La importancia de los sistemas de control de vuelo para proteger a los pasajeros y las aeronaves es indiscutible. Sin embargo, estos costosos sistemas raramente encuentran su camino en aviones más pequeños. A través de su asociación con la Universidad Técnica de Munich (TUM), Diamond Aircraft planea cambiar esto. Están trabajando juntos en tecnologías innovadoras y sistemas de asistencia que aumentarán la seguridad de las aeronaves pequeñas. El uso de los componentes de B&R lo hace posible.
En el hangar del fabricante de aviones austríaco Diamond Aircraft, el equipo del proyecto del Instituto de Dinámica de Sistemas de Vuelo de la TUM mira atentamente los datos de las mediciones en los monitores que tienen delante. El avión de investigación acaba de despegar de la pista y ahora está haciendo sus rondas en lo alto. Desde que adquirió su avión de investigación hace casi ocho años, la TUM ha llevado a cabo proyectos de investigación conjuntos aquí en el campo del control de vuelo. El objetivo es aplicar los resultados al diseño avanzado de aeronaves y encontrar soluciones económicas que conviertan los sistemas de control de vuelo en equipo estándar para aeronaves de todos los tamaños.
Pioneros apasionados de la aviación
Diamond Aircraft se estableció como "Hoffmann Flugzeugbau" en 1981 en el estado austríaco de Carintia y se ha ganado la reputación de ser pionera en su campo. Aproximadamente 1.200 empleados en todo el mundo, incluidos 500 en Austria, trabajan en las áreas de aviación general, simuladores, teledetección e informática. La empresa siempre ha perseguido objetivos visionarios para desarrollar aeronaves que cumplan con los últimos estándares en tecnología, innovación, rendimiento y diseño. El uso de plástico reforzado con fibra, por ejemplo, ofrece una mejor calidad de superficie y una mayor resistencia a bajo peso que los materiales tradicionales como la madera o el metal.
Proyecto de investigación conjunta: TUM y Diamond Aircraft
El desarrollo y el ensayo de aeronaves se enfrentan a requisitos cada vez más exigentes en cuanto a la precisión de los instrumentos. La sofisticada aviónica involucrada apenas cabía en el presupuesto de una universidad, por lo que el equipo del proyecto comenzó a desarrollar sus propios sistemas de medición.
Los requisitos técnicos estaban claramente definidos: una configuración sencilla de "copiar-pegar-funcionar", un diseño modular y una amplia variedad de conexiones de interfaz. También tenía que ser posible grabar señales de autobús tanto digitales como analógicas. "Elegimos B&R porque su solución soporta fácilmente futuras expansiones para equipar el sistema de medición para nuevas tareas. Los equipos de apoyo locales, altamente cualificados, siempre responden rápidamente a nuestras preguntas", dice Thomas Tholl, líder del grupo de sistemas de control de vuelo automático de Diamond Aircraft.
El sistema de medición utilizado durante las pruebas de vuelo también se utilizó para desarrollar el DART-450 de Diamond Aircraft. El DART-450 es el primer entrenador acrobático civil del mundo hecho enteramente de fibra de carbono y equipado con control de la palanca lateral y asientos eyectables. La dinámica de la aeronave, como las velocidades de balanceo y las aceleraciones, así como los parámetros aerodinámicos, como el ángulo de ataque y las velocidades, fueron objeto de medición.
B&R Automation PC 910 para el registro, enrutamiento y visualización de datos
En el plano de investigación de la universidad se construyó un PC 910 de automatización, que se utiliza como punto central de registro, enrutamiento y visualización de datos.
Se instalaron múltiples sistemas X20 con adaptadores de bus CAN y otros módulos de interfaz en la parte trasera de la aeronave para registrar las señales de los sensores y enviarlas al Automation PC 910 Se han invertido ya unos siete años-hombre en el proyecto, en particular en el desarrollo de la librería de programas informáticos y todas las funcionalidades adicionales.
El sistema de pruebas de vuelo, compuesto por un PC de automatización y módulos X20, demostró ser una solución extremadamente flexible y rentable que no sólo registra todos los datos relevantes de los sensores y los parámetros de vuelo, sino que también permite verlos en vivo durante el vuelo. El PC de automatización preprocesa los datos y los envía a un ordenador tableta, a las pantallas de la cabina e incluso a la estación de control en tierra.
El sistema de ensayos en vuelo también es capaz de enviar señales desde el puesto de control en tierra al sistema de control de a bordo para llevar a cabo experimentos de control remoto de aeronaves en el desarrollo de la tecnología de los vehículos aéreos no tripulados (UAV en sus siglas en inglés). "El próximo paso en los próximos años será avanzar hacia el control de vuelo digital en el sector de las pequeñas aeronaves", dice el director del proyecto y asociado de investigación de la TUM, Lars Peter.
Un acto de equilibrio entre las pequeñas aeronaves y la industria a gran escala
Los requisitos de las aeronaves pequeñas y los vehículos aéreos no tripulados, a saber, una gran flexibilidad y rapidez en el desarrollo, lo diferencian de los de las grandes empresas como Airbus. El desarrollo de la DART-450, por ejemplo, sólo llevó 12 meses desde el diseño inicial del modelo hasta el primer vuelo.
Uno de los principales objetivos establecidos por el equipo del proyecto es hacer que el control de vuelo sea una opción rentable para las aeronaves pequeñas, por lo que este fue el enfoque principal de la investigación del sistema de medición. "Si una pequeña aeronave cuesta alrededor de 1.000.000 de euros - no puedes tener un controlador de vuelo que duplique el precio. Eso sería un problema para el mercado de la aviación privada", dice Peter. "La situación es similar para los UAVs: si el objetivo es tener más de ellos en el aire asumiendo una gama creciente de tareas civiles, cada uno no puede costar 25 millones de euros".
Sin embargo, experimentar en este sector es un esfuerzo costoso. El equipo de investigación instalado por el equipo del proyecto TUM en su avión de investigación ya ha superado el valor de la propia aeronave. "Por eso estamos tan agradecidos a B&R por proporcionarnos los dispositivos que necesitamos de forma gratuita. Es realmente fantástico y marca una gran diferencia en nuestro proyecto", dice Peter.
 | Thomas Tholl Líder de Grupo - Sistemas de Control de Vuelo Automático, Diamond Aircraft "Elegimos B&R porque su solución soporta fácilmente futuras expansiones para equipar el sistema de medición para nuevas tareas. Los equipos de apoyo locales altamente cualificados siempre responden rápidamente a nuestras preguntas". |
| Lars Peter Director de proyecto e investigador asociado, Universidad Técnica de Munich "Estamos muy agradecidos a B&R por proporcionarnos los dispositivos que necesitamos de forma gratuita. Es realmente fantástico y marca una gran diferencia en nuestro proyecto", dice Peter. |