miércoles, 29 de junio de 2016

El sistema de aterrizaje automático en el E-Jet y sus limitaciones. Lecciones para una transición sin problemas


En este Blog ya hemos hablado varias veces del automatismo y del diseño de los modernos aviones comerciales. Después de una serie de aterrizajes muy duros llevados a cabo por KLM Cityhopper con un E190, se ha empezado a dudar del concepto de interfaz del aterrizaje automático (Autoland) de este avión. La oficina holandesa de investigación de accidentes (DSB) se plantea si la interfaz hombre-máquina de este avión debería de ser revisada por parte de la compañía. En su informe final de octubre de 2014 después de un serio incidente, la DSB insinúa que debería de de hacerse una revisión profunda de este sistema, aunque no menciona ninguna solución o recomendación.

Si bien es cierto que este avión cuenta con una gran cantidad de modos de vuelo, entendiendo por modo de vuelo la selección por parte de los pilotos de una serie de opciones que deben de ser llevadas a cabo por el sistema de autoguiado (AFGCS), no es menos cierto que la selección de estos modos debe de ser comprobada y confirmada en todo momento cada vez que se efectúe dicha selección.

En el incidente del que habla la DSB ambos pilotos seleccionaron la aviónica del E190 correctamente al principio de la operación. Se trataba de efectuar un aterrizaje automático al final de una aproximación ILS CATEGORÍA 1 en Schiphol. Para ello, según dice la legislación aeronáutica, la tripulación deberá tener a la vista la pista de aterrizaje antes de continuar descendiendo por debajo de los 200 pies.

Cuando se efectúa una aproximación CAT 1 los pilotos deberán de desconectar el piloto automático como muy tarde a los 50 pies para hacer una maniobra de recogida antes de tocar con el tren principal en el suelo. Todo esto ocurre de forma manual a no ser que se continúe con el sistema de aterrizaje automático. Si se deja que el avión vuele con el sistema AUTOLAND, es el propio avión el que efectúe este tipo de maniobra.

El problema de los pilotos holandeses es que cometieron el error de seleccionar incorrectamente parte de los parámetros necesarios para que el avión y sus sistemas de aviónica "entiendan" lo que los pilotos quieren hacer. De esta forma el E190 continuó descendiendo con el piloto automático conectado, pero no realizó la maniobra de recogida tocando bruscamente con el tren delantero y el principal.

A los 50 pies de altitud el capitán se dio cuenta del error e intentó corregirlo manualmente tirando de la columna de control de vuelo hacia atrás incluso con el piloto automático conectado. Esto es posible y el piloto automático debe de desconectarse en cuanto "sienta" fuerza en la columna de control (es una de las muchas maneras, aunque no la más ortodoxa, en las que se puede desconectar el piloto automático). La reacción del capitán tratando de tomar el control del piloto automático ocurrió muy tarde (a los 9 pies de altura). Para entonces la energía del avión era tan grande que el golpe en el suelo produjo una cantidad de G's inusualmente alta y potencialmente peligrosa (2,78 g).

Para que un piloto procedente dé otro avión (conversion course) pueda efectuar aterrizajes automáticos en el E190 se requieren entre 8 y 10 de estos aterrizajes en el simulador y un par de ellos en el avión real cuando se haga el curso de introducción en línea. Sin embargo en este incidente parece ser que los pilotos volaban por primera vez un AUTOLAND después de una aproximación CAT 1.

El AUTOLAND en el E190

Los E-Jet de EMBRAER están equipados opcionalmente con un sistema de aterrizaje automático.

AUTOLAND 1 consiste en una aproximación y aterrizaje de forma automática con 5 segundos de carreteo en pista (roll out) después del aterrizaje. Este sistema puede ser llevado a cabo en aproximaciones CAT I, CAT II o CAT IIIa.

AUTOLAND 2 es una extensión al AUTOLAND 1 con funciones adicionales de guiado en tierra (roll out) hasta alcanzar una velocidad segura de taxi. Esta modalidad puede ser utilizada en aproximaciones CAT I, II, IIIa o IIIb.

El sistema AUTOLAND en este aparato puede ser utilizado con o sin potencia automática (AUTOTHROTTLE) y con uno de los motores inoperativo.

Para configurar el AUTOLAND correctamente en el E190, se debe de hacer lo siguiente:


  • Se debe de seleccionar AUTOLAND en la unidad MCDU (Página MENU > MISC MENU > SETUP o OPR dependiendo de la versión).


  • El piloto automático y el Yaw Damper deben de estar conectados.
  • NAV1 (a la izda,) y NAV2 (en la dcha.) de ambos pilotos deben de tener la misma frecuencia
  • Se debe de seleccionar APP como modo de vuelo.
  • Ambas PFD (Pantallas principales) deben de mostrar el rumbo correcto para el LOC (localizador)
  • Ambos FD (Directores de vuelo) deben de estar operacionales.
  • Valores de actitud y rumbo operacionales.
  • Valores de velocidad y altitud barométrica operacionales.
  • Desviaciones de localizador y senda de planeo dentro de límites
  • LOC1 y LOC 2 deben de ser la fuente primaria de navegación en ambos PFD 
  • El selector de los mínimos se debe de seleccionar en su posición RA (fallo de los pilotos)
  • Los Flaps deben de estar calados en la posición 5 antes de descender por debajo de los 800 pies.




Para que el sistema AUTOLAND se active el avión debe de tener todos los pre-requisitos anteriores y además pasar con ambos radioaltímetros por debajo de los 1.500 pies, pero los FLAPS deben de estar calados en posición 5 antes de alcanzar los 800 pies de altura (radioaltímetro).

Si el avión no tiene estos parámetros entonces no armará el AUTOLAND. En la compañía KLM, donde se opera también con los Fokker 70/100 o los Boeing 777 la selección es diferente. Parece ser que los pilotos procedentes de este tipo de aviones se vieron confundidos en el E190, ya que en ellos el selector de mínimos no tiene ninguna función en la activación de la lógica del AUTOLAND. En el 777 la aviónica asume que el piloto quiere hacer un AUTOLAND cuando se configura para una aproximación instrumental a menos que el piloto desconecte el piloto automático. Por lo tanto el E190 estaba incorrectamente configurado y dejaron que el piloto automático guiara al avión. Al no recibir ningún mensaje de alerta de que el avión estaba incorrectamente configurado, los pilotos asumieron que el avión haría la maniobra correcta.

Fallo de informar a la autoridad

En efecto existe un margen para la interpretación de los procedimientos de la compañía, pero la compañía KLM Cityhopper no informó del aterrizaje duro a la autoridad competente hasta 20 días después de ocurrido. Por ello los oficiales que investigaron el incidente se encontraron que los datos recogidos por los DVDR's (digital Flight Dara Recorder and Voice Recorder) solo contenían datos de vuelo, pero no voces de cabina. Aterrizajes duros volvieron a ocurrir en otros aeropuertos por parte de otras tripulaciones y también debidos a una incorrecta selección de los parámetros en el sistema de aviónica.

Fallo a la hora de cambiar el entrenamiento

En mi modesta opinión este problema se produce por varias razones. Una de ellas es la forma en la que se han redactado los procedimientos de la compañía. La otra y más importante se debe al hecho de que los pilotos no han recibido el mejor entrenamiento que se puede ofrecer hoy en día en este modelo de avión. KLM Cityhopper fue cliente de Swiss Aviation Training hasta que decidieron que ellos mismo podían instruir a sus pilotos. Nuestra compañía cuenta con los instructores más experimentados del mundo en este tipo de aparato, no en vano fuimos los primeros en entrenar a clientes que lo operaban en el mundo entero. Es cierto que el entrenamiento que ofrecemos en Zurich no es barato, pero honestamente creo que no hay otro mejor y la calidad tiene un precio. Como se suele decir en estos casos: si usted piensa que gastar el dinero en entrenamiento es demasiado caro pruebe a tener un accidente.

Los daños causado en el E190 de KLM Cityhopper fueron graves, pero gracias a Dios no hubo que lamentar ningún herido. La interfaz hombre-máquina no es la mejor del mundo en el Embraer 190, pero no es admisible pedir una modificación a la primera de cambio, es más, no creo que una modificación de esta clase vaya a resolver el problema. Siempre hay complicaciones con todas las formas de comunicación hombre-máquina. Solo un entrenamiento al más alto nivel deja bien claro todos los puntos oscuros y las pequeñas trampas que un moderno sistema de aviónica de esta clase puede plantear a los pilotos.



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4 comentarios:

  1. Aún para los que no entendemos demasiado ,el tema nos resulta interesante. Siempre se puede aprender o al menos saber algo más.
    Un saludo muy grato Manolo
    Lu

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  2. Siempre dije que lo barato sale caro.Por el entrenamiento digo.
    No entiendo si el sistema del avión no avisa que algo no está correcto... Pensé que sonaría una alarma o algo asi

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    1. Hola Lu, muchas gracias por tus comentarios. Efectivamente el sistema no avisa en este caso, porque el avión entiende que está volando en un modo normal, aunque no sea el correcto.

      Es decir, el avión desciende para un aterrizaje con tren y flaps en posición correcta de aterrizaje, pero el avión "espera" que sea el piloto el que efectúe la maniobra.

      Me recuerda la típica historia que se contaba de un "viejo" capitán de DC-10, muy experimentado que después de aterrizar apuntó en el libro de incidencias y averías para los técnico de mantenimiento lo siguiente:
      - "AUTOLAND muy duro en este avión"
      A lo que los técnicos respondieron escribiendo en el área de trabajos realizados:
      - AUTOLAND no instalado en este modelo de avión
      :)

      Un cordial saludo
      Manolo

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  3. El autoland no existía en esa aeronave (DC-10), jeje !!
    Recuerdo que en 1979 los DC-10, estaban en serios problemas por haber tenido varios accidentes...
    Un cordial saludo Manolo y mil gracias por responder
    Lu

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