miércoles, 18 de marzo de 2015

El diseño de un moderno avión comercial


La idea principal en el diseño de este avión puede resumirse en cuatro palabras: modularidad, integración, segregación y redundancia. Estas características hacen que el avión sea extremadamente flexible, fácil de operar y al mismo tiempo seguro en caso de emergencia.


  • Modularidad se refiere al hecho de que los componentes esenciales de aviónica puedan ser instalados de forma que se puedan reemplazar en la misma rampa en la que se está operando. Estos módulos se denominan LRM's (Line Replacement Modules o módulos reemplazables en linea de vuelo).
  • Integración hace referencia a que varios módulos de aviónica puedan trabajar en conjunto, bien por medio de comunicación a base de buses de datos o bien por medio de otros protocolos dentro de un subsistema.
  • La redundancia es el empleo de multiplicidad de elementos para asegurar la supervivencia del sistema en caso de fallo múltiple.
  • La segregación se refiere al hecho de separar los elementos con el fin de evitar disponer la aviónica esencial en las mismas partes del aparato. De esta manera en caso de impacto en parte del fuselaje, la aviónica esencial puede seguir funcionando en otras áreas no dañadas.


El conjunto de reglas que se sigue para el diseño hace que el sistema pueda absorber fallos, falta de suministro eléctrico, hidráulico, impactos, etc. y seguir funcionando casi sin degradación. Esto es lo que a veces se conoce como "Graceful degradation" o "Fault tolerance"en inglés.

La familia 170-190 de EMBRAER (E-Jet) es una nueva clase de aeronaves que emplea con profusión tecnología punta en todos sus sistemas y particularmente en la aviónica. Como resultado la mayoría de las situaciones normales y anormales son solventadas de forma automática por el software del sistema, descargando al piloto de muchas de las tareas que antes se hacían de forma manual. 

Otra característica fundamental es el hecho de que este tipo de avión haya sido diseñado para ser volado de forma automática la mayor parte del tiempo. En los manuales de procedimientos se hace hincapié en ello y se recomienda el uso del piloto automático la mayor parte del vuelo. En su concepción mas extrema el piloto conectaría el sistema de vuelo automático a 400 pies de altura después del despegue y ya no lo desconectaría ni siquiera para el aterrizaje, ya que estos aviones son capaces de efectuar aproximaciones y aterrizajes automáticos CAT IIIB.

Como consecuencia del uso de estos sistemas tan sofisticados se produce un aumento de la seguridad en la operación de vuelo (ver diagrama), pero por otra parte es importante darse cuenta de que en estos sistemas existe el riesgo de caer en la llamada complacencia tecnológica, básicamente consiste en conceder demasiada relevancia al sistema automático confiando en que aunque no entendamos bien lo que hace el sistema, sin embargo pensemos que esta haciendo lo correcto. Desgraciadamente cada día existen más ejemplos del riesgo que un pensamiento de esta clase conlleva.

Por todo ello, y para que la seguridad que nos ofrece la aviónica no se vea reducida es necesario que el conocimiento de los sistemas por parte del piloto sea mayor que el de otro avión de carácter convencional. También resulta esencial entrenar los procedimientos anormales en simuladores de manera que el piloto se pueda dar cuenta de cómo se debe actuar en caso de que los sistemas automáticos fallen.

En los cursos que imparto intento pensar desde el punto de vista del piloto que lo va a volar (Principio KISS «Keep It Short and Simple») y en dichos cursos se ha tratado de usar un lenguaje sencillo para explicar los complejísimos sistemas que forman parte de este avión y que solo se podrían entender completamente desde el punto de vista de la ingeniería superior. Inevitablemente cuando se trata de simplificar sistemas complejos sucede que las explicaciones técnicas resultan incompletas, no obstante dichas explicaciones son suficientes para un primer contacto y el inicio de su estudio y de los manuales de la compañía.

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