Qué es el sistema Flight Director: funcionamiento, componentes, preguntas frecuentes

Director de vuelo

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El tema de discusión: Flight Director System y sus diversos conceptos críticos.

Sistema de director de vuelo | Simulador de director de vuelo

¿Qué es Flight Director?

Hay varios instrumentos en una aeronave que ayuda al piloto en el proceso de toma de decisiones durante el vuelo. Uno de ellos es el Director de vuelo que es particularmente responsable del mantenimiento de la trayectoria..

Un director de vuelo funciona como un dispositivo de guía que aparece en el indicador de actitud de una aeronave y es responsable de mostrar la actitud requerida por el piloto para seguir una trayectoria en particular. Además, calcula y muestra los ángulos de inclinación y alabeo necesarios para que la aeronave siga un rumbo predeterminado. La forma precisa de su pantalla varía según el instrumento. Es la unidad central de procesamiento del sistema de piloto automático y, por lo tanto, también se conoce como el cerebro del piloto automático de la aeronave.

que es el sistema de director de vuelo
Director de vuelo integrado en el indicador de actitud; Fuente de imagen: Sheldor 2000Indicador de actitud con FDCC BY-SA 4.0

Cálculos de nivel superior, que no sean rectos y nivelados vuelo, requieren que el piloto automático realice tareas adicionales como encontrar un rumbo específico (interceptar), cambiar altitudes y seguir fuentes de navegación con vientos cruzados. El Flight Director está construido con la capacidad informática para realizar estas tareas y, por lo general, muestra los indicadores del piloto para directrices.

Puede emplearse tanto en modo de vuelo manual como en piloto automático. La carga de trabajo del piloto aumenta como resultado de la programación del Director de vuelo. El esfuerzo general se reduce si la carga de trabajo adicional se compensa al permitir que el piloto automático dirija la aeronave. Sin embargo, si eliges utilizar la pantalla FD y aún vuela el aeronave manualmente, su carga aumentará significativamente.

¿Cómo funciona un director de vuelo?

Un director de vuelo es una herramienta beneficiosa que proporciona señales para ayudar a las entradas de control del piloto o del piloto automático a lo largo de una ruta de vuelo predeterminada y calculada. Incluye el papel de muchos otros elementos necesarios para el funcionamiento acumulativo.

El ADC y una computadora de datos de vuelo transmiten de manera responsable la información al Director de Vuelo en el escenario habitual. El ADC tiene en cuenta los datos de altitud, velocidad del aire y temperatura, datos de rumbo de las válvulas de flujo magnético, lecturas del indicador de situación horizontal (o PFLIGHT DIRECTOR / pantalla multifunción (MFLIGHT DIRECTOR) / indicador electrónico de situación horizontal (EHSI)) y datos de navegación obtenidos de FMS, VOR (rango omnidireccional de muy alta frecuencia) / DME (equipo de medición de distancia) y fuentes RNAV. La computadora de datos de vuelo combina todos los datos en una señal de comando, incluida la velocidad, la ubicación, el cierre, la grieta, la trayectoria, la ruta prevista y la altitud.

Las barras de comando en el indicador de actitud indican la señal de comando, que simboliza las entradas de cabeceo y balanceo requeridas, que varían en función de los objetivos especificados. El puede exhibir dos formas, ya sea chevrones invertidos (o símbolos en forma de V) o barras cruzadas, que facilitan guiar la aeronave a la ubicación deseada. El símbolo de la aeronave está alineado en las barras de comando del indicador de actitud en los dos casos antes mencionados. De lo contrario, el piloto automático debe estar habilitado para ejecutar los movimientos de control reales para volar la pista y la altitud elegidas.

Componentes del sistema Flight Director

Los componentes principales de un sistema Flight Director son:

  1. Indicador de director de vuelo (FDI)
  2. Indicador de situación horizontal (HIS)
  3. Selector de modo
  4. Computadora del director de vuelo

Indicador de director de vuelo (FDI)

Este es el primer componente importante del sistema FD y ayuda al piloto a mantener los valores de tono predeterminados.

El control de comando de cabeceo fija el ángulo de cabeceo previsto, necesario para el ascenso o descenso de la aeronave. La actitud calculada se muestra en las barras de comando para preservar el ángulo de inclinación preseleccionado a través de una variedad de modos, incluidos HDG (rumbo), VOR / LOC (seguimiento del localizador) y AUTO APP o G / S (recopilación automática y seguimiento de localizadores ILS y trayectoria de planeo).

La senda de planeo ILS permite que el modo automático active un algoritmo de selección de cabeceo completamente automatizado de acuerdo con el rendimiento de la aeronave y las condiciones del viento. Una subida se inicia girando el control en sentido horario, mientras que una caída se inicia girando el control en sentido antihorario. La pendiente de planeo manual o la opción GS permite alcanzar y mantener manualmente la pendiente de planeo mediante señales de comando de cabeceo. El modo GA (ida y vuelta) muestra los datos del comando de ascenso combinados con el control automático del acelerador / velocidad.

En los modos HDG y VOR / LOC, se puede utilizar la opción ALT HOLD (retención de altitud). El piloto también puede alternar el interruptor en el modo de APLICACIÓN AUTOMÁTICA antes de que la aeronave entre en la trayectoria de planeo. Cuando se activan, los comandos de tono se basan en la altitud barométrica actual del altímetro.

Indicador de situación horizontal (HSI)

El indicador de situación horizontal (HSI) tiene en cuenta la comprensión del piloto para utilizar las ayudas a la navegación de la aeronave.

El HIS se produce a través de una combinación de indicación de rumbo, indicador radio magnético (RMI), indicador de seguimiento e indicador de alcance. También puede mostrar datos de VOR, DME, ILS o ADF. Debajo de la línea lubber de rumbo, una tarjeta de brújula giratoria contiene el valor de rumbo de la aeronave. Esta tarjeta de brújula requiere calibración en incrementos de 5 °. El puntero de rumbo transmite datos de rumbo magnético desde la aeronave a la estación terrestre elegida (VOR o ADF). El icono de la aeronave fija y la barra de seguimiento flotante visualizan la posición de la aeronave sobre la pista predeterminada (localizador VOR o ILS).

  1. Intercepción de la vía de entrada El piloto se asegura de que la indicación TO-FROM para asegurarse de que apunte a la punta de la flecha de la pista a lo largo de la ruta adecuada. El piloto vuela en el ángulo de intercepción, generalmente de 30 ° a 45 °, asegurándose de que la punta de la flecha de seguimiento esté en la mitad superior del HSI. El ángulo de la pista elegida no debe ser mayor de 90 °.
  2. Seguimiento de salida La ventana de selección contiene las pistas para elegir el piloto y garantiza que los puntos de indicación TO-FROM estén en línea con la cola de la flecha de la pista para el seguimiento de salida. Luego, el piloto hace girar la aeronave en la ruta más corta posible hacia una pista de interceptación, con la punta de la flecha de la pista en la mitad superior del HSI y un ángulo de interceptación apropiado (generalmente 45 °).

Computadora del director de vuelo

La computadora principal de Flight Director recibe datos de las siguientes fuentes:

  1. Giroscopio de actitud
  2. Altímetro de radar
  3. Sistema de brújula
  4. Sensores de barómetro
  5. Receptor de senda de planeo VOR / localizer

La computadora usa estos datos para enviar información de instrucciones de dirección al piloto, lo que le permite:

  1. Vuela en una dirección específica.
  2. Mantenga una actitud de cabeceo predeterminada durante el vuelo.
  3. Mantén la altitud.
  4. Interceptar y mantener un VOR predeterminado o una pista de localizador.
  5. Utilice una pendiente de planeo ILS para volar.

¿Cómo utilizar un Flight Director?

Director de vuelo sin piloto automático

El Flight Director y el sistema de piloto automático están diseñados para funcionar en conjunto. Sin embargo, la activación o desactivación del piloto automático con el primero depende de la instalación.

Si el piloto visualiza toda la información procesada en forma de señales de la barra de comando FD, se puede asumir con seguridad que el piloto automático no está activado. Aún así, el piloto debe maniobrar manualmente el avión para seguir estas señales con el fin de volar la ruta de vuelo especificada. Esto aumenta su carga, ya que debe programar al Director de vuelo para que realice cada procedimiento o maniobra mientras vuela el avión.

Director de vuelo con piloto automático

La presencia tanto del director de vuelo como del piloto automático no obliga al piloto a utilizar ambos simultáneamente.

Las señales de Flight Director se pueden utilizar sin usar el piloto automático en absoluto. También es posible operar el piloto automático sin involucrar adicionalmente al Director de vuelo. La activación del piloto automático permite un fácil cumplimiento de las instrucciones del FD y volar el avión a lo largo de las rutas laterales y longitudinales especificadas.

A menudo es una situación decisiva para un piloto si realizar las señales FD manualmente o dejar que el piloto automático lo haga automáticamente. Por lo tanto, verificar el modo de piloto automático y el estado de activación es esencial para estar al tanto de quién está pilotando el avión.

Diferencia entre piloto automático y director de vuelo

Existen pocas diferencias entre el Flight Director y el Autopilot en función de su funcionamiento.

El piloto automático tiene en cuenta la actitud requerida que se muestra en el indicador de actitud, que es evaluada por el director de vuelo. Por el contrario, el piloto automático opera las superficies de control de la aeronave para alterar la altitud, dirección y altitud de la aeronave.

Entonces, el piloto automático realmente controla la aeronave, mientras que el FD calcula y muestra la ruta de vuelo planificada al piloto como el cerebro de la operación. En otra referencia, el piloto puede activar el Director de vuelo y adherirse a su actitud sugerida para volar la aeronave manualmente, todo sin activar el piloto automático.

Director de vuelo de señal única frente a doble señal

Director de vuelo de señal única

Hay dos tipos principales de sistema Flight Director basados ​​en el método de visualización de datos. El primero se conoce como el director de vuelo de señal única.

La señal única, a menudo conocida como barra en V, le da al piloto una indicación inmediata de dónde colocar la aeronave en alabeo y cabeceo.

Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, IDA, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

En esta pantalla, las “barras V” muestran qué camino tomar: hacia arriba, hacia abajo, ladear a la izquierda o ladear a la derecha. El piloto solo necesita hacer coincidir el ícono del avión con las "barras V".

Director de vuelo de doble señal

El segundo tipo principal es el Dual Cue, que también es el más utilizado a nivel mundial.

La señal dividida o barras transversales, también conocida como señal dual, tiene la ventaja de permitir el seguimiento de comandos del Director de vuelo por separado, como durante una aproximación en círculo. La barra vertical en esta pantalla indica un comando hacia la izquierda o hacia la derecha.

Fuente de la imagen: Fotógrafo: Reddy & Garcia, Horizonte artificial VMS, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

La orientación izquierda de la barra vertical requiere que la aeronave se ladee en la dirección izquierda. Si el piloto cumple con la orden, la línea vertical se moverá hacia el centro. La barra horizontal es la misma; a medida que cae, coloque el símbolo del avión en él. Si se ejecuta el comando, la barra plana se moverá al centro.

Sobre Esha Chakraborty

Tengo experiencia en Ingeniería Aeroespacial, actualmente trabajando en la aplicación de la Robótica en la Defensa y la Industria de las Ciencias Espaciales. Soy un aprendiz continuo y mi pasión por las artes creativas me mantiene inclinado hacia el diseño de conceptos novedosos de ingeniería.
Con los robots sustituyendo casi todas las acciones humanas en el futuro, me gusta llevar a mis lectores los aspectos fundamentales del tema de una manera fácil pero informativa. También me gusta mantenerme actualizado con los avances en la industria aeroespacial simultáneamente.

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