¿Se le permite a un piloto volar manualmente el avión durante todo el vuelo?

La respuesta es, depende”.

Muchos aviones ligeros ni siquiera están equipados con un piloto automático, lo que requiere que el piloto vuele a mano todo el tiempo. Sin embargo, cuando nos metemos en aeronaves de “alto rendimiento”, por muchas razones, el uso del vuelo automático se vuelve más importante, y en algunas condiciones se exige su uso en ciertos tipos de espacio aéreo.

Por ejemplo, en una aeronave ligera que vuela a una velocidad aérea de 120 nudos, controlar la aeronave para mantener una altitud dada es relativamente fácil (aunque un nuevo estudiante piloto no estaría de acuerdo (sonríe)). Sin embargo, cuando nos adentramos en aviones mucho más rápidos y de alto vuelo, la tarea se vuelve mucho más difícil, agravada por la alta velocidad y altitud indicadas. Agregue a esto la necesidad de una precisión cada vez mayor de la navegación vertical y lateral en el espacio aéreo actual. Se convierte en una necesidad primordial utilizar el piloto automático durante gran parte del tiempo de vuelo. Trataré de explicar por qué a continuación.

Dinámica de vuelo

En un avión impulsado por hélice de vuelo lento, los cambios de actitud de cabeceo (nariz arriba o nariz abajo) tienen efectos relativamente pequeños en la velocidad vertical en comparación con aviones mucho más rápidos. Esto se debe a las diferencias en la “velocidad del vector”.

¿Qué es la velocidad del vector? A una velocidad dada en TAS (True Airspeed), multiplicando la velocidad en millas náuticas por minuto por el cambio de tono resulta en una velocidad vertical predecible (ascenso / descenso) en pies por minuto.

EJEMPLO: Un avión ligero que vuela a la velocidad indicada de 110 nudos a 5,000 pies producirá 121 nudos TAS y se mueve a 2 millas náuticas por minuto. Multiplique esto por un cambio de tono de un grado y el resultado es una velocidad vertical de 200 pies por minuto. Esto es muy manejable ya sea con pequeñas correcciones de tono y / o potencia. Volar a mano en este caso es relativamente fácil para el piloto. Tenga en cuenta que un grado de cambio de tono es relativamente pequeño.

Sin embargo, un avión a reacción que vuela a la misma altitud normalmente volará a 250 nudos a menos que sea a la salida anticipada o durante la llegada cerca del aeropuerto. Estos 250 nudos indicados son 275 nudos TAS (4.6 millas por minuto). ¡Si cambiamos el tono un grado, el avión producirá una velocidad vertical de 460 pies por minuto!

Los aviones casi siempre vuelan bajo las “Reglas de vuelo por instrumentos” y los pilotos con calificación de instrumentos deben ser capaces de demostrar la capacidad de mantener la altitud dentro de los 100 pies de los asignados para pasar los controles de licencia y competencia. Aunque más del doble de la sensibilidad como se demostró, sigue siendo razonablemente fácil para un piloto competente mantener la altitud con bastante precisión.

Ahora tomemos el mismo avión a 35,000 pies a la misma velocidad indicada de 250 nudos.

A FL350 en condiciones normales de temperatura diurna, este jet ahora produce unos 425 nudos TAS (7.1 millas náuticas por minuto). ¡La misma fórmula simple produce una velocidad vertical de 710 pies por minuto con un cambio de tono de un grado! Ahora volar con las manos se vuelve muy difícil … solo respirar en el palo produce fluctuaciones en la altitud y puede resultar fácilmente en PIO (oscilaciones inducidas por el piloto) que se hacen cada vez más grandes a medida que el piloto intenta corregir la altitud. Dada la práctica y una “mano suave”, un buen piloto puede mantener la altitud razonablemente bien, pero si un piloto no está acostumbrado a volar en estas condiciones, puede salirse de control rápidamente. Incluso con habilidad, volar con las manos se vuelve muy agotador y estresante …

Mandatos Regulatorios

RVSM y RNP

Con cantidades crecientes de tráfico y la necesidad de acomodar más aeronaves en un espacio aéreo ocupado, se han introducido nuevos estándares de separación de aeronaves. Las vías aéreas están más espaciadas y a niveles de vuelo más altos (FL290 a FL410) Se ha introducido una separación vertical reducida que permite a los aviones volar con una separación vertical de 1,000 pies. Anteriormente debido a la baja precisión del altímetro, el vuelo a estos niveles requería una separación vertical de 2,000 pies.

RVSM

Para acomodar el vuelo en el espacio aéreo RVSM de manera segura, se introdujeron nuevos requisitos para una altimetría más precisa con redundancia (se requieren dos altímetros corregidos con datos aéreos), un dispositivo de mantenimiento de altitud (función de retención de altitud) y alerta de desviación de altitud. Además, los pilotos deben estar entrenados o tener conocimientos sobre volar en el espacio aéreo RVSM y sobre cómo lidiar con fallas que afectan el mantenimiento de la altitud.

Se espera que los pilotos vuelen dentro de los cien pies de la altitud asignada, usen piloto automático con control de altitud y se nivelen con precisión en las altitudes asignadas. ¡El piloto automático es el método de cumplimiento! Si el piloto automático falla o la altimetría se ve comprometida, el piloto debe informar al ATC y, por lo general, esto significa que se les indicará que desciendan por debajo de los niveles de RVSM (por debajo de FL290). Además, un error de altitud superior a 300 pies se considera una “violación” y podría dar lugar a una investigación y posibles sanciones si se determina que el piloto fue responsable del error.

RNP

Para acomodar el espacio lateral reducido de rutas y vías aéreas, se ha introducido un nuevo estándar de navegación llamado “Rendimiento de navegación requerido”.

Básicamente, esto requiere una capacidad de navegación muy precisa, que es cada vez más el resultado del uso disponible del GPS para la navegación, aunque se aprueban otros métodos según el tipo de espacio aéreo. RNP tiene varios estándares de separación definidos como RNP-1, RNP-2, RNP-10 o RNP-.3, etc. El número representa la precisión de navegación requerida en millas náuticas que deben alcanzarse el 95% del tiempo.

Las salidas y llegadas ahora se realizan comúnmente bajo los requisitos RNP-1. Para realizar estos procedimientos, la aeronave debe estar equipada con RNAV capaz de mantener el nivel de precisión y, en la mayoría de los casos, está obligado a utilizar un director de vuelo o piloto automático. Para la navegación en ruta, a menudo el estándar es tan bajo como RNP-2 y nuevamente requiere procedimientos similares. La seguridad del espacio aéreo es la causa y proteger la separación de las aeronaves es primordial.

CONCLUSIÓN

Aunque los pilotos pueden volar de vez en cuando por varias razones, en el espacio aéreo abarrotado de hoy en día el uso del piloto automático es cada vez más importante, ya que es muy preciso para rastrear cursos y mantener altitudes. A todos los pilotos les gusta volar manualmente de vez en cuando para mantener la competencia y la capacidad de volar a mano en caso de falla del vuelo automático. Pero hay un momento y un lugar adecuados para hacerlo …

En las aerolíneas, NO.

Los pilotos reciben instrucciones específicas y repetidas de volar de acuerdo con los procedimientos de la compañía, generalmente establecidos en un manual de vuelo de la compañía, y ese manual rige el uso del piloto automático; de hecho, lo exige.

El uso del piloto automático es impuesto por las compañías aéreas principalmente por su seguridad y precisión. La precisión no solo hace que volar sea más seguro, sino que también garantiza una mejor economía de combustible.

Los aviones modernos (de hecho, desde los tiempos del Boeing 707), son difíciles de volar a gran altura. Además de eso, las rutas de larga duración voladas manualmente fatigan a los pilotos, disminuyendo su eficiencia.

Entonces, ¿qué sucede cuando un piloto automático se rinde?

No hay problema; Los transportes de hoy están equipados con múltiples pilotos automáticos.

¿Qué sucede si las circunstancias dictan que no se puede usar el piloto automático?

Tomemos el caso de un incidente reciente en uno de los aviones más modernos: el Boeing 787.

Hace dos años, donde un 787 Dreamliner operado por Jetstar recibió lecturas erráticas de velocidad aérea debido a la formación de hielo que afectaba a sus sistemas pitot estáticos.

Eso resultó en la desconexión del piloto automático, y los controles de vuelo primarios volvieron a un modo secundario con menos funciones y protecciones automáticas.

Sin embargo, los valores de velocidad volvieron a la normalidad unos 17 segundos más tarde.

Con los controles volviendo al modo secundario, la tripulación tuvo que volar el avión manualmente, y eligieron desviarse a Darwin, donde aterrizaron sin incidentes.

La Oficina de Seguridad del Transporte de Australia (ATSB) descubrió que “el avión había entrado en un área meteorológica con alto contenido de agua helada, lo que causó que los sistemas pitot estáticos se vieran afectados por el hielo. La lógica de control de vuelo detectó una caída resultante en la velocidad del aire, suficiente para volver al modo secundario “.

La ATSB felicitó a la tripulación por su profesionalismo en el manejo de la situación, específicamente por los altos niveles de comunicación, coordinación y aplicación de listas de verificación y procedimientos.

Posteriormente, Boeing revisó el software para reducir la posibilidad de que los controles de vuelo vuelvan al modo secundario en respuesta a un evento de velocidad aérea corto y errático.

Generalmente está permitido, pero cada vez es menos común. En las aerolíneas y otros vuelos profesionales, se espera que los pilotos utilicen el piloto automático, excepto durante el despegue, la aproximación y el aterrizaje, con algunas excepciones. En el espacio aéreo RVSM, donde se reducen los mínimos de separación vertical, se requiere un piloto automático funcional (técnicamente, un sistema de “control de altitud”).

Volar manualmente a gran altura es difícil de hacer sin problemas y realmente puede desgastar a un piloto. Los jets modernos están diseñados con la intención de que los pilotos utilicen el piloto automático durante la mayor parte del vuelo.

Volar a mano un pequeño avión VFR monomotor a 4500 pies a lo largo de la costa es muy divertido. Volar a mano un avión de pasajeros a 37,000 pies es nada divertido … es un trabajo muy tedioso y lo convierte en un viaje incómodo.

Claro, pero … Los aviones pequeños generalmente no tienen pilotos automáticos, así que hablemos de los aviones. En general, un vuelo largo implica volar a altitudes donde el piloto automático es requerido por las regulaciones de EE. UU. Además, odio admitirlo, pero el piloto automático es “más suave” en vuelo nivelado (tengo una vida; no lo tiene). Intenté una vez que era “muy suave” volar manualmente, no podía sentir NINGUNA diferencia sentada en los controles, luego una azafata llamó para quejarse del “peso creciente” que sentía en sus piernas mientras caminaba (leve “g” cambios de fuerza moviendo la sangre hacia arriba y hacia abajo de sus piernas), … piloto automático encendido, problema resuelto. Los despegues siempre son manuales (una reacción más rápida y mejor si ocurren cosas malas), los aterrizajes casi siempre se realizan a mano (demasiadas restricciones para un “aterrizaje automático”, pero es necesario en una visibilidad realmente baja) para la confiabilidad del cronograma, el vuelo manual puede ser más suave y manual volado ayuda a mantener a la tripulación competente cuando sea necesario. (Y son más divertidos, una fuente de orgullo, etc., para la tripulación). Dejen que los pilotos vuelen … les encanta.

En aviación general: absolutamente. Incluso en operaciones comerciales, es posible. Nunca tuve un piloto automático en funcionamiento cuando volé carga para vivir, así que volé a mano cada vuelo de principio a fin (tampoco tenía un copiloto).

Es diferente para las aerolíneas. Sus compañías no quieren que los pilotos vuelen a mano todo el vuelo porque es menos eficiente que su aviónica, que es otra forma de decir que cuesta más dinero volar a mano. No hay nada en las regulaciones aéreas federales que lo impida (que yo sepa), pero es decisión del empleador.

En algunos aviones, el vuelo manual es la única opción.

Thulin tipo A

pueden, si lo desean, pero usualmente usan piloto automático mientras navegan en altitud.