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Vuelo con controles deshabilitados

Durante un vuelo normal, el piloto controla la aeronave mediante el uso de controles de vuelo , que incluyen el mantenimiento de un vuelo recto y nivelado, así como los giros, el ascenso y el descenso. Algunos controles, como un "yugo" o una "palanca", mueven y ajustan las superficies de control , lo que afecta la actitud de la aeronave en los tres ejes de cabeceo, alabeo y guiñada. Otros controles incluyen los que ajustan las características de las alas (flaps, slats, spoilers) y los que controlan la potencia o el empuje de los sistemas de propulsión. La pérdida de los sistemas de control primarios en cualquier fase del vuelo es una emergencia. Las aeronaves no están diseñadas para volar en tales circunstancias; sin embargo, algunos pilotos que se enfrentan a una emergencia de este tipo han tenido un éxito limitado al volar y aterrizar aeronaves con controles desactivados.

Los fallos del sistema de control que provocan la desactivación de los controles han provocado numerosos incidentes y accidentes de aviación . Algunos incidentes se produjeron cuando los controles no funcionaban correctamente antes del despegue, otros cuando la falla se produjo durante el vuelo. Una pérdida de control puede ocurrir cuando una falla no relacionada, como una falla del motor, causa daños a los sistemas relacionados con el control. Por ejemplo, en varios incidentes un motor se rompió, causando la falla de los sistemas hidráulicos principal y redundante , lo que deshabilitó todas las superficies de control. Algunos o todos los controles pueden quedar inoperativos debido a condiciones climáticas extremas , debido a colisiones, debido a un mantenimiento deficiente o errores cometidos por los trabajadores de mantenimiento, como resultado de un error del piloto, debido a fallas del sistema de control de vuelo o debido a fallas de diseño o fabricación.

Técnicas de control

Vuelo normal

En un vuelo normal , maniobrar una aeronave requiere alguna combinación de controles, que a menudo son interactivos en su efecto.

Vuelo con controles deshabilitados

Un método básico para controlar un avión con controles de vuelo desactivados es hacer uso de la posición de los motores. Si los motores están montados debajo del centro de gravedad , como en los aviones de pasajeros con alas inferiores, entonces aumentar el empuje elevará el morro, mientras que disminuirlo lo bajará. Este método de control puede requerir entradas de control que van en contra del instinto del piloto : cuando el avión está en picada, aumentar el empuje elevará el morro y viceversa.

Además, se ha utilizado el empuje asimétrico para el control direccional: si el motor izquierdo está al ralentí y se aumenta la potencia en el lado derecho, esto dará como resultado un guiñada hacia la izquierda, y viceversa. Si los ajustes del acelerador permiten cambiar los aceleradores sin afectar la cantidad total de potencia, entonces el control de guiñada se puede combinar con el control de cabeceo. Si el avión está guiñando, entonces el ala en el exterior de este movimiento de guiñada irá más rápido que el ala interior. Esto crea una mayor sustentación en el ala más rápida, lo que da como resultado un movimiento de balanceo, que ayuda a realizar un giro.

Se ha demostrado que controlar la velocidad aerodinámica es muy difícil con solo el control del motor, lo que a menudo da como resultado un aterrizaje rápido. También se produce un aterrizaje más rápido de lo normal cuando los flaps no se pueden extender debido a la pérdida del sistema hidráulico.

Otro desafío para los pilotos que se ven obligados a volar un avión sin superficies de control que funcionen es evitar el modo de inestabilidad fugoide (un ciclo en el que el avión sube y luego baja repetidamente), lo que requiere un uso cuidadoso del acelerador.

Como este tipo de control de aeronaves es difícil de lograr para los humanos, los investigadores han intentado integrar esta capacidad de control en los ordenadores de aeronaves con control electrónico . Los primeros intentos de añadir esta capacidad a aeronaves reales no tuvieron mucho éxito, ya que el software se basaba en experimentos realizados en simuladores de vuelo en los que los motores a reacción suelen modelarse como dispositivos "perfectos" con exactamente el mismo empuje en cada motor, una relación lineal entre el ajuste del acelerador y el empuje, y una respuesta instantánea a la entrada. Se han actualizado sistemas informáticos más modernos para tener en cuenta estos factores, y se han hecho volar aeronaves con éxito con este software instalado. [1] Sin embargo, sigue siendo una rareza en los aviones comerciales.

Accidentes e incidentes que involucran aeronaves comerciales

Incidentes en los que los sistemas de control desactivados, dañados y/o fallidos fueron una causa importante o principal del accidente.

Controles dañados por falla del motor

En estos incidentes, una falla en los sistemas de propulsión (motor, ventilador, hélice, bombas) causó daños a los sistemas de control. (Las fallas en el montaje del motor se tratan en la sección de fallas estructurales, más adelante).

Controles dañados por falla estructural

En estos incidentes, un fallo en los componentes estructurales (mamparos, puertas, puntales, soportes, largueros, casco) dañó posteriormente los sistemas de control.

Fallas mecánicas del sistema de control

En estos incidentes, se produjo un fallo en los propios componentes del sistema de control (por ejemplo, cables, sistema hidráulico, flaps, slats, alerones, timón, estabilizador, flaps, piloto automático). (Los fallos por fatiga del sistema de control se encuentran aquí, pero los controles instalados o ajustados incorrectamente en la siguiente sección).

Fallos de control debido a errores de mantenimiento

En estos incidentes, la falla de los componentes del sistema de control fue causada por una instalación o ajuste incorrecto de los componentes del sistema de control por parte del personal de mantenimiento.

Controles dañados por dispositivos/armas explosivas

Controles dañados por error del piloto

En estos incidentes, un error del piloto provocó daños en el sistema de control.

Controles dañados por colisión en el aire

Estos incidentes describen colisiones en el aire que dañaron principalmente los sistemas de control de al menos una de las aeronaves, daños que pueden o no haber sido recuperables.

Accidentes e incidentes que involucran aeronaves militares[a]

Controles dañados por falla estructural

Controles dañados por dispositivos/armas explosivas

Controles dañados por colisión en el aire

El All American regresa a la base tras su colisión con un Messerschmitt Bf 109

Accidentes relacionados con vuelos experimentales

Frío extremo

Fotografía monocromática de un biplano estacionado en un aeródromo, con un hombre apoyado contra su fuselaje con las manos en los bolsillos.
El XCO-5 , un biplano de observación experimental que voló en pruebas de altitud

El 10 de octubre de 1928, el fotógrafo del ejército estadounidense Albert William Stevens y el capitán St. Clair Streett , jefe de la rama de vuelo de la División de Material del Cuerpo Aéreo de los EE. UU. , volaron el biplano experimental XCO-5 para lograr un récord de altitud no oficial para aeronaves que transportaban más de una persona: 37,854 pies (11,538 m); menos de 1,000 pies (300 m) por debajo del récord oficial de altitud para una sola persona. [29] Stevens tomó fotografías del suelo debajo, calentado por guantes calentados eléctricamente y muchas capas de ropa. A esa altura, los hombres midieron una temperatura de -78 °F (-61 °C), lo suficientemente fría como para congelar los controles de la aeronave. [30] Cuando Stevens terminó con su cámara, Streett descubrió que los controles de la aeronave estaban inmóviles en el frío, y Streett no podía reducir el acelerador para el descenso. El motor de la aeronave continuó funcionando al alto nivel de potencia necesario para mantener la gran altitud. Streett pensó en lanzarse en picado a máxima potencia, pero el XCO-5 no estaba construido para maniobras tan bruscas, ya que sus alas podrían haberse desprendido. En lugar de eso, Streett esperó hasta que se agotó el combustible y el motor se detuvo, después de lo cual pilotó el frágil avión hacia abajo en un suave planeo y realizó un aterrizaje sin motor . [30] Un artículo sobre la hazaña apareció en Popular Science en mayo de 1929, titulado "Stranded—Seven Miles Up!" [30]

Error de mantenimiento o del piloto

Investigación de vuelo controlado por propulsión

El avión de propulsión controlada (PCA) MD-11 aterriza por primera vez utilizando solo la potencia del motor el 29 de agosto de 1995 en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA en California.

El personal de la NASA en el Centro de Investigación de Vuelo Dryden trabajó en el diseño de un sistema de control de aeronaves que utilizase únicamente el empuje de sus motores. El sistema se probó por primera vez en un McDonnell Douglas F-15 Eagle en 1993, pilotado por Gordon Fullerton . [32] El sistema se aplicó después a un avión de pasajeros McDonnell Douglas MD-11 , y Fullerton realizó su primer aterrizaje controlado por propulsión en agosto de 1995. [32] Los vuelos posteriores se realizaron con el motor central al ralentí para que el sistema pudiera probarse utilizando los dos motores montados en las alas, simulando el diseño más común de los aviones de pasajeros. [33]

Notas

  1. ^ No incluye vuelos experimentales
  2. ^ El número de víctimas mortales varía según la fuente, pero los informes oficiales indican que 138 de las 314 personas a bordo murieron.

Referencias

  1. ^ "Página de inicio activa". Proyectos de investigación anteriores . NASA. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2006 . Consultado el 1 de junio de 2006 .
  2. ^ "Informe de accidente de avión" (PDF) . Archivado desde el original el 15 de junio de 2011. Consultado el 6 de mayo de 2014 .{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )
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  4. ^ Gero 1997, pág. 199.
  5. ^ Gero 1997, pág. 210.
  6. ^ "El monumento en el lugar del accidente del vuelo 130 | memorial". Wikimapia.org. 3 de enero de 1994. Consultado el 8 de marzo de 2014 .
  7. ^ Gero 1997, pág. 125.
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Bibliografía