Aeronáutica, Eletrônica, Eletrônica embarcada, Instrumentação, Processamento digital de sinais, Tecnologia de informação

Fly-by-Wire: o que é?

O assunto deste post é uma introdução ao sistema Fly-by-Wire nos aviões modernos. É mostrado como funciona e as vantagens em relação aos sistemas antigos.

Antes do Fly-by-Wire

Antigamente, o piloto controlava os atuadores do avião (leme, flaps, ailerons, profundores, spoilers e freio) por meio de polias, manivelas, cabos de aço e tubulações hidráulicas.

partes do avião
As partes principais e a localização dos atuadores.

Estes sistemas mecânicos adicionavam muito peso ao avião, além da manutenção ser mais longa e complexa.

O diagrama simplificado de um sistema mecânico de controle de atuadores em aeronaves. Fonte: Aviões & Músicas.
Primeiro avião com Fly-by-wire digital.
Este F-8C Crusader foi o primeiro avião com Fly-by-Wire digital (DFBW), voou pela primeira vez em 1972. Fonte: NASA.

Como funciona?

O piloto move e aciona os controles na cabine (manche, pedais, etc.), estes possuem sensores que convertem os movimentos em sinais elétricos, que são transmitidos por fios, por isso o nome Fly-by-Wire (literalmente voar por fio), até chegar a um computador (computer) de controle de voo ou computador de voo principal, para fazer cálculos e processar os sinais de entrada. Este computador envia sinais (computer order) para os atuadores (actuators) executarem os movimentos de acordo com os comandos do piloto (pilot’s command). Sensores e atuadores enviam sinais de realimentação para o computador. É um sistema de malha fechada.

fly-by-wire vs. sistema mecânico
Os esquemáticos de um sistema de controle mecânico (acima) e de um sistema Fly-by-Wire (abaixo). O A/P Computer é o computador de piloto automático. Fonte: Avsim.

Computadores podem falhar devido a interferências ou pulsos eletromagnéticos. Para aumentar a segurança, é usado mais de um computador de controle de voo. Um computador realiza cálculos e compara o resultado com outros. Computadores defeituosos, que tiverem resultados diferentes dos outros, são reinicializados ou desligados.

computador primário de voo
Um computador de controle de voo da BAE Systems. Fonte: MathWorks.

Cada um possui 3 lanes, que são unidades centrais de processamento (CPU), são de fabricantes diferentes, mas rodam com o mesmo software. Um lane faz o processamento de dados, outro fica no aguardo (stand-by) e o terceiro monitora ambos.

As vantagens do Fly-by-Wire

  • A substituição de sistemas mecânicos por eletroeletrônicos diminui o peso do avião. Portanto, economiza combustível.
  • No caso dos aviões comerciais, a implementação do fly-by-wire permitiu mais espaço para passageiros e bagagens.
  • O controle dos atuadores é mais preciso.
  • Maior estabilidade e segurança no voo.
  • Menos carga de trabalho para o piloto.

Outras tecnologias

Também existe o sistema Fly-by-Light, que substitui os fios elétricos por fibras óticas, para reduzir a interferência e aumentar a velocidade de transmissão. Atualmente está sendo desenvolvido o Fly-by-Wireless, que usa transmissores e receptores de radiofrequência, para fazer a comunicação entre os computadores e os componentes.

Kawasaki P-1
O avião japonês de patrulha marítima Kawasaki P-1 usa o sistema Fly-by-Light.

About Pedro Ney Stroski

1 thought on “Fly-by-Wire: o que é?

  1. Boa noite Dr. Pedro Ney,
    Parabéns pelos 6 anos de existência da
    Eletrical e-Library que presenteia os seus leitores com excelentes e interessantes assuntos.
    Nossos agradecimentos.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *