SmartThrottle

El nuevo Falcon 10X presenta la tecnología de combate Rafale

Descubra el sistema SmartThrottle que utiliza una sola palanca para controlar ambos motores


El nuevo Falcon 10X tendrá control de motor basado en el caza Rafale

El francés Dassault Falcon anunció hoy (6), su avión más nuevo, el Falcon 10X. El modelo será el miembro más grande de la familia Falcon, con una cabina ultra ancha y un alcance de hasta 7.500 millas náuticas (13.400 km) compitiendo directamente con el Gulfstream G700 y el Bombardier Global 7500.

Sin embargo, uno de los grandes diferenciales del Falcon 10X es la tecnología incorporada en la cabina, con especial énfasis en el uso de una sola palanca del acelerador. Es decir, a pesar de que se trata de un avión bimotor, el piloto tendrá una sola palanca para controlar ambas hélices, una tecnología originada en la aviación de combate, especialmente de Rafale.

Con la evolución de las tecnologías digitales, los sistemas de aceleración se han vuelto cada vez más sofisticados, dando como resultado herramientas como el acelerador automático, que actúa sobre las palancas de forma automática. Más recientemente, el grupo francés Dassault ha dado un paso más al equipar a sus cazas Rafale con una solución que lleva este mando de potencia a un nuevo nivel operativo. El avión de combate supersónico incorpora una sola palanca de aceleración capaz de controlar simultáneamente sus dos motores. 

Transfiriendo la experiencia que consolidó en el ámbito militar al entorno civil, Dassault introdujo la tecnología para su nuevo avión comercial, con el objetivo de reducir la carga de trabajo de los pilotos, aumentar la eficiencia del avión y hacer que el vuelo sea aún más seguro, especialmente en situaciones de emergencia. situaciones. Los ingenieros no descartan que en el futuro el dispositivo permita operaciones con un solo piloto en aviones de ultra largo alcance. 

Pruebas de vuelo

Llamado SmartThrottle, el sistema se encuentra en una fase de prueba avanzada, utilizando un prototipo Falcon 7X como plataforma de prueba de vuelo. Originalmente, la idea era que el Falcon 8X ya recibiera esta nueva tecnología, pero, en el momento del desarrollo del modelo, el proyecto aún no estaba lo suficientemente maduro. En los últimos años, sin embargo, el programa ha comenzado a tomar forma y se anunció como un punto culminante en el proyecto Falcon 10X.

 

El modelo de concepto, en estudios sobre el Falcon 7X, agrega una serie de innovaciones. Integrado con el sistema de control de vuelo digital (DFCS) y el fly-by-wire (FBW), SmartThrottle combina el control de potencia (acelerador) de los tres motores del Falcon 7X en una sola palanca.

La solución se benefició de los enormes avances realizados por Dassault en el control de vuelo digital, así como de su sistema fly-by-wire, que convierte los comandos de los pilotos en pulsos eléctricos capaces de activar válvulas hidráulicas encargadas de mover las superficies de control del vuelo del avión. El primer avión civil del fabricante francés en contar con tecnología FBW, el Falcon 7X demostró ser la mejor opción para convertirse en una plataforma de pruebas.

Más allá del acelerador automático

Detalle del acelerador único adoptado por Falcon 10X, similar al existente en Rafale

En resumen, SmartThrottle se puede describir como un acelerador automático mejorado. En otras palabras, además de incorporar las características estándar del sistema de control automático de potencia del motor, tiene algunas características de seguridad adicionales, como recuperación de emergencia, control automático de asimetría de potencia, modo de descenso de emergencia, mitigación de falla del motor. Motor y protección contra parada incorrecta del motor en caso de avería. Una innovación en el mercado de la aviación civil, la intención es que la monomando se pueda utilizar en todas las fases del vuelo, desde el accionamiento hasta el corte de los motores, lo que será posible gracias a la integración del sistema con el DFCS.  

El funcionamiento del Smart Throttle sigue la lógica del equipo de control actual. Al tratarse de un sistema digital, el software configurará todo el comportamiento de la palanca, cuyos movimientos serán transferidos a un sistema mecánico controlado por ordenador. De esta forma, el piloto tendrá prácticamente la misma sensación que tendría si estuviera controlando un stick analógico, imponiendo más o menos fuerza física. Incluso será posible calibrar la fricción necesaria para utilizar el acelerador.

Tenga en cuenta el uso de tres palancas [detalle en blanco] para controlar los motores Falcon 900LX

Por ahora, una tira de LED en ambos lados rodea la palanca SmartThrottle utilizada experimentalmente en el Falcon 7X. Los colores de las luces van del rojo al verde, destacando las condiciones instantáneas sobre el estado de los motores. Esta tira de LED permite que el sistema también muestre la configuración de potencia que se está utilizando si hay algún mal funcionamiento con el acelerador. 

FBW cerrado

El sistema se basa en la tecnología fly-by-wire de circuito cerrado. Para entender la diferencia, el circuito abierto FBW básicamente traduce las acciones de los pilotos de forma electrónica a una central digital, que pasa los comandos a un sistema analógico, compuesto por cables, actuadores hidráulicos o varillas en las superficies de control. Así, cuando el piloto mueve el joystick o el sidestick, el sistema envía un pulso eléctrico proporcional al movimiento a una central electrónica, que procesa la información y actúa sobre las superficies de control, exactamente como en un avión con controles mecánicos (ya sea por cables y poleas o hidráulica). En este sistema, si el piloto gira la palanca hacia la izquierda y luego vuelve a la posición neutral, el avión seguirá el mismo comando, girará a la izquierda y nivelará. 

En el sistema de circuito cerrado, la palanca también envía un pulso a través de computadoras al sistema mecánico instalado en la superficie de control, así como en el circuito abierto. Sin embargo, en el circuito cerrado, el sistema mantiene la actitud cuando el piloto retira la mano del mando. De esta forma, si el piloto ordena un viraje a la izquierda y suelta la palanca, el avión mantendrá el viraje hasta que obtenga una orden para deshacer el viraje. La aeronave solo entenderá que debe regresar a vuelo nivelado si hay un comando que neutralice la acción. 

Sin motor

Con SmartThrottle, el sistema permitirá al piloto volar dentro de un entorno seguro, independientemente de las condiciones del motor, agregando un elemento más en comparación con el acelerador automático convencional. Con un acelerador, el piloto podrá volar con seguridad incluso en caso de falla de uno de los motores, ya que solo habrá una palanca de la que ocuparse.

En la práctica, DFCS y fly-by-wire gestionan la envolvente de vuelo, incluida la asimetría de potencia, mientras el piloto vuela como si estuviera en una situación normal. La única preocupación será realizar las respectivas listas de verificación y configurar el avión para la nueva condición de vuelo, sin preocuparse por el control lateral o aislar el acelerador del motor inoperante.

Las pruebas han demostrado que el DFCS, al reconocer la avería del motor, gestiona el uso de las superficies de control a través del FBW, ajustando la compensación ideal. En este caso, el piloto solo deberá volar según la configuración que el ordenador haya estipulado, sin tener que "pelear" con las superficies de control. Aunque el avión no gana una nueva configuración, para el piloto las acciones son las mismas, ya que sus comandos comienzan a actuar en función del plano compensado. Es decir, independientemente de que el alerón o el timón estén en otra posición, para el piloto es como si fuera una configuración limpia.

Otra función planeada para SmartThrottle es evitar que el piloto avance el acelerador si está cerca de la velocidad máxima de operación (Vmo) o reduce la potencia incorrectamente. El sistema de fricción puede bloquear la acción, imponiendo una fuerza que evita una actitud incorrecta por parte del piloto. 

Man X Machine

Para aquellos que puedan temer el riesgo de que el avión asuma el control como pilotos, Dassault aclara que el Rafale ya vuela exactamente de esa manera, con total seguridad. Sin embargo, para que el sistema funcione, de hecho, el fabricante tendrá que trabajar en estrecha colaboración con sus proveedores de motores, ya que SmartThrottle requiere acceso completo a los aspectos operativos del motor. De forma simplificada, en la actualidad, sistemas como Fadec (Full Authority Engine Control), que controla automáticamente el arranque de los motores, así como el suministro de combustible y bombas y el rendimiento de los reactores, dependen de los informes del avión de lo que fue o se está haciendo. hecho. Con la nueva tecnología, el DFCS debería tener acceso directo a todos estos parámetros del motor.

Por lo tanto, el DFCS ahora administrará todos los controles de vuelo primarios y secundarios y tendrá autoridad sobre el motor. A pesar de la innovación, asegura el fabricante, la autoridad final seguirá siendo de los pilotos, que serán asistidos activamente por el sistema. La intención es que el avión proporcione reacciones que requieren respuestas muy rápidas, dejando al piloto tiempo para gestionar las acciones de recuperación de la seguridad del vuelo. Al tener un avión que compensa una falla de motor y le evita preocuparse por aislar el acelerador del motor inoperativo, el piloto se siente más seguro y tiene menos carga de trabajo en un momento crítico. 

 

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Por Edmundo Ubiratan

Publicado em 6 de Mayo de 2021 a las 17:02


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