Un piloto automático es un ejemplo de un sistema de control. Los sistemas de control aplican una acción basándose en una medida y casi siempre tienen un impacto en el valor que están midiendo. Un ejemplo clásico de uno de estos sistemas en un alimentador en bucle negativo que controla el termostato en una casa. Uno de estos bucles funciona de la siguiente manera: Es verano y el dueño de la casa configura el termostato a la temperatura deseada – digamos 22 grados centígrados.
El termostato mide la temperatura del aire la compara a la temperatura del dispositivo. Con el tiempo, el aire caliente fuera de la casa elevará la temperatura dentro de la casa. Cuando la temperatura dentro de la casa se eleve por encima de los 22 grados, el termostato enviará una señal a la unidad del aire acondicionado. El aire acondicionado se encenderá y enfriará la habitación, y cuando la temperatura vuelva a estar a los 22 grados que se desean, otra señal es enviada a la unidad para que se apague.
Se llama alimentados negativo de bucle porque el resultado de una cierta acción (el aire acondicionado encendiéndose) inhibe que esa acción continúe pasando en un momento dado. Todos estos sistemas de bucle requieren un receptor, un centro de control y un efector. En el ejemplo que hemos mencionado más arriba, el receptor es el termostato que mire la temperatura del aire.
El centro de control es el procesador dentro del termostato, y el efector es la unidad de aire acondicionado. ¿Cómo se aplica esto a los pilotos automáticos de los aviones? Lo cierto es que funcionan de la misma manera. Consideremos el ejemplo de un piloto que ha activado un piloto automático de un solo eje, del cual hemos hablado en el artículo anterior.
El piloto configura un modo de control para mantener las alas en un nivel determinado. Sin embargo, incluso con una ligera sacudida de aire, una de las alas puede finalmente inclinarse o elevarse un poco. Sensores de posición en el ala detectan este movimiento y envían una señal al ordenador del piloto automático. Dicho ordenador procesa los datos de entrada y determina que las alas ya no están niveladas.
El ordenador del piloto automático entonces envía una señal a los servos que controlan los alerones del avión. La señal es un comando muy específico que le dice al servo que haga un ajuste muy preciso. Cada servo tiene un pequeño motor eléctrico con un embrague enganchado a un cable, el cual está a su vez conectado al alerón. Cuando el cable se mueve, el alerón lo hace de la misma manera.
Según los alerones se ajustan basándose en los datos que le han sido proporcionados, las alas se mueven en una y otra dirección. El ordenador del piloto automático borra retira el comando cuando el sensor de posición en el ala detecta que las alas están de nuevo niveladas. Los servos entonces paran de aplicar presión en los cables del alerón.
Este tipo de bucle trabaja de forma continuada, muchas veces por segundo y mucho más rápido de lo que podría hacerlo un piloto humano. Los pilotos automáticos de dos y tres ejes obedecen a los mismos principios, empleando múltiples procesadores que controlan las diferentes partes del avión que sirven para su direccionamiento. ¿Pueden fallar estos sistemas tan importantes para el vuelo?
Los pilotos automáticos pueden fallar, y de hecho lo hacen de vez en cuando. Un problema muy común es un fallo en los servos, ya sea por un motor en malas condiciones o por una conexión fallida. Un sensor de posición también puede fallar, resultando en una pérdida de los datos necesarios de entrada al ordenador del piloto automático.
Afortunadamente, estos sistemas no previenen de que rápidamente se puede tomar el control manual. Es tan simple como que el piloto desactive este sistema, ya sea pulsando un conmutador o tirando del fusible del piloto automático.
Algunos accidentes aéreos han sido reportados por motivo de que el piloto no ha podido desactivar el sistema de control del piloto automático a tiempo. Solo en algunas ocasiones, algunos pilotos acaban teniendo algunos problemas en las configuraciones de los pilotos automáticos que están administrando, sin saber muy bien porque no hacen lo que se les pide. Este es el motivo por lo están tan entrenados para situaciones como esta.
No solo deben saber cada función del piloto automático, sino que deben saber como quitarlo y manejarse sin el. También hay un rígido mantenimiento para asegurarse de que todos los sensores y servos están en buenas condiciones para trabajar. Cualquier cambio en el sistema, necesita una revisión de todas las piezas para reajustar cada una de las partes.
Muchos pilotos automáticos modernos pueden recibir los datos mediante un receptor GPS instalado en el propio avión. Uno de estos receptores puede determinar la posición de un receptor calculando la distancia a partir de tres o más satélites en una red GPS.
Con esta información de posicionamiento, un piloto automático puede hacer mucho más que solo mantener un avión en rumbo y con la altitud correcta – puede incluso ejecutar un plan de vuelo.
