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José María Rebés

Side-stick (palanca de mando)

Topic started
8-16-2013 14:00:46
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Cuando se entra en la cabina de pilotaje de un avión comercial hay algo que rápidamente capta nuestra atención: o hay una columna de mando (yoke) ante el asiento de piloto o hay una palanca de mando (stick), esté en posición central o en posición lateral (side-stick). Dado que nos hemos mal acostumbrado a hablar solo de Airbus y de Boeing muchos identifican los side-stick con Airbus y los yokes con Boeing. Pero no olvidemos que también el Sukhoi Superjet 100 utiliza side-stick, y que muchos otros fabricantes implementan yokes en sus cabinas de pilotaje. Por cierto, en el desarrollo del ruso Sukhoi Superjet 100 interviene como consultor y asesor la americana Boeing.

Sukhoi Superjet 100:

Aun cuando hay que diferenciar el uso de sistemas fly-by-wire con el del sistema de control del avión, los aviones comerciales con side-stick utilizan todos fly-by-wire. De ahí que las discusiones entre partidarios de uno y otro sistema se centren en el fly-by-wire, en lugar de en el mando en sí mismo. Es habitual leer afirmaciones como "el fly-by-wire es menos seguro que el yoke", identificando side-stick con fly-by-wire, y olvidando que hay aviones con yoke que incorporan fly-by-wire, como el Boeing 777 y el 787 Dreamliner. En definitiva el "fly-by-wire" es un sistema de transmisión de los impulsos del mando a los actuadores en forma eléctrica, no mecánica, y con un mayor o menor filtrado de los impulsos por parte del correspondiente sistema de ordenadores.

La propia Boeing lo explica en su la web http://www.newairplane.com :

"Las alas del 787 y las superficies de control de la cola son actuados por un sistema avanzado fly-by-wire. El término "fly-by-wire" indica que a los actuadores de las superficies de control se envían impulsos eléctricos en lugar de actuarse mediante sistemas mecánicos de cables. Un sistema de procesadores informáticos trasladan los impulsos del piloto en la cabina de pilotaje en forma de movimientos de la superficie de control, de manera que el avión responda a las órdenes del piloto. Utilizado durante décadas en la aviación comercial, los sistemas de control "fly-by-wire" son altamente fiables y están auxiliados por múltiples sistemas independientes de redundancia en caso de fallo."

Es decir, un movimiento sobre el mando (sea columna de mando o palanca de mando) no es trasladado linealmente a los actuadores, sino filtrado por el ordenador y entonces trasladado a los actuadores. Así, un movimiento brusco no producirá un movimiento brusco del avión, puesto que el ordenador decidirá la amplitud máxima del movimiento solicitado. El piloto, de alguna manera, solicita un cambio de actitud del avión, pero no impone un movimiento en concreto.

Volviendo al side-stick, en la rotación el piloto inclina hacia atrás la palanca del side-stick, y el sistema controla la rotación, que continúa incluso si el piloto libera el side-stick, lo deja suelto (con lo que la palanca recupera su posición neutral). La liberación de la palanca no supone un impulso, sino que significa el mantenimiento del actual. Para disminuir el contrapicado el piloto deberá actuar en la palanca empujándola hacia delante, y la liberará después. Con el fly-by-wire no hay pues relación directa entre la posición de la palanca y la actitud del avión, la palanca sirve para solicitar cambios en esa actitud, tras solicitarlos se libera la palanca, o se lleva al punto muerto, hasta que vuelva a ser necesario un cambio de actitud.

Ambos side-sticks están desconectados mecánicamente entre sí, es decir, no se mueven al unísono, la actuación sobre uno de ellos no mueve el otro. Una actuación teórica sobre ambos mandos a la vez es interpretada por el ordenador como un promedio de actuaciones: si, por ejemplo, el capitán mueve el mando hacia la izquierda a tope y el copiloto lo hace hacia la derecha a tope el resultado será que el avión no se moverá lateralmente, ambas peticiones se cancelan mutuamente. Hay suma de impulsos, pero la resultante nunca será mayor que el máximo que se obtendría con un solo mando.

Cada side-stick tiene un botón en la parte superior para "tomar el mando", es decir, para ser el que prevalezca sobre el otro side-stick, y que el sistema ignore los impulsos del otro. Existe la teórica posibilidad de que los pilotos se peleen por comandar el avión, y aquí no ganaría el más fuerte sino el más rápido en pulsar ese botón. Aquí podemos ver el cambio de prioridad del side-stick, que pasa al de la izquierda: http://www.youtube.com/watch?v=SKNJ-ABAPuY

El side-stick no actúa sobre unos actuadores en concreto, sino que solicita un cambio. Si en crucero se solicita un giro hacia la izquierda entonces el avión no solo iniciará el giro sino que además compensará la maniobra de tal forma que no se pierda altitud. El side-stick es un indicador de dirección, no una palanca de dirección.

En este vídeo se puede ver cómo se actúa sobre el side-stick en aproximación final, desde el momento de la desconexión del piloto automático. El side-stick es visible a partir del minuto 1:50, más o menos, y en 1:59 se desactiva el piloto automático. Interesante ver cuántas pequeñas rectificaciones se solicitan antes del touchdown: http://www.youtube.com/watch?v=pJrLKLoJG_o

También se observa en el vídeo la conducción ya en tierra del avión, que no se realiza con el side-stick.

Vídeo similar, pero que además ofrece la actuación sobre los pedales (timón de cola, o frenos si se pisa en el extremo del pedal): http://www.youtube.com/watch?v=-7ormVjGh5o

Otro vídeo similar, desde un punto de vista diferente: http://www.youtube.com/watch?v=Y4uHmvFbe7A

Ahora despegando, en lugar de aterrizando (se aprecia el checklist de los actuadores a lo largo del carreteo). Observad la actuación sobre el side-stick hacia delante durante la carrera de despegue (inicio en 2:08) y la rotación (en 2:47). Posteriormente se activa el piloto automático (en 3:14), y los pilotos mantienen las manos en el side-stick siempre que el avión esté por debajo de 10.000 pies, pero los movimientos del avión responden a las indicaciones al piloto automático: http://www.youtube.com/watch?v=jeyXo1iAR6I

¿Tiene importancia que el piloto sea zurdo o diestro a la hora de manejar el side-stick? Aparentemente no tiene importancia, puesto que los movimientos sobre el mando no se traducen en movimientos directos, sino en petición de movimiento al sistema, por lo que la precisión no está en juego.

Como siempre digo, no soy profesional y puedo haber malinterpretado algunas de las cosas que he trasladado a estas líneas. Pido disculpas por ello y se agradecerán aportaciones al tema.

Saludos,

José María

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