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Un vibrador de palanca de mando es un dispositivo mecánico diseñado para hacer vibrar de forma rápida y ruidosa la palanca de mando de un avión, advirtiendo a la tripulación de vuelo de que se ha detectado una pérdida de sustentación aerodinámica inminente . Suele estar presente en la mayoría de los grandes aviones civiles a reacción, así como en la mayoría de los aviones militares de gran tamaño.
El agitador de palanca de mando es un componente clave del sistema de protección contra pérdida de sustentación de un avión. Los accidentes, como el accidente de prueba del BAC One-Eleven de 1963 , se atribuyeron a pérdidas de sustentación aerodinámicas y motivaron a los organismos reguladores de la aviación a establecer requisitos para que ciertas aeronaves estuvieran equipadas con medidas de protección contra pérdida de sustentación, como el agitador de palanca de mando y el empujador de palanca de mando , para reducir tales incidencias. Si bien el agitador de palanca de mando se ha vuelto relativamente frecuente entre los aviones de pasajeros y los aviones de transporte de gran tamaño, estos dispositivos no son infalibles y requieren que las tripulaciones de vuelo reciban una formación adecuada sobre su funcionamiento y cómo responder a su activación. Se han producido varios casos de aeronaves que entraron en pérdida de sustentación incluso con agitadores de palanca de mando que funcionaban correctamente, en gran medida debido a que los pilotos reaccionaron de forma inadecuada.
Cuando muchas aeronaves pequeñas se acercan al ángulo crítico de ataque que dará lugar a una pérdida aerodinámica, el flujo uniforme de aire sobre las alas se interrumpe, lo que provoca un flujo de aire turbulento en el borde de salida de las alas. Según el tamaño o el diseño de la aeronave, ese aire turbulento, conocido como "batido", normalmente impacta en el elevador de la parte trasera de la aeronave, y eso a su vez provoca vibraciones que se transmiten a través de los cables de control y que el piloto puede sentir en el yugo como un temblor violento. Este temblor natural del yugo de control sirve como una advertencia temprana para los pilotos de que se está desarrollando una pérdida.
En el caso de aeronaves de gran tamaño, aeronaves con sistema fly-by-wire y algunas aeronaves con diseños de cola complejos, no se produce un efecto de sacudida en el yugo de control, porque el aire turbulento no llega al timón de profundidad o porque cualquier movimiento en el timón de profundidad provocado por la sacudida no se transmite de vuelta al yugo de control. Esto priva a los pilotos de estas aeronaves de una de las importantes advertencias tempranas de que están a punto de entrar en pérdida.
Los diseñadores de aviones Boeing fueron los primeros en resolver este problema al crear un dispositivo mecánico, al que llamaron "stick shaker", que sacude el yugo de control de manera similar a como se sacude naturalmente un yugo en aviones más pequeños cuando el avión se aproxima a su ángulo crítico de ataque.
Los agitadores de palo se empezaron a desarrollar ya en 1949. [1]
En 1963, un avión de pasajeros BAC One-Eleven se perdió tras estrellarse durante una prueba de pérdida . Los pilotos empujaron el avión con cola en T más allá de los límites de recuperación de pérdida y entraron en un estado de pérdida profunda, en el que el aire perturbado del ala en pérdida había hecho que el elevador fuera ineficaz, lo que llevó directamente a una pérdida de control y un accidente. [2] Como consecuencia del accidente, se instaló un sistema combinado de sacudidor/empujador de palanca en todos los aviones de pasajeros BAC One-Eleven de producción. Una consecuencia más amplia del incidente fue la instauración de un nuevo requisito relacionado con la capacidad del piloto para identificar y superar las condiciones de pérdida; un diseño de aeronave de categoría de transporte que no cumpla con los detalles de este requisito puede ser aceptable si la aeronave está equipada con un empujador de palanca . [3] [4]
Tras el accidente del vuelo 191 de American Airlines el 25 de mayo de 1979, la Administración Federal de Aviación (FAA) emitió una directiva de aeronavegabilidad que obligaba a instalar y operar vibradores de palanca en ambos juegos de controles de vuelo en la mayoría de los modelos del McDonnell Douglas DC-10 , un avión de pasajeros trirreactor . (Anteriormente, solo los controles del capitán estaban equipados con un vibrador de palanca en el DC-10; en el caso del vuelo 191, este único vibrador de palanca se había desactivado por un fallo parcial de la energía eléctrica al principio de la secuencia del accidente). [5] Además de la presión regulatoria, varios fabricantes de aeronaves se han esforzado por idear sus propios sistemas mejorados de protección contra pérdida, muchos de los cuales han incluido el vibrador de palanca. [6] La compañía aeroespacial estadounidense Boeing había diseñado e integrado sistemas de advertencia de pérdida en numerosos aviones que ha producido. [7] [8]
Una amplia gama de aeronaves han incorporado agitadores de palanca en sus cabinas. [8] El avión comercial Citation Longitude de Textron Aviation es un ejemplo de ello, [8] al igual que el avión comercial ligero Pilatus PC-24 , [9] y la familia de aviones comerciales Challenger 600 de Bombardier Aviation . [10] Los aviones comerciales como los modelos más nuevos del Boeing 737 , el Boeing 767 y la familia Embraer E-Jet E2 también han incluido agitadores de palanca en los sistemas de protección contra pérdida de sustentación del avión. [11] [12] [13]
El agitador de palanca es un elemento importante del sistema de protección contra pérdida de sustentación de un avión. El sistema está compuesto por sensores de ángulo de ataque (AOA) montados en el fuselaje o en las alas que están conectados a una computadora de aviónica , que recibe entradas de los sensores AOA junto con una variedad de otros sistemas de vuelo. Cuando estos datos indican una condición de pérdida de sustentación inminente, la computadora activa tanto el agitador de palanca como una alerta auditiva. [8] El agitador en sí está compuesto por un motor eléctrico conectado a un volante de inercia deliberadamente desequilibrado . Cuando se activa, el agitador induce una sacudida fuerte, ruidosa y completamente inconfundible del yugo de control. Esta sacudida del yugo de control coincide con la frecuencia y amplitud de la sacudida de la palanca que se produce debido a la separación del flujo de aire en aeronaves de baja velocidad a medida que se acercan a la pérdida de sustentación. La sacudida de la palanca está destinada a actuar como respaldo de la alerta auditiva de pérdida de sustentación, en casos en que la tripulación de vuelo pueda estar distraída. [8]
Otros sistemas de protección contra pérdida de sustentación incluyen el empujador de palanca , un dispositivo que empuja automáticamente hacia adelante el yugo de control, ordenando una reducción en el ángulo de ataque de la aeronave y evitando así que la aeronave entre en pérdida total. En la mayoría de las circunstancias, el empujador de palanca no se activará hasta poco después de que el agitador de palanca haya dado su advertencia de que se han detectado condiciones cercanas a la pérdida de sustentación, y no se activará si la tripulación de vuelo ha realizado las acciones apropiadas para reducir la probabilidad de pérdida de sustentación reduciendo el ángulo de ataque. [4] [8] En la mayoría de los regímenes regulatorios, los sistemas de protección contra pérdida de sustentación de una aeronave deben probarse y armarse antes del despegue, así como permanecer armados durante todo el vuelo; por esta razón, las listas de verificación de puesta en marcha normalmente incluyen la realización de dichas pruebas como una cuestión de rutina. [8]
La vibración del vibrador de palanca es lo suficientemente fuerte como para que se pueda escuchar con frecuencia en las grabaciones de la grabadora de voz de cabina (CVR) de aeronaves que han experimentado condiciones de pérdida de sustentación. Este nivel de movimiento vigoroso es intencional, ya que el vibrador de palanca ha sido diseñado para que sea imposible de ignorar. [8] Para las tripulaciones de vuelo no familiarizadas, el sistema de advertencia de pérdida de sustentación puede verse como agresivo e impaciente, por lo que se ha vuelto común que el sistema se presente a los pilotos en formación a través de un simulador de vuelo en lugar de un avión real. Volar sin ellos aumentaría la probabilidad de que la aeronave se encuentre con un evento de pérdida de sustentación y responda de manera inadecuada a él. [8]
Durante la década de 2000, hubo una serie de accidentes que se atribuyeron, al menos en parte, a que sus tripulaciones de vuelo habían dado respuestas inadecuadas a la activación de los sistemas de advertencia de pérdida. [4] [14] A principios de la década de 2010, en respuesta a esta ola de accidentes, la FAA emitió una guía instando a los operadores a garantizar que las tripulaciones de vuelo reciban la capacitación adecuada sobre el uso correcto de estas ayudas. [15] [16]