Una unidad de referencia inercial de datos aéreos (ADIRU) es un componente clave del sistema integrado de referencia inercial de datos aéreos (ADIRS), que proporciona datos aéreos ( velocidad aérea , ángulo de ataque y altitud ) e información de referencia inercial (posición y actitud) a los pilotos. ' Pantallas del sistema electrónico de instrumentos de vuelo, así como otros sistemas de la aeronave, como los motores, el piloto automático , el sistema de control de vuelo de la aeronave y los sistemas del tren de aterrizaje. [1] Una ADIRU actúa como una fuente única y tolerante a fallas de datos de navegación para ambos pilotos de una aeronave. [2] Puede complementarse con una unidad secundaria de referencia de datos aéreos de actitud (SAARU), como en el diseño del Boeing 777 . [3]
Este dispositivo se utiliza en varios aviones militares , así como en aviones civiles, empezando por el Airbus A320 [4] y el Boeing 777 . [5]
Un ADIRS consta de hasta tres ADIRU tolerantes a fallas ubicados en el bastidor electrónico de la aeronave, una unidad de control y visualización (CDU) asociada en la cabina y módulos de datos aéreos (ADM) montados de forma remota. [6] La ADIRU No 3 es una unidad redundante que puede seleccionarse para suministrar datos a las pantallas del comandante o del copiloto en caso de una falla parcial o total de la ADIRU No 1 o No 2. No hay redundancia entre canales entre las ADIRU nº 1 y 2, ya que la ADIRU nº 3 es la única fuente alternativa de datos de referencia inercial y de aire. Una falla de referencia inercial (IR) en ADIRU No 1 o 2 causará una pérdida de información de actitud y navegación en sus pantallas de visualización de vuelo primaria (PFD) y de navegación (ND) asociadas. Una falla de referencia de datos aéreos (ADR) causará la pérdida de información de velocidad aérea y altitud en la pantalla afectada. En cualquier caso la información sólo podrá recuperarse seleccionando el ADIRU nº 3. [1]
Cada ADIRU comprende un componente ADR y un componente de referencia inercial (IR). [7]
El componente de referencia de datos aéreos (ADR) de un ADIRU proporciona datos de velocidad aérea, número de Mach , ángulo de ataque, temperatura y altitud barométrica. [8] La presión del aire de ariete y las presiones estáticas utilizadas para calcular la velocidad del aire se miden mediante pequeños ADM ubicados lo más cerca posible de los respectivos sensores de presión estática y pitot . Los ADM transmiten sus presiones a las ADIRU a través de buses de datos ARINC 429 . [9]
El componente IR de un ADIRU proporciona actitud, vector de trayectoria de vuelo, velocidad de avance y datos posicionales. [1] El giroscopio láser de anillo es una tecnología habilitadora central en el sistema y se utiliza junto con acelerómetros , GPS y otros sensores para proporcionar datos sin procesar. [10] Los principales beneficios de un láser de anillo sobre los giroscopios mecánicos más antiguos son que no hay partes móviles, es resistente y liviano, no tiene fricción y no resiste un cambio en la precesión .
El análisis de sistemas complejos es en sí mismo tan difícil que está sujeto a errores en el proceso de certificación. Las interacciones complejas entre las computadoras de vuelo y las ADIRU pueden provocar un comportamiento contrario a la intuición de la tripulación en caso de falla. En el caso del vuelo 72 de Qantas , el capitán cambió la fuente de datos IR de ADIRU1 a ADIRU3 luego de una falla de ADIRU1; sin embargo, ADIRU1 continuó suministrando datos ADR a la pantalla de vuelo principal del capitán. Además, la computadora maestra de control de vuelo (PRIM1) pasó de PRIM1 a PRIM2 y luego de PRIM2 nuevamente a PRIM1, creando así una situación de incertidumbre para la tripulación que no sabía en qué sistemas redundantes confiaban. [11]
Depender de la redundancia de los sistemas de la aeronave también puede provocar retrasos en la ejecución de las reparaciones necesarias, ya que los operadores de líneas aéreas dependen de la redundancia para mantener el sistema de la aeronave en funcionamiento sin tener que reparar las fallas de inmediato. [1] [2] [3] [11]
El 3 de mayo de 2000, la FAA emitió la directiva de aeronavegabilidad 2000-07-27, que aborda fallas críticas duales durante el vuelo, atribuidas a problemas de suministro de energía que afectaron a los primeros giroscopios láser de anillo ADIRU Honeywell HG2030 y HG2050 utilizados en varios Boeing 737, 757, Airbus A319. Modelos A320, A321, A330 y A340. [2] [12] [13]
El 27 de enero de 2004, la FAA emitió la directiva de aeronavegabilidad 2003-26-03 (posteriormente reemplazada por AD 2008-17-12) que pedía la modificación del montaje de ADIRU3 en los aviones de la familia Airbus A320 para evitar fallas y pérdida de datos críticos de actitud y velocidad aérea. . [2] [14]
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El 25 de junio de 2005, un Airbus A320-200 de Alitalia registrado como I-BIKE partió de Milán con un ADIRU defectuoso según lo permitido por la Lista de equipamiento mínimo . Mientras se acercaba al aeropuerto de Heathrow en Londres durante el deterioro del tiempo, otro ADIRU falló, dejando solo uno operable. En la confusión posterior, el tercero se puso a cero sin querer, perdiendo su rumbo de referencia y desactivando varias funciones automáticas. La tripulación pudo efectuar un aterrizaje seguro tras declarar un Pan-pan . [15]
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El 1 de agosto de 2005, se produjo un incidente grave que involucró al vuelo 124 de Malaysia Airlines cuando una falla de ADIRU en un Boeing 777-2H6ER (9M-MRG) que volaba de Perth a Kuala Lumpur International hizo que la aeronave actuara según indicaciones falsas, lo que resultó en maniobras no controladas. [16] En ese incidente, los datos incorrectos afectaron todos los planos de movimiento mientras la aeronave ascendía a 38.000 pies (11.600 m). El avión se inclinó y ascendió a unos 41.000 pies (12.500 m), con la advertencia de pérdida activada. Los pilotos recuperaron la aeronave con el piloto automático desactivado y solicitaron regresar a Perth. Durante el regreso a Perth, la tripulación activó brevemente los pilotos automáticos izquierdo y derecho, pero en ambos casos el avión se inclinó y se inclinó hacia la derecha. El avión voló manualmente durante el resto del vuelo y aterrizó de forma segura en Perth. No hubo heridos ni daños a la aeronave. La ATSB descubrió que la principal causa probable de este incidente fue un error de software latente que permitió al ADIRU utilizar datos de un acelerómetro averiado . [17]
La Administración Federal de Aviación de EE. UU. emitió la Directiva de Aeronavegabilidad de Emergencia (AD) 2005-18-51 requiriendo que todos los operadores del 777 instalen software actualizado para resolver el error. [18]
El 12 de septiembre de 2006, el vuelo 68 de Qantas , Airbus A330 matrícula VH-QPA, de Singapur a Perth presentó problemas ADIRU pero sin causar ninguna interrupción en el vuelo. A 41.000 pies (12.000 m) y una posición estimada a 530 millas náuticas (980 km) al norte de Learmonth, Australia Occidental , [19] NAV IR1 FAULT y luego, 30 minutos más tarde, se recibieron notificaciones de NAV ADR 1 FAULT en el ECAM identificando fallas en el sistema de navegación. en la Unidad de Referencia Inercial 1, luego en ADR 1 respectivamente. La tripulación informó a la investigación posterior del vuelo 72 de Qantas que involucraba el mismo fuselaje y ADIRU que habían recibido numerosos mensajes de advertencia y precaución que cambiaban demasiado rápido para ser atendidos. Mientras investigaba el problema, la tripulación notó una luz de FALLA ADR 1 débil e intermitente y decidió apagar el ADR 1, después de lo cual no experimentaron más problemas. No hubo impacto en los controles de vuelo durante todo el evento. Los procedimientos de mantenimiento recomendados por el fabricante de ADIRU se llevaron a cabo después de que el vuelo y las pruebas del sistema no encontraron más fallas. [19]
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El 7 de febrero de 2008, un avión similar (VH-EBC) operado por Jetstar Airways, filial de Qantas , estuvo involucrado en un suceso similar mientras realizaba el servicio JQ7 desde Sydney a Ciudad Ho Chi Minh, Vietnam. En este evento, que ocurrió a 1.760 millas náuticas (3.260 km) al este de Learmonth, muchos de los mismos errores ocurrieron en la unidad ADIRU. La tripulación siguió el procedimiento pertinente aplicable en ese momento y el vuelo continuó sin problemas. [19]
La ATSB aún tiene que confirmar si este evento está relacionado con los otros sucesos del Airbus A330 ADIRU. [19]
El 6 de agosto de 2008, la FAA emitió la directiva de aeronavegabilidad 2008-17-12 ampliando los requisitos del anterior AD 2003-26-03 que se había determinado que era un remedio insuficiente. En algunos casos pidió la sustitución de los ADIRU por modelos más nuevos, pero concedió 46 meses a partir de octubre de 2008 para implementar la directiva. [20]
El 7 de octubre de 2008, el vuelo 72 de Qantas , utilizando el mismo avión implicado en el incidente del vuelo 68, partió de Singapur hacia Perth. En algún momento del vuelo, mientras navegaba a 37.000 pies, una falla en el ADIRU número 1 provocó que el piloto automático se desconectara automáticamente, seguido de dos maniobras repentinas y no controladas de descenso , según la Oficina Australiana de Seguridad en el Transporte (ATSB). El accidente hirió a hasta 74 pasajeros y tripulantes, desde lesiones leves hasta graves. La aeronave pudo realizar un aterrizaje de emergencia sin causar más heridos. El avión estaba equipado con un ADIRS fabricado por Northrop Grumman , que los investigadores enviaron al fabricante para realizar más pruebas. [21] [22]
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El 27 de diciembre de 2008, el vuelo 71 de Qantas de Perth a Singapur, un Qantas A330-300 diferente con matrícula VH-QPG [23] estuvo involucrado en un incidente a 36.000 pies, aproximadamente a 260 millas náuticas (480 km) al noroeste de Perth y a 350 millas náuticas (650 km) al sur del aeropuerto de Learmonth a las 1729 WST. El piloto automático se desconectó y la tripulación recibió una alerta indicando un problema con el ADIRU número 1. [24]
El 15 de enero de 2009, la Agencia Europea de Seguridad Aérea emitió la Directiva de Aeronavegabilidad de Emergencia No 2009-0012-E para abordar el problema mencionado anteriormente de A330 y A340 Northrop-Grumman ADIRU de responder incorrectamente a una referencia inercial defectuosa. En caso de una falla de NAV IR, la respuesta dirigida a la tripulación ahora es "seleccionar APAGADO el IR relevante, seleccionar APAGADO el ADR relevante y luego girar el selector de modo giratorio IR a la posición APAGADO". El efecto es garantizar que el IR defectuoso esté apagado para que ya no pueda enviar datos erróneos a otros sistemas. [19]
El 1 de junio de 2009, el vuelo 447 de Air France , un Airbus A330 en ruta de Río de Janeiro a París , se estrelló en el océano Atlántico después de transmitir mensajes automatizados que indicaban fallos en varios equipos, incluido el ADIRU. [25] Mientras examinaba eventos posiblemente relacionados con la pérdida de ADIRS relacionada con el clima, la NTSB decidió investigar dos casos similares en cruceros A330. [26] El 21 de mayo de 2009, el vuelo 8091 de TAM Miami - Sao Paulo , registrado como PT-MVB, y el 23 de junio de 2009, el vuelo 8 de Hong Kong - Tokyo Northwest Airlines , registrado como N805NW, sufrieron una pérdida repentina de datos de velocidad aérea en altitud de crucero y la consiguiente pérdida del control de ADIRS. [27] [28] [29]
El 9 de octubre de 2018, el Boeing 737-800 que operaba el vuelo desde el aeropuerto de Oporto al aeropuerto de Edimburgo sufrió una falla en el ADIRU izquierdo que provocó que el avión cabeceara y ascendiera 600 pies. El ADIRU izquierdo se puso en modo ATT (solo actitud) de acuerdo con el Manual de referencia rápida , pero continuó mostrando información de actitud errónea al capitán. El resto del vuelo se realizó manualmente y el aterrizaje se realizó sin incidentes. La AAIB del Reino Unido publicó el informe final el 31 de octubre de 2019, [30] con la siguiente recomendación:
Se recomienda que Boeing Commercial Aircraft modifique el Manual de referencia rápida del Boeing 737 para incluir una lista de verificación no normal para situaciones en las que aparecen anuncios del comparador de cabeceo y balanceo en la pantalla de actitud.