natural del MAX separado del sistema de control de vuelo (es decir, el comportamiento cuando no está tocando los controles). Como dice Fooot, los motores del MAX tienen el efecto de mover un poco el centro de sustentación general hacia adelante, lo que es más o menos lo mismo que mover el centro de gravedad hacia atrás.
El avión, en ciertos regímenes (flaps up), termina siendo neutral o casi neutralmente estable en cabeceo, especialmente en configuraciones de mayor potencia donde el empuje contribuye al momento de morro arriba, lo suficientemente malo como para que la actitud de cabeceo del avión se eleve cuando debería ser sólido como una roca y, lo que es peor, el tono natural hacia abajo que debería obtener con una disminución de la velocidad no estaba allí o era muy débil. El piloto podría contrarrestarlo, pero la carga de trabajo de vuelo manual aumenta cuando tienes que intervenir constantemente con un avión que tiene un poco de mente propia. Volar casi cualquier avión con un CG excesivamente retrasado es así.
La solución adecuada sería mover el rango del centro de gravedad operativo hacia adelante para cancelar la influencia de los motores más adelantados y hacer que la cola horizontal sea más grande para compensar, de modo que la potencia de cola requerida para girar en el despegue (que generalmente es el trabajo más difícil de la cola) todavía está ahí. No querían seguir esa ruta y decidieron usar un software para ejecutar la puñalada en segundo plano para "enmascarar" el problema de estabilidad del piloto para que pudieran mantener el rango C de G donde estaba. Es básicamente un sistema de estabilidad artificial con un requisito operativo limitado agregado como una curita para evitar una modificación mucho más costosa.
No es la primera vez que se hace. Recuerdo que se hizo algo similar en otro tipo, a saber, el MD-11, que permitió operar el avión con un CG más hacia atrás de lo normal, para reducir la fuerza de cola hacia abajo en crucero, reduciendo la resistencia al ajuste. Recuerdo vagamente un incidente de hace mucho tiempo en el que el sistema se desconectó mientras estaba en crucero y el piloto se hizo cargo de volar su avión neutralmente estable navegando en el punto mach lo que sea, y se inició una oscilación inducida por el piloto que sacudió a la gente en la parte de atrás bastante bien, como sacudir un tubo de papas fritas Pringles.
Boeing quería que el efecto MCAS fuera transparente para el piloto, como prueba de que no se mencionaba nada al respecto en el FCOM.
Actuar sobre el mecanismo de palpación y centrado requeriría un efecto repentino en la columna que habría sido notado y declarado como falla por los pilotos, ya que para obtener el mismo efecto que el trim, considerando el área de elevadores en comparación con el área THS, usted necesitaría un repentino y tremendo desplazamiento visible del centrado de la columna, mientras que un solo tiro de compensación de 2,5 ° (0,6 ° en el diseño original) es menos perturbador, principalmente porque los movimientos cortos de compensación son posibles por otras razones incluso en vuelo manual, como Recorte de máquina.
¿Quién se preocupará mucho por un solo disparo de recorte, no fue un AOA defectuoso que produjo disparos de recorte repetitivos? De hecho, permaneció transparente hasta que el AOA defectuoso produjo los bloqueos.
La raíz del problema con el MCAS es que el sensor de ángulo de ataque está cerca de la nariz en lugar de en el borde de ataque del ala, donde pertenece. Se supone que mide el Angulo de Ataque DEL ALA. En cambio, mide el Ángulo de Ataque DE LA NARIZ. Estas medidas no son las mismas mientras la aeronave cambia de cabeceo.
Con el fuselaje largo, bajar el morro de ascenso a crucero indicará falsamente una actitud de morro arriba porque el fuselaje gira alrededor del ala. Es por esto que ambos choques se produjeron por problemas que surgieron al pasar de ascenso a crucero. Si el MCAS funciona mal o no, depende completamente de la velocidad a la que el piloto cambia de cabeceo. Empuje demasiado hacia adelante con la palanca y estará condenado, cuando el MCAS tome el control del tono y no lo devuelva.
La lectura falsa con el morro arriba mueve el trim del elevador para bajar aún más el morro, provocando nuevamente una lectura falsa con el morro arriba. Es un ciclo de retroalimentación que no se detendrá hasta que el MCAS llegue a su límite, que se reinicia cada vez que el piloto sigue las instrucciones y presiona el botón de reinicio. Presiónelo más de tres veces y el ajuste se ajusta a los límites mecánicos del ajuste del elevador. En el segundo accidente, el piloto presionó el botón de reinicio más de 20 veces.
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