Sistemas Electrónicos de Vuelo a Prueba de Tontos

Debido al reciente accidente aéreo  que generó un montón de titulares en los medios de comunicación, resulta inevitable hacerse la siguiente pregunta: ¿Cómo podemos sentirnos seguros en un avión si

Debido al reciente accidente aéreo  que generó un montón de titulares en los medios de comunicación, resulta inevitable hacerse la siguiente pregunta: ¿Cómo podemos sentirnos seguros en un avión si uno de los pilotos resultara ser un desquiciado? ¿Es posible mitigar los riesgos asociados a factores humanos? La respuesta es: ¡Sí, podemos! Lo que queda por delante es el despliegue comercial a gran escala del sistema, co-desarrollado por Boeing y Honeywell, uno de los mayores desarrolladores de tecnologías aero-espaciales.

In-Flight Electronic Foolproof Systems

El sistema se basa en un principio muy simple: cuando una situación en cabina se torna crítica o desconocida, todos sus sistemas de pilotaje se apagan y dejan de ser operables. Si el piloto tratara de apretar un botón u operar algún equipo, serían los operadores en tierra quienes tomarían las riendas.

¿Cómo funcionara esto? No hay, por supuesto, comandos equipados con un joystick ni cascos de realidad virtual. Los parámetros de vuelo se cargan en FMC (Flight Management Computer, por sus siglas en inglés). El sistema es, entonces, capaz de operar el vuelo por completo desde tierra. Como es de imaginarse, un montón de sistemas electrónicos deben estar en su lugar para que esto ocurra. Y por suerte, lo están.

Volar por cable

En los aviones de hoy, la tecnología digital Vuelo por cable es cada vez más utilizada. El primero en hacerlo fue el Airbus A320, allá por el año 1980. Su esencia es muy sencilla: parte del uso del engranaje eléctrico para operar la aeronave en lugar de cambiar partes mecánicas, como por ejemplo varillas, cables de tensión, circuitos hidráulicos, amplificadores de transmisión de carga, entre otros. Dichos engranajes son controlados por una computadora y conectados por medio de cables – de allí su nombre.

Los beneficios de implementar dicha tecnología son simples: el peso del avión disminuye, su costo baja y torna más fiable, en especial en lo atinente a seguridad. ¿Por qué el piloto Germanwings no supo hacer que la aeronave fuera en picada? La razón recae en los controles automáticos del vuelo, que no permitieron establecer un ángulo negativo y descender a una tasa de caída excesiva.

Cuando la velocidad baja más allá del límite, o la tasa de caída excesiva, un sistema electrónico inteligente podría hacer correcciones automáticamente.

Bajo este criterio sería imposible permitir que un avión moderno entre en niveles de pérdida (stall, como se dice en inglés) o en maniobra aérea (spin , como se dice en inglés) más bajos que el límite. De ocurrir ello, un sistema electrónico inteligente se aceleraría automáticamente a una velocidad más alta.

Mientras mayor es el grado de gestión por equipos de los sistemas a bordo, mayor es la capacidad del sistema de piloto automático. Por ejemplo, dicha funcionalidad podría hacerse cargo de controlar la dirección, velocidad y parámetros altitud del vuelo, así como el establecimiento de solapas hacia abajo con el ángulo debido, extender el tren de aterrizaje, activar frenado automático, o, para decirlo de manera simple, aterrizar el avión automáticamente sin que se requiera la acción humana.

Con solo cargar de forma remota los parámetros de vuelo en los sistemas de a bordo y proporcionar un patrón de aproximación para el aterrizaje basta; a partir de este momento, todo se hace de forma automática.

La esperanza: Radiobalizas

En este marco, y como sería de suponer, una súper navegación es algo esencial. Por suerte, la industria de la aviación cuenta ya con acceso a la mayoría de los activos de posicionamiento necesarios. La aeronáutica clásica utiliza las radiobalizas en tierra, cuya localización y frecuencia son conocidas por los sistemas de pilotaje. Tras establecer el receptor en una frecuencia determinada, un piloto podría definir la ubicación de la aeronave sobre la base de la gama de la baliza.

El faro más primitivo llamado Radiobaliza No Direccional, o NDB, está equipado con una sola antena, y durante el vuelo cuenta con sistemas capaces de definir su posición en comparación con la posición del avión.

Otro tipo de faro es el Radio Range Omnidireccional, VOR, cuyo concepto es más complejo. Cuenta con una serie de antenas, que gracias al efecto Doppler permite definir la ubicación precisa de la aeronave  junto con cojinete de radio magnético de la baliza. En otras palabras: su curso actual en relación con la baliza.

Con frecuencia, las balizas VOR se combinan con otras: los llamados Equipos de Medición de Distancia o DME, cuyo objetivo es eso: medir la distancia. Los sistemas de vuelo envían solicitudes, el faro respuestas, y la diferencia en el tiempo requerida para obtener la señal sirve para definir este parámetro. Gracias a estos datos, es posible definir la posición de aire con la máxima precisión posible.

 

Aterrizar en un lugar adecuado

Para el aterrizaje, se utiliza la elevación transmisores y el azimut (la desviación horizontal con respecto a la pista). Juntos, forman el ILS, o Sistema Instrumental de Aterrizaje.

Así es como funciona: el transmisor azimut forma dos “campos” con diferentes frecuencias de señales de radio (una en el lado izquierdo y otra en el lado derecho de la pista). Si la potencia de la señal es igual para ambos, la aeronave se coloca en posición vertical a lo largo del eje central de la pista (cual reloj suizo). Si una de las dos señales es más fuerte, entonces la aeronave se desvía de izquierda a derecha con el fin de ajustar el curso.

El transmisor del ascensor funciona bajo el mismo principio, pero los ‘campos’ son usados para identificar la posición en el eje vertical en función de la línea de la senda de planeo; es la “vía vertical” en la que se posicionan los aviones al aterrizar. El principio sigue siendo el mismo: una vez que la señal se hace más fuerte que la otra, el piloto debe ajustar la velocidad vertical con el fin de volver.

Nosotros la tierra, ustedes satélite

Hay un sistema de aproximación y aterrizaje alternativo que emplea Satnav llamado GLS (GNSS Landing System). Su principio se basa en la definición de la posición de aire coordenadas por satélite suministrada por un sistema de navegación GPS.

Como la precisión de geoposicionamiento por satélite no es lo suficientemente alta para el aterrizaje, las balizas GBAS, o Sistema de Aumento Basado en Tierra se establecen en el suelo; ello, con el objetivo de transmitir una señal de alta precisión.

A diferencia del satélite, las estaciones terrestres se fijan en función de las pistas y se encuentran más cerca de los aviones. Como resultado, la coordinación de posición de errores no debe exceder los 10 pies (3 metros). Su principal ventaja es su rentabilidad (no hay necesidad de contar con balizas independientes para cada pista), así como una mayor precisión de guiar el avión hasta la línea de pendiente de planeo.

Todas estas soluciones técnicas están disponibles y funcionan en la actualidad y la tecnología asociada a ellas está disponible, tanto que los pilotos de hoy saben hacerse cargo solo en situaciones de emergencia.

De ocurrir una situación de emergencia, es problema sería no poder confiar a la electrónica la tarea de controlar totalmente la situación. Por tanto, es poco probable que una persona pueda ser excluida del proceso de pilotaje en el corto plazo. Por otra parte, sería necesaria realizar una importante inversión que permita hacer que todos los aviones del mundo implementen este tipo de sistemas, algo que no ocurrirá tan rápido.

Traducido por: M. De Benedetto

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