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Come funziona il pilota automatico di un aereo?

Risposta diretta

Il pilota automatico è un sistema di controllo che mantiene assetto, prua, altitudine e velocità senza intervento manuale. Legge i sensori (giroscopi, accelerometri, dati aria, GPS), li confronta con l'obiettivo del pilota e muove le superfici di controllo tramite servi. Sugli aerei moderni segue la rotta dell'FMS e può atterrare in condizioni Cat III.

Come funziona il pilota automatico di un aereo?
¿Como funciona el piloto automático de un avión?Dmitry Terekhov from Odintsovo, Russian Federation (CC BY SA), vía commons

Un anello di controllo, non un cervello

Il pilota automatico non "pilota" l'aereo come farebbe un umano: gestisce un anello di controllo chiuso. Prima misura lo stato reale dell'aereo con giroscopi e accelerometri (oggi integrati in unità inerziali a stato solido), il sistema dati aria (altitudine, velocità indicata, numero di Mach) e la posizione via GPS o aiuti radio alla navigazione. Poi confronta questi valori con il riferimento scelto dall'equipaggio — ad esempio mantenere 35.000 ft (10.670 m), seguire la prua 270 o volare a Mach 0,78 — e calcola la correzione necessaria. Infine muove alettoni, equilibratore e timone tramite attuatori servo, oppure, sugli aerei fly-by-wire, invia il comando ai computer di controllo di volo. Il ciclo si ripete decine di volte al secondo.

Assi e modi

I sistemi più semplici, tipici dell'aviazione leggera, agiscono su un solo asse: mantengono le ali livellate o una prua. Un pilota automatico a due assi aggiunge il controllo di beccheggio (altitudine e salita o discesa), e un sistema a tre assi aggiunge il timone per coordinare le virate e smorzare l'imbardata. Su un aereo di linea, il pacchetto completo si chiama Flight Guidance System e opera tramite modi: sull'asse laterale può mantenere una prua, seguire una rotta laterale (LNAV) o agganciare un localizzatore; sull'asse verticale può mantenere l'altitudine, una velocità verticale, un profilo di discesa calcolato (VNAV) o un sentiero di discesa. L'autothrottle completa il sistema regolando la spinta per mantenere la velocità o l'impostazione di potenza selezionata.

Cosa continua a fare il pilota

In un volo di linea, il pilota automatico viene inserito poco dopo il decollo e disinserito prima di toccare terra, tranne negli avvicinamenti di categoria II o III, nei quali i sistemi ridondanti di un aereo certificato possono condurlo fino al suolo e mantenerlo sulla linea centrale della pista durante la corsa di atterraggio. L'equipaggio non smette mai di lavorare: programma l'FMS, seleziona le altitudini e le velocità autorizzate dal controllo del traffico aereo, verifica che ogni modo attivo sia quello previsto, ed è pronto a disconnettere e pilotare manualmente se qualcosa non va. Il decollo viene sempre effettuato manualmente. Le autorità regolatorie richiedono inoltre che ogni guasto del sistema produca una disconnessione chiara e che le forze di comando residue restino controllabili, affinché il pilota possa riprendere il controllo in sicurezza.

Altre domande

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