Una unidad de referencia inercial de datos aéreos (ADIRU) es un componente clave del sistema integrado de referencia inercial de datos aéreos (ADIRS), que proporciona datos aéreos ( velocidad aérea , ángulo de ataque y altitud ) e información de referencia inercial (posición y actitud) a los pilotos. ' Pantallas del sistema de instrumentos de vuelo electrónicos , así como otros sistemas de la aeronave, como los motores, el piloto automático , el sistema de control de vuelo de la aeronave y los sistemas de tren de aterrizaje. [1] Un ADIRU actúa como una única fuente de datos de navegación tolerante a fallos para ambos pilotos de una aeronave. [2]Puede complementarse con una unidad de referencia de datos aéreos de actitud secundaria (SAARU), como en el diseño del Boeing 777 . [3]
Este dispositivo se utiliza en varios aviones militares , así como en aviones civiles, comenzando con el Airbus A320 [4] y el Boeing 777 . [5]
Descripción
Un ADIRS consta de hasta tres ADIRU tolerantes a fallas ubicadas en el bastidor electrónico de la aeronave, una unidad de control y visualización (CDU) asociada en la cabina y módulos de datos aéreos (ADM) montados de forma remota . [6] El ADIRU No 3 es una unidad redundante que puede seleccionarse para suministrar datos a las pantallas del comandante o del copiloto en caso de una falla parcial o total del ADIRU No 1 o No 2. No hay redundancia entre canales entre las ADIRU Nos 1 y 2, ya que la ADIRU No 3 es la única fuente alternativa de datos de referencia inerciales y de aire. Una falla de referencia inercial (IR) en ADIRU No 1 o 2 causará una pérdida de información de actitud y navegación en sus pantallas de visualización de vuelo primaria (PFD) y visualización de navegación (ND) asociadas . Una falla de referencia de datos aéreos (ADR) provocará la pérdida de información de velocidad y altitud en la pantalla afectada. En cualquier caso, la información solo se puede restaurar seleccionando el número 3 de ADIRU. [1]
Cada ADIRU comprende un ADR y un componente de referencia inercial (IR). [7]
Referencia de datos aéreos
El componente de referencia de datos aéreos (ADR) de un ADIRU proporciona datos de velocidad aérea, número de Mach , ángulo de ataque, temperatura y altitud barométrica. [8] La presión de aire del pistón y las presiones estáticas utilizadas para calcular la velocidad del aire se miden mediante pequeños ADM ubicados lo más cerca posible de los respectivos sensores de pitot y de presión estática. Los ADM transmiten sus presiones a las ADIRU a través de buses de datos ARINC 429 . [9]
Referencia inercial
El componente IR de una ADIRU proporciona actitud, vector de trayectoria de vuelo, velocidad respecto al suelo y datos de posición. [1] El giroscopio láser de anillo es una tecnología de habilitación central en el sistema y se utiliza junto con acelerómetros , GPS y otros sensores para proporcionar datos sin procesar. [10] Los principales beneficios de un láser de anillo sobre los giroscopios mecánicos más antiguos son que no hay partes móviles, es resistente y liviano, sin fricción y no resiste un cambio en la precesión .
Complejidad en la redundancia
El análisis de sistemas complejos es en sí mismo tan difícil que puede estar sujeto a errores en el proceso de certificación. Las interacciones complejas entre las computadoras de vuelo y las ADIRU pueden conducir a un comportamiento contrario a la intuición de la tripulación en caso de falla. En el caso del vuelo 72 de Qantas , el capitán cambió la fuente de datos IR de ADIRU1 a ADIRU3 tras una falla de ADIRU1; sin embargo, ADIRU1 continuó proporcionando datos ADR a la pantalla de vuelo principal del capitán. Además, la computadora maestra de control de vuelo (PRIM1) se cambió de PRIM1 a PRIM2, luego PRIM2 de nuevo a PRIM1, creando así una situación de incertidumbre para la tripulación que no sabía en qué sistemas redundantes confiaban. [11]
La dependencia de la redundancia de los sistemas de la aeronave también puede provocar retrasos en la ejecución de las reparaciones necesarias, ya que los operadores de las aerolíneas dependen de la redundancia para mantener el sistema de la aeronave en funcionamiento sin tener que reparar las fallas de inmediato. [1] [2] [3] [11]
Fallos y directivas
Directiva de aeronavegabilidad de la FAA 2000-07-27
El 3 de mayo de 2000, la FAA emitió la directiva de aeronavegabilidad 2000-07-27, abordando fallas críticas duales durante el vuelo, atribuidas a problemas de suministro de energía que afectan a los primeros giroscopios láser de anillo Honeywell HG2030 y HG2050 ADIRU utilizados en varios Boeing 737, 757, Airbus A319, Modelos A320, A321, A330 y A340. [2] [12] [13]
Directiva de aeronavegabilidad 2003-26-03
El 27 de enero de 2004, la FAA emitió la directiva de aeronavegabilidad 2003-26-03 (luego reemplazada por AD 2008-17-12) que pedía la modificación del montaje de ADIRU3 en los aviones de la familia Airbus A320 para evitar fallas y pérdidas de actitud crítica y datos de velocidad del aire. . [2] [14]
Alitalia A320
El 25 de junio de 2005, un Airbus A320-200 de Alitalia registrado como I-BIKE partió de Milán con un ADIRU defectuoso según lo permitido por la Lista de equipo mínimo . Mientras se acercaba al aeropuerto de Heathrow en Londres durante el deterioro del tiempo, otro ADIRU falló, dejando solo uno operativo. En la confusión posterior, el tercero se reinició inadvertidamente, perdiendo su rumbo de referencia y desactivando varias funciones automáticas. La tripulación pudo efectuar un aterrizaje seguro después de declarar un Pan-pan . [15]
Vuelo 124 de Malaysia Airlines
El 1 de agosto de 2005, se produjo un incidente grave que involucró al vuelo 124 de Malaysia Airlines cuando una falla ADIRU en un Boeing 777-2H6ER (9M-MRG) que volaba de Perth a Kuala Lumpur International hizo que la aeronave actuara con indicaciones falsas, lo que resultó en maniobras no comandadas. [16] En ese incidente, los datos incorrectos afectaron todos los planos de movimiento mientras la aeronave ascendía a 38.000 pies (11.600 m). La aeronave se inclinó y trepó a alrededor de 41,000 pies (12,500 m), con la advertencia de pérdida activada. Los pilotos recuperaron la aeronave con el piloto automático desactivado y solicitaron regresar a Perth. Durante el regreso a Perth, la tripulación activó brevemente los pilotos automáticos izquierdo y derecho, pero en ambos casos la aeronave se inclinó y se inclinó hacia la derecha. El avión voló manualmente durante el resto del vuelo y aterrizó de forma segura en Perth. No hubo heridos ni daños en la aeronave. La ATSB descubrió que la principal causa probable de este incidente fue un error de software latente que permitió a la ADIRU utilizar datos de un acelerómetro fallido . [17]
La Administración Federal de Aviación de EE. UU . Emitió la Directiva de Aeronavegabilidad de Emergencia (AD) 2005-18-51 que requiere que todos los operadores del 777 instalen software actualizado para resolver el error. [18]
Vuelo 68 de Qantas
El 12 de septiembre de 2006, el vuelo 68 de Qantas , matrícula de Airbus A330 VH-QPA, de Singapur a Perth presentó problemas de ADIRU pero sin causar ninguna interrupción en el vuelo. A 41.000 pies (12.000 m) y una posición estimada a 530 millas náuticas (980 km) al norte de Learmonth, Australia Occidental , [19] NAV IR1 FAULT y, 30 minutos después, se recibieron notificaciones de NAV ADR 1 FAULT en la ECAM que identificaban fallas en el sistema de navegación. en la Unidad de Referencia Inercial 1, luego en ADR 1 respectivamente. La tripulación informó a la investigación posterior del Vuelo 72 de Qantas que involucró a la misma estructura del avión y ADIRU que habían recibido numerosos mensajes de advertencia y precaución que cambiaron demasiado rápido para ser tratados. Mientras investigaba el problema, la tripulación notó una luz de FALLO ADR 1 débil e intermitente y decidió apagar el ADR 1, después de lo cual no experimentaron más problemas. No hubo impacto en los controles de vuelo durante todo el evento. Los procedimientos de mantenimiento recomendados por el fabricante de ADIRU se llevaron a cabo después de que el vuelo y las pruebas del sistema no encontraron más fallas. [19]
Vuelo Jetstar 7
El 7 de febrero de 2008, una aeronave similar (VH-EBC) operada por la subsidiaria de Qantas, Jetstar Airways, estuvo involucrada en un hecho similar mientras realizaba el servicio JQ7 desde Sydney a Ciudad Ho Chi Minh, Vietnam. En este evento, que ocurrió a 1.760 millas náuticas (3.260 km) al este de Learmonth, muchos de los mismos errores ocurrieron en la unidad ADIRU. La tripulación siguió el procedimiento pertinente aplicable en ese momento y el vuelo continuó sin problemas. [19]
Directiva de aeronavegabilidad 2008-17-12
El 6 de agosto de 2008, la FAA emitió la directiva de aeronavegabilidad 2008-17-12 ampliando los requisitos del anterior AD 2003-26-03 que se había determinado que era una solución insuficiente. En algunos casos, pidió el reemplazo de ADIRU con modelos más nuevos, pero permitió 46 meses a partir de octubre de 2008 para implementar la directiva. [20]
La ATSB aún tiene que confirmar si este evento está relacionado con los otros sucesos de Airbus A330 ADIRU. [19]
Vuelo 72 de Qantas
El 7 de octubre de 2008, el vuelo 72 de Qantas , utilizando el mismo avión involucrado en el incidente del vuelo 68, partió de Singapur hacia Perth. En algún momento del vuelo, mientras navegaba a 37,000 pies, una falla en el ADIRU número 1 provocó que el piloto automático se desconectara automáticamente seguido de dos maniobras repentinas de inclinación hacia abajo sin comando , según la Oficina de Seguridad del Transporte de Australia (ATSB). El accidente lesionó hasta 74 pasajeros y tripulantes, que van desde lesiones leves a graves. La aeronave pudo realizar un aterrizaje de emergencia sin más heridos. La aeronave estaba equipada con un ADIRS fabricado por Northrop Grumman , que los investigadores enviaron al fabricante para realizar más pruebas. [21] [22]
Vuelo 71 de Qantas
El 27 de diciembre de 2008, el vuelo 71 de Qantas de Perth a Singapur, otro A330-300 de Qantas con matrícula VH-QPG [23] estuvo involucrado en un incidente a 36.000 pies aproximadamente a 260 millas náuticas (480 km) al noroeste de Perth y 350 millas náuticas (650 km) al sur del aeropuerto de Learmonth a las 1729 WST. El piloto automático se desconectó y la tripulación recibió una alerta que indica un problema con ADIRU Número 1. [24]
Directiva de aeronavegabilidad de emergencia no 2009-0012-E
El 15 de enero de 2009, la Agencia Europea de Seguridad Aérea emitió la Directiva de Aeronavegabilidad de Emergencia No 2009-0012-E para abordar el problema anterior de A330 y A340 Northrop-Grumman ADIRU de responder incorrectamente a una referencia inercial defectuosa. En el caso de una falla de NAV IR, la respuesta de la tripulación dirigida ahora es "seleccionar APAGAR el IR relevante, seleccionar APAGAR el ADR relevante y luego girar el selector de modo giratorio de IR a la posición APAGADO". El efecto es asegurar que el IR con fallas esté apagado para que ya no pueda enviar datos erróneos a otros sistemas. [19]
Vuelo 447 de Air France
El 1 de junio de 2009, el vuelo 447 de Air France , un Airbus A330 en ruta de Río de Janeiro a París , se estrelló en el Océano Atlántico después de transmitir mensajes automáticos que indicaban fallas en varios equipos, incluido el ADIRU. [25] Mientras examinaba posibles eventos relacionados con la pérdida de ADIRS relacionada con el clima, la NTSB decidió investigar dos casos similares en A330 de crucero. [26] El 21 de mayo de 2009 , el vuelo 8091 de TAM Miami - Sao Paulo registrado como PT-MVB, y el vuelo 8 de Hong Kong - Tokyo Northwest Airlines registrado el 23 de junio de 2009 como N805NW experimentaron una pérdida repentina de datos de velocidad a la altitud de crucero y, en consecuencia, pérdida de control ADIRS. [27] [28] [29]
Vuelo 6606 de Ryanair
El 9 de octubre de 2018, el Boeing 737-800 que operaba el vuelo desde el aeropuerto de Oporto al aeropuerto de Edimburgo sufrió una falla en el ADIRU izquierdo que provocó que la aeronave se elevara y subiera 600 pies. El ADIRU izquierdo se puso en modo ATT (solo actitud) de acuerdo con el Manual de referencia rápida , pero continuó mostrando información de actitud errónea al capitán. El resto del vuelo se realizó manualmente con un aterrizaje sin incidentes. La AAIB del Reino Unido publicó el informe final el 31 de octubre de 2019, [30] con la siguiente recomendación:
Se recomienda que Boeing Commercial Aircraft modifique el Manual de referencia rápida del Boeing 737 para incluir una lista de verificación no normal para situaciones en las que aparecen anuncios del comparador de cabeceo y balanceo en la pantalla de actitud.
Ver también
- Siglas y abreviaturas en aviónica
Referencias
- ^ a b c d "La intrincada complejidad dentro de una inmaculada preocupación por la redundancia" . Semana de la seguridad aérea. 14 de agosto de 2006 . Consultado el 16 de julio de 2008 .
- ^ a b c d "Preocupación por la seguridad" . Semana de la seguridad aérea . 5 de mayo de 2005 . Consultado el 16 de septiembre de 2006 .
- ^ a b "En manos de los gremlins" . Semana de la seguridad aérea . 26 de marzo de 2007.
- ^ "ADIRU de Honeywell seleccionado por Airbus" . Farnborough. 22-28 de julio de 2002. Archivado desde el original el 17 de octubre de 2006 . Consultado el 16 de julio de 2008 .
- ^ Sistemas de aviónica digital . IEEE , AIAA . 1995. ISBN 0-7803-3050-1. Consultado el 16 de octubre de 2008 .
- ^ "738-3 Sistema de referencia inercial y datos del aire (ADIRS)" . ARINC . 2008. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2011 . Consultado el 14 de julio de 2008 .
- ^ "Instrumentos de vuelo erróneos" . Boeing Aero Magazine, número 08. Archivado desde el original el 12 de junio de 2008 . Consultado el 14 de julio de 2008 .
- ^ "Módulo de datos aéreos" (PDF) . Honeywell . Consultado el 25 de diciembre de 2016 .
- ^ Resúmenes aeroespaciales internacionales . Cambridge Scientific Abstracts, Inc, Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica . 1985 . Consultado el 16 de octubre de 2008 .
- ^ a b CW Johnson; C. Michael Holloway (2 de febrero de 2009). "Los peligros de la interacción con aplicaciones de aviónica modulares y autorreparables: redundancia considerada perjudicial" (PDF) . Consultado el 8 de junio de 2009 .
- ^ "Aviones de varias categorías de transporte equipados con determinadas unidades de referencia inercial de datos aéreos de Honeywell" . Autoridad Federal de Aviación de EE . UU . 18 de abril de 2000 . Consultado el 15 de octubre de 2008 .
- ^ "AD / INST / 45 Honeywell Air Data Inercial Reference Units 6/2000 DM" (PDF) . Autoridad Australiana de Seguridad de la Aviación Civil . 27 de abril de 2000. Archivado desde el original (PDF) el 5 de agosto de 2008.
- ^ "Aviones Airbus de las series A318, A319, A320 y A321 equipados con determinadas unidades de referencia inercial de datos aéreos de Northrop Grumman (antes Litton)" . Autoridad Federal de Aviación de EE . UU . 6 de agosto de 2008 . Consultado el 15 de octubre de 2008 .
- ^ "Boletín AAIB: 6/2006" (PDF) . Subdivisión de Investigación de Accidentes Aéreos del Reino Unido . 2006. Archivado desde el original (PDF) el 22 de octubre de 2008 . Consultado el 15 de octubre de 2008 .
- ^ Descripción del accidente para el vuelo 124 de Malaysia Airlines en la red de seguridad de la aviación . Consultado el 15 de octubre de 2008.
- ^ "Evento perturbador en vuelo, 240 km al noroeste de Perth, WA, Boeing Company 777-200, 9M-MRG, 1 de agosto de 2005" (PDF) . Oficina de Seguridad del Transporte de Australia . 2007-03-13 . Consultado el 15 de octubre de 2008 .
- ^ "Directiva de aeronavegabilidad de emergencia (AD) 2005-18-51" . Administración Federal de Aviación . 2005-08-29 . Consultado el 15 de octubre de 2008 .
- ^ a b c d e "Malestar en vuelo, 154 km al oeste de Learmonth, WA, 7 de octubre de 2008, VH-QPA, Airbus A330-303 - Factual provisional" (PDF) . Investigación de sucesos de aviación AO-2008-070 . Oficina de Seguridad del Transporte de Australia . 2009-03-06 . Consultado el 7 de marzo de 2009 .
- ^ "AD 2008-17-12 Airbus" (PDF) . Autoridad Federal de Aviación de EE . UU . 6 de agosto de 2008. Archivado desde el original (PDF) el 17 de junio de 2009 . Consultado el 16 de octubre de 2008 .
- ^ "Error de computadora detrás del drama en el aire de Qantas" . Corporación Australiana de Radiodifusión . 14 de octubre de 2008. Archivado desde el original el 16 de octubre de 2008 . Consultado el 15 de octubre de 2008 .
- ^ Steve Creedy (17 de octubre de 2008). "Pruebas estadounidenses sobre datos falsos enviados en el jet de Qantas sobre WA" . El australiano . Archivado desde el original el 17 de octubre de 2008 . Consultado el 16 de octubre de 2008 .
- ^ Mike Walker. "Eventos de lanzamiento de Learmonth A330" (PDF) .
- ^ "Incidente de Qantas Airbus A330, 480 km al noroeste de Perth el 27 de diciembre de 2008" (Comunicado de prensa). Oficina de Seguridad del Transporte de Australia. 2 de enero de 2009. Archivado desde el original el 10 de enero de 2009 . Consultado el 6 de enero de 2009 .
- ^ Simon Hradecky (2 de junio de 2009). "Accidente: Air France A332 sobre el Atlántico el 1 de junio de 2009, la aeronave impactó el océano" . The Aviation Herald .
- ^ "Air France 447 – Two A330 incidentes de velocidad y altitud bajo el escrutinio de la NTSB" . aviationnewsrelease. 28 de junio de 2009.
- ^ "NTSB investiga dos incidentes recientes que involucran posibles anomalías en la indicación de velocidad y altitud de la A-330" (Comunicado de prensa). NTSB . 25 de junio de 2009 . Consultado el 14 de octubre de 2011 .
- ^ "Breve de incidente" . NTSB. 18 de julio de 2011.
- ^ "Breve de incidente" . NTSB. 27 de junio de 2011.
- ^ "Investigación de AAIB a Boeing 737-8AS, EI-GJT" .
Otras lecturas
- Dave Carbaugh; Doug Forsythe; Melville McIntyre. "Información de instrumental de vuelo errónea" . Revista Aero . Boeing . Archivado desde el original el 6 de septiembre de 2008 . Consultado el 16 de octubre de 2008 .
- Melville Duncan W. McIntyre, Boeing (25 de noviembre de 2003). "Patente estadounidense 6654685 - Aparato y método para la navegación de una aeronave" . Oficina de Patentes de Estados Unidos . Consultado el 16 de octubre de 2008 .