Sistema de vuelo automático

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1. Información general.

1. Sistema de vuelo automático.

1. El sistema de piloto automático provee control automático de los sistemas de control de alerones, elevadores y timón para volar de acuerdo a los modos seleccionados. La siguiente figura muestra la arquitectura del sistema de vuelo automático.

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El sistema director de vuelo provee comandos visuales para cabeceo y banqueo. Ambos sistemas, A/P y F/D proveen indicaciones del modo de operación y alarmas de falla. El piloto automático ejerce el control del timón solo en el modo de aterrizaje (LAND) durante la carrera de aterrizaje (ROLL OUT).

En cabina podemos observar el panel de control de piloto automático/director de vuelo/empuje automático. El FMA (FLIGHT MODE ANUNCIATOR) o anunciador de modos de vuelo, muestra en los EADI, los modos armados y engarzados.

                                               [pic 3]

1. El sistema Yaw Dámper provee amortiguamiento automático en el eje de guiñada por medio del timón de dirección, para minimizar las oscilaciones de barril holandés (Dutch roll). Este sistema provee la coordinación de virajes.
2. El sistema “Stabilizer trim” (STAB TRIM) controla el movimiento del estabilizador horizontal, opera de forma automática y manual dependiendo del modo de compensación activo. Estos modos pueden ser: manual, alterno, automático y compensación por Mach.

Nota: ¿no te parece incoherente que el avión tenga un modo de compensación que toma como referencia en número Mach, cuando es bien sabido que los aviones comerciales solo viajan a aproximadamente 700 Km/h.?

1. El sistema de administración de empuje (THRUST MANAGEMENT), provee el control automático de los motores en base a los modos seleccionados, condiciones ambientales y límites de operación de los motores.
2. El sistema monitor de mantenimiento permite almacenar un historial de fallas de las siguientes computadoras y sus periféricos: FCC´s, TMC y FMC´s. Es utilizada por el personal de mantenimiento para efectuar pruebas al sistema AFDS.

1. Sistema de piloto automático y director de vuelo (Autopilot/Flight Director System) AFDS.

1. El AFDS consiste de tres sistemas o canales de piloto automático independientes que utilizan un panel de control en común. Cada canal consiste de un Flight Control Computer (FCC) con sus servos y displays asociados. Cada FCC contiene circuitos que procesan las señales necesarias para generar las ordenes de control para los ejes de pitch, roll y yaw.

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1. El AFDS tiene la capacidad para realizar aterrizajes automáticos (AUTO LAND) cuando dos o tres canales de piloto automático están engarzados. Normalmente solo un canal de piloto automático esta engarzado en las fases de ascenso (CLIMB), crucero (CRUISE), descenso (DESCENT) y aproximación (APPROACH). El Avión no está certificado para realizar despegues automáticos (TAKE OFF). Sin embargo, el director de vuelo está disponible en cualquier fase, incluida la fase de despegue.

                                                                  [pic 5]                                       

1. El sistema de piloto automático y director de vuelo provee:

• Triple redundancia por medio de tres unidades de cada uno de los siguientes componentes: “Flight Control Computers (FCC)”, servos de piloto automático, ILS/MMR y Radio altímetros.
• El piloto automático está disponible a partir de 200 ft de radio altitud después del despegue y opera durante las fases de CLIMB, CRUISE, DESCENT, LANDING y GO-AROUND.
• El sistema tiene categoría “III B” de aterrizaje la cual provee 0 ft de altura de decisión, 300 ft de rango visual y capacidad de APPROACH, LANDING y ROLLOUT.
• Control automático del empuje durante todas las fases de vuelo incluido el modo de despegue.
• Optimización de la navegación lateral y vertical cuando el piloto automático es acoplado al sistema administrador de vuelo”.

1. MODE CONTROL PANEL (MCP)

1. El MCP contiene dos canales identificados como “A” y “B” los cuales utilizan un panel frontal común para ambos canales. Esto previene que la falla de un canal, deje totalmente inoperativo el sistema de vuelo automático. Cada canal recibe señales de los diferentes switches del panel frontal y procesan las señales de forma independiente.

1. El canal “A” recibe datos en ARINC 429 desde los FCC´s central e izquierdo, FMC izquierdo y TMC.
2. El canal “B” recibe datos en ARINC 429 desde los FCC´s central y derecho, FMC derecho y TMC.

1. Al presionar cualquier botón “CMD” (L, C o R), se genera una requisición de engarce. Las requisiciones de los botones “L y C” son procesados por el canal “A”, mientras que la requisición del botón “R” es procesada por el canal “B”. Los FCC´s verifican que se cumplan todas las condiciones para el engarce y envían un voltaje de confirmación para encender la barra luminosa del botón “CMD” confirmando en engarce del piloto automático.

[pic 6]

1. El sistema de vuelo automático utiliza valores de referencia de altitud, rumbo, velocidad vertical y velocidad (IAS/MACH). Estos valores son introducidos al sistema por medio de los switches, perillas y botones en la caratula del MCP. Estos valores son procesados por los canales “A y B” del MCP y enviados a los displays del propio MCP, los FCC´s, FMC´s y TMC.

1. FLIGHT MODE ANUNCIATOR (FMA)

Todas las selecciones hechas en el MCP son indicadas en el panel frontal del mismo y en el FMA localizado en el EADI.

                                                     [pic 7]

1. AUTO THROTTLE MODES (ACTIVE)

Se muestran de color verde.

• EPR
• N1
• SPD
• FLCH
• GA
• IDLE
• THR HLD

1. AFDS PITCH MODES (ARMED)

Se muestran de color blanco.

• G/S
• FLARE
• VNAV

1. AFDS PITCH MODES (ACTIVE)

Se muestran de color verde.

• TO
• ALT HOLD
• V/S
• VNAV PTH
• VNAV SPD
• SPD
• G/S
• FLARE
• ALT CAP
• GA

1. AFDS ROLL MODES (ACTIVE)

Se muestran de color verde.

• HDG HOLD
• HDG SEL
• LNAV
• LOC
• ROLL OUT
• TO
• GA
• B/CRS

1. AFDS ROLL MODES (ARMED)

Se muestran de color blanco.

• LOC
• ROLL OUT
• L NAV
• B/CRS

1. AFDS (ACTIVE)

Mostrado en color verde.

• CMD
• FD

La siguiente sección muestra la función detallada del MCP:

                                                                    [pic 8]

1. FLIGHT DIRECTOR (F/D) SWITCHES.

Los switches izquierdo y derecho activan los comandos del director de vuelo en su respectivo EADI.

ON- Las barras directoras de vuelo operaran en el modo activo del AFDS.

• En tierra al encender el avión, mostraran comandos en el modo de takeoff (T/O) que es un modo combinado lateral y vertical.
• En vuelo con piloto automático engarzado, y SW en OFF, al colocarlo en ON, activara al F/D en los modos engarzados del A/P.
• En vuelo con A/P y F/D cortados, al pasar el SW a ON, el F/D engarza en los modos básicos de piloto automático y director de vuelo, que son V/S y HDG HOLD.

OFF- Las barras directoras de vuelo son removidas de la vista.

1. AUTO PILOT (A/P) ENGAGES SWITCHES.

Al presionarlos, cualquiera de ellos puede engarzar a un piloto automático. Como resultado:

• El FMA mostrara “CMD”.
• Si el F/D estaba activo, el A/P adoptara los modos engarzados del F/D. excepto T/O.

1. AUTO PILOT DISENGAGE BAR.

Al presionarla hacia abajo:

• Desengarza los tres pilotos automáticos.
• Previene el engarce de cualquier piloto automático.

Al presionarlo hacia arriba (posición normal)

• Habilita el engarce de cualquier piloto automático.

                                                           [pic 9]

1. AUTO THROTTLE (A/T) ARM SWITCH.

En la posición ARM:

• Arma al sistema. En otras palabras, permite que el A/T sea engarzado al presionar cualquiera de los siguientes botones: THR, SPD, VNAV, FLCH o GA.

En la posición OFF:

• Desconecta al sistema de empuje automático y previene su engarce.

1. THRUST (THR) SWITCH.

Se presiona normalmente para comenzar la carrera de despegue cuando el avión está en la cabecera de la pista.

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