¿Como funciona el piloto automático de un avión?

El piloto automático no «vuela» el avión en el sentido en que lo hace una persona: ejecuta un bucle de control cerrado. Primero mide el estado real de la aeronave con giróscopos y acelerómetros (hoy integrados en unidades inerciales de estado sólido), con el sistema de datos de aire (altitud, velocidad indicada, número de Mach) y con la posición procedente de GPS o de radioayudas. Después compara esos valores con la consigna que ha seleccionado la tripulación —mantener 35 000 ft (10 670 m), seguir el rumbo 270 o volar a Mach 0,78— y calcula la corrección necesaria. Por último, mueve alerones, elevador y timón a través de servoactuadores, o en aviones de mandos eléctricos envía la orden a los ordenadores de control de vuelo. El ciclo se repite decenas de veces por segundo.

Los sistemas más sencillos, típicos de la aviación ligera, actúan sobre un solo eje: mantienen las alas niveladas o siguen un rumbo. Un piloto automático de dos ejes añade el control de cabeceo (altitud y ascenso o descenso), y el de tres ejes incorpora el timón de dirección para coordinar virajes y amortiguar la guiñada. En un avión comercial el conjunto se llama sistema de guiado de vuelo y opera por modos: en el eje lateral puede mantener un rumbo, seguir una ruta lateral (LNAV) o capturar un localizador; en el vertical, mantener altitud, una velocidad vertical, un perfil de descenso calculado (VNAV) o una senda de planeo. El automando de gases (autothrottle) completa el conjunto regulando el empuje para sostener la velocidad o el régimen seleccionados.

Durante un vuelo de línea el piloto automático se conecta poco después del despegue y se desconecta antes de la toma, salvo en aproximaciones de categoría II o III, donde los sistemas redundantes de un avión certificado pueden guiarlo hasta el suelo y mantener el eje de pista en la carrera de aterrizaje. La tripulación no deja de trabajar: programa el FMS, selecciona altitudes y velocidades autorizadas por el control aéreo, vigila que cada modo activo sea el esperado y está preparada para desconectarlo y volar a mano si algo no cuadra. El despegue sigue siendo siempre manual. Los reguladores exigen además que cualquier fallo del sistema produzca una desconexión clara y que las fuerzas residuales en los mandos sean manejables, de modo que el piloto retome el control con seguridad.