Guiado de aeronaves durante la alteración de las condiciones de vuelo
La versión digital del control por señales eléctricas (FBW) constituye actualmente un estándar de la industria de los aviones civiles de gran tamaño. Las ventajas principales de este sistema incluyen un control informático sofisticado del vuelo de la aeronave, la protección de la envolvente de vuelo y la reducción de la carga de trabajo del piloto, entre otras. Para la próxima generación de aeronaves, el desafío será la ampliación de las funciones GNC a fin de facilitar la tarea del vuelo y optimizar el rendimiento de la aeronave, objetivos que dieron lugar al consorcio RECONFIGURE (Reconfiguration of control in flight for integral global upset recovery), financiado con fondos europeos. Diez empresas privadas, centros de investigación y universidades aunaron esfuerzos para desarrollar funciones avanzadas GNC que facilitaran la gestión de condiciones no nominales. La nueva tecnología debería ayudar a los pilotos a reconfigurar automáticamente la aeronave a sus condiciones óptimas de vuelo, simplificando así el pilotaje. En este sentido, los socios del proyecto evaluaron técnicas de control avanzado, así como enfoques sofisticados de diagnóstico de fallos y estimación de parámetros. Además, abordaron la falta de investigación en aspectos derivados de la integración de los sistemas de diagnóstico de fallo y estimación de parámetros con sistemas GNC reconfigurables. El equipo del proyecto RECONFIGURE reconoció una carencia en la certificación de técnicas, tanto individuales como integradas, que impide un aprovechamiento pleno de estas. Además, el estudio de la autorización del sistema FBW, un prerrequisito para su certificación, antes se centraba casi exclusivamente en un control fijo. El equipo investigador exploró una amplia variedad de herramientas y métodos de diseño y validación de GNC, los cuales se aplicaron a la prueba de referencia de Airbus, un modelo de aeronave de elevada fidelidad que brinda una plataforma para simular situaciones anormales y escenarios de fallo realistas. El modelo de aeronave heredó componentes de pruebas de referencia empleadas en proyectos europeos anteriores. Su desarrollo representa un incremento notable de la madurez tecnológica de los modelos de simulación e implicó la definición de las restricciones y los requisitos para el análisis de validación y la verificación industrial. Se consideraron tres escenarios anormales: fallos de sensor, efectos aerodinámicos inciertos (condiciones de formación de hielo) y fallos del actuador. El equipo del proyecto RECONFIGURE adoptó medidas, limitadas pero importantes, para posibilitar un cambio en el diseño del FBW del mañana. En la actualidad, la industria aeronáutica favorece los diseños conservadores en detrimento de los que priorizan el rendimiento. Las soluciones propuestas pueden mejorar el diseño de los sistemas GNC implantados en los sistemas de control de vuelo FBW.
Palabras clave
Guiado de aeronaves, «guiado, navegación y control», condiciones no nominales, FBW, RECONFIGURE
