Ir al contenido

Fly-by-wire

De Wikipedia, la enciclopedia libre
Cableado de control de vuelo de color verde en un avión de pruebas F-8 Crusader de la NASA.

Fly-by-wire (FBW), traducido del inglés como «pilotaje por cable» o «pilotaje por mandos electrónicos»,[1] es un sistema que reemplaza los controles de vuelo manuales convencionales de un aeronave con una interfaz electrónica.

Los movimientos de los mandos de vuelo del piloto son convertidos en señales electrónicas que se transmiten por cables —de ahí el término fly-by-wire— y las computadoras de control de vuelo determinan como se debe mover el actuador de cada una de las superficie de control para proporcionar la respuesta ordenada.[2][3][4][5]

El sistema fly-by-wire también permite el envío automático de señales por parte de las computadoras de la aeronave para realizar ciertas funciones sin que intervenga el piloto, como ayudar automáticamente a estabilizar la aeronave.[6] El desarrollo del concepto del fly-by-wire ha ido ligado al del abandono del enfoque clásico en el diseño de los aviones, en los que se buscaba una configuración que fuese estable desde el punto de vista aerodinámico sin necesidad de actuar sobre las superficies de control.

En los aviones más modernos, el diseño ya no es estable por sí, sino intrínsecamente inestable, y la estabilidad en vuelo se obtiene mediante la acción constante de las superficies de control, continuamente adaptada a las circunstancias del vuelo.

Historia

[editar]
Un F-8C Crusader utilizado por la NASA como banco de pruebas del sistema fly-by-wire digital.
El Airbus A320 fue el primer avión comercial con controles fly-by-wire digitales.

La señalización eléctrica de las superficies de control fue probada por primera vez en los años 1930, en el avión soviético Tupolev ANT-20.[7] Las conexiones eléctricas reemplazaban largos recorridos de conexiones hidráulicas y mecánicas.

El primer avión no experimental que voló (en 1958) con un sistema de control de vuelo fly-by-wire fue el interceptor Avro Canada CF-105 Arrow desarrollado en Canadá.[8][9][10][11] El avión fue cancelado menos de un año después de su primer vuelo.[12][13]

En 1969, el Concorde fue el primer avión de pasajeros en introducir los controles fly-by-wire, aunque era analógica en lugar de digital.[14][15][11]

El primer avión controlado mediante fly-by-wire digital sin sistema mecánico de reserva que voló (en 1972) fue un F-8 Crusader modificado electrónicamente por la NASA como avión de pruebas. Este avión fue un heredero del proyecto Migmar a partir del cual se desarrolló el fly-by-wire tal y como lo conocemos actualmente.[16][17]

El primer avión comercial en incorporar este sistema fue el Airbus A320, que realizó su primer vuelo en 1988.[18][19][20][21][22]

Utilidad

[editar]

La principal ventaja de este sistema es que es muy ligero. Además, posee mayor fiabilidad y tolerancia al daño. También proporciona mayor control a las aeronaves en las que se necesita mucha maniobrabilidad (aeronaves militares, principalmente).[23]

Como las aeronaves militares necesitan ser muy ágiles, siendo por tanto muy inestables, el sistema FBW proporciona la habilidad para soportar los aumentos no intencionados del ángulo de ataque, ya que los detecta y, rápida y automáticamente, desvía la aeronave en la dirección opuesta mientras el problema sea pequeño.[23]

El sistema FBW también proporciona sistemas de protección muy fiables de la envolvente de vuelo que, mientras que el sistema FBW funcione normalmente, aumenta considerablemente la seguridad.[23]

Esquema en lazo cerrado del sistema Fly-by-wire para controlar la velocidad de balance

Funcionamiento

[editar]

El principio usado para el funcionamiento de este sistema, es la detección constante del error de la superficie de control, la señal de salida, y se "retroalimenta" al ordenador de los mandos de vuelo (Flight Control Computer, FCC, en inglés). Cuando el piloto o el piloto automático haga alguna operación, que será la señal de entrada, se analiza la diferencia de la posición de la superficie de control tomada. Así, se manda una señal eléctrica, suficiente para compensar la variación. El FCC regula el sistema, comparando la señal de entrada y la de salida. Cualquier error entre estas dos señales, hace que se envíe una señal correctiva hasta que se igualen entre sí.[23]

Esquema de un sistema Fly-By-Wire en un avión.

Una ventaja de este sistema de feedback es que el sistema de control de vuelo (Flight Control System, FCS) se puede utilizar para reducir la sensibilidad de los cambios en la estabilidad de las aeronaves básicas o frente a perturbaciones externas.[23]

Redundancia

[editar]

En lugar de proporcionar un sistema de control de vuelo convencional como refuerzo, las aeronaves comerciales están normalmente controladas en su totalidad por sistemas FBW, instalando más de uno en ellas.

La aviación civil utiliza normalmente este sistema por triplicado, como es el caso de las aeronaves Boeing 777 y Airbus A340, que tienen limitados sistemas de respaldo para asegurar su "supervivencia" en vuelo de crucero si existieran problemas eléctricos. Todos los sistemas FBW deben tener un sistema completo de respaldo mecánico por esta razón.[23]

Diagrama en lazo abierto y partes en la aeronave de un sistema Fly-by-wire

Protección en la envolvente de vuelo

[editar]

El control de la velocidad, del número de Mach, de la altitud y del ángulo de ataque pueden usarse para asegurar que los aviones con sistema FBW permanecen dentro de la envolvente de vuelo para la que se han certificado. Para conseguir esto, se han usado dos estrategias: la primera, propuesta por Airbus, es de límites estrictos, donde las leyes de control tienen la total autoridad de control a no ser que el piloto seleccione una Orden Directa. La segunda, propuesta por Boeing, es de límites flexibles, en la que el piloto puede superar a la envolvente de vuelo y mantener el total control en la operación de la aeronave.[23]

Véase también

[editar]

Referencias

[editar]
  1. ↑ García de la Cuesta, 2003.
  2. ↑ «Fly-by-Wire ( FBW) Technology». Aviators Guide (en inglés estadounidense). 20 de julio de 2020. Archivado desde el original el 22 de marzo de 2023. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  3. ↑ Krishna, Ramisetty Sai (7 de abril de 2025). «Evolution of Fly-by-Wire Flight Control Systems». eInfochips (en inglés estadounidense). Archivado desde el original el 30 de abril de 2025. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  4. ↑ «Fly-By-Wire | SKYbrary Aviation Safety». skybrary.aero. Consultado el 1 de enero de 2025.
  5. ↑ «What is Fly-By-Wire Technology - AviationHunt» (en inglés estadounidense). 24 de junio de 2020. Consultado el 1 de enero de 2025.
  6. ↑ Crane, 1997, p. 224.
  7. ↑ «АНТ-20 (МАКСИМ ГОРЬКИЙ)» (en ruso). Archivado desde el original el 24 de julio de 2016. Consultado el 24 de noviembre de 2015.
  8. ↑ Eastwood, Brent M. (16 de octubre de 2024). «Avro Canada CF-105 “Arrow”: Built to Fighter Russia (And Never Flew)». The National Interest (en inglés estadounidense). Archivado desde el original el 25 de julio de 2025. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  9. ↑ Beckett, Jesse (4 de junio de 2021). «The Groundbreaking (and Shelved) Canadian Aircraft Designed to Combat the Soviet Threat - Avro Arrow». warhistoryonline (en inglés estadounidense). Archivado desde el original el 15 de marzo de 2025. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  10. ↑ Organ, Richard (2004, publicado originalmente en 1980). Avro Arrow: the story of the Avro Arrow from its evolution to its extinction (en inglés). Erin, Ontario, Canadá: Boston Mills Press. pp. 83-85. ISBN 1-55046-047-1.
  11. 1 2 Whitcomb, Randall L. (2008). Cold War Tech War: The Politics of America's Air Defense (en inglés). Burlington, Ontario, Canadá: Apogee Books. pp. 134, 163. ISBN 978-1-894959-77-3.
  12. ↑ «The record-breaking jet which still haunts a country». www.bbc.com (en inglés británico). Archivado desde el original el 11 de marzo de 2025. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  13. ↑ Suciu, Peter (18 de noviembre de 2023). «CF-105 Arrow: The Amazing Jet Designed to Fight Russia (Not from America)». The National Interest (en inglés). Consultado el 1 de enero de 2025.
  14. ↑ «Concorde Fly by Wire». heritage-concorde (en inglés). Archivado desde el original el 2 de febrero de 2026. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  15. ↑ «CONCORDE SST : FLIGHT SYSTEMS». www.concordesst.com. Archivado desde el original el 9 de febrero de 2026. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  16. ↑ «Fly-by-wire for combat aircraft» (en inglés). Flight International. 23 de agosto de 1973. p. 353. Consultado el 24 de noviembre de 2015.
  17. ↑ «NASA Armstrong Fact Sheet: F-8 Digital Fly-By-Wire Aircraft» (en inglés). NASA. 28 de febrero de 2014. Archivado desde el original el 26 de marzo de 2019. Consultado el 24 de noviembre de 2015.
  18. ↑ «History Of The Airbus A320 | Aviation Week Network». aviationweek.com (en inglés). Archivado desde el original el 25 de enero de 2026. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  19. ↑ «Why Airbus Has Such A Significant Safety Track Record With Fly-By-Wire Planes». Simple Flying (en inglés estadounidense). 18 de septiembre de 2025. Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2025. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  20. ↑ «BUSINESS TECHNOLOGY; The A320's Fly-by-Wire System (Published 1988)» (en inglés). 29 de junio de 1988. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2024. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  21. ↑ «Safety innovation #1: Fly-by-wire (FBW)». Airbus (en inglés). Archivado desde el original el 17 de enero de 2025. Consultado el 6 de marzo de 2026.
  22. ↑ Learmount, David. «ANALYSIS: How A320 changed the world for commercial pilots». Flight Global (en inglés). Consultado el 6 de marzo de 2026.
  23. 1 2 3 4 5 6 7 «Fly-By-Wire, SKYbrary». Consultado el 3 de mayo de 2018.

Bibliografía

[editar]

Enlaces externos

[editar]
Obtenido de «https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fly-by-wire&oldid=172371334»