¿Por qué el piloto automático y el acelerador automático se mantienen separados en grandes transportes?

Tengo el presentimiento de que los dos sistemas diferentes tienen estándares de certificación diferentes y / o son más fáciles de certificar como sistemas “particionados”.

El funcionamiento adecuado de estos sistemas es crítico para la seguridad del vuelo y, por lo tanto, el cumplimiento de estándares relevantes como el DO-178 es extremadamente difícil. Debe demostrarse que la probabilidad de una falla en todos los modos que podría conducir a la pérdida de vidas o del casco debe ser inferior a 1 en mil millones de horas de vuelo (o 1 en 10 millones dependiendo de la clasificación).

Hay una cantidad engañosamente grande de modos para esos sistemas. La gente tiende a pensar en el piloto automático en crucero directo y nivelado, pero tiene que manejar docenas de modos, reversiones, capturas automáticas, etc. Mientras tanto, los aceleradores automáticos también tienen varios modos. Combinar esos dos sistemas, considerando todas las combinaciones de modos en los que operan, aumentaría los requisitos de prueba y documentación más allá de la viabilidad.

Si los dos sistemas pueden considerarse particionados, es decir, si no confían en el mismo hardware, son más simples de certificar por sí mismos.

Si lo piensa, toda la cubierta de vuelo podría reducirse a una caja que funciona con una pieza de hardware y un montón de pantallas y sensores. Combina todo en uno. Eso simplificaría dramáticamente las cosas, mejoraría la extensibilidad, reduciría el costo y el peso, etc.

También crearía un único punto de falla. No obtendrías 1 en mil millones en ninguna categoría.

Los aviones más modernos como el 787 han combinado una gran cantidad de hardware e implementado cosas como el sistema de gestión de vuelo como un módulo de solo software. Que yo sepa, todavía está certificado por separado por razones de complejidad.

Entonces, por razones de complejidad, los subsistemas generalmente se implementan en su propio hardware redundante o al menos software y se prueban y certifican como unidades funcionales independientes más pequeñas.

Es porque los dos sistemas tienen diferentes entradas y salidas. El piloto automático utiliza servomotores para alimentar los sistemas de control de vuelo (la salida) y utiliza los giroscopios de actitud para medir la respuesta (la entrada). El acelerador automático utiliza servomotores para mover directamente las palancas de potencia (la salida) y utiliza el sistema pitot estático y las sondas de temperatura del motor para medir la respuesta (la entrada). Completamente diferentes entradas y salidas.

Dicho esto, la computadora de gestión de vuelo puede integrar perfectamente los comandos de piloto automático y acelerador automático para mantener una condición de vuelo deseada.

Todas estas cosas están controladas de manera integrada por una computadora de gestión y guía de vuelo. Este trabajo realizado por algunas otras computadoras en correlación con FMGC.
Pero cuando ocurre una falla en cualquier sistema como piloto automático o empuje automático, entonces el sistema puede seleccionar de forma independiente.
Las aeronaves están diseñadas con mucha inteligencia y continúan mejorando en todos los sistemas.

En un avión ligero, el piloto automático no se considera relevante para la seguridad. El piloto sabe cómo volar el avión. Esto parece ser muy diferente para los pesados. El piloto simplemente hace lo que el director de vuelo le indica. Lo que ha resultado en accidentes cuando el FD está equivocado por alguna razón, generalmente porque los pilotos giraron mal las perillas.

Por lo tanto, tenerlos apenas integrados parece un poco preocupante. Y también deberían integrarse con la navegación, de modo que no sea posible decirle al autotrotle que se deslice bajo el suelo, por ejemplo.