miércoles, 15 de julio de 2009

AF447 Computadores Confiables (II)

Los Airbus contienen cinco computadores principales divididos en dos tareas principales. Tres de los computadores son conocidos por ser los del control primario. Están día a día controlando el avión, leyendo las instrucciones del piloto, monitoreando la posición del avión, la velocidad y la altitud, haciendo los cálculos necesarios para mantener el avión seguro, y enviando órdenes a los motores y las superficies de control. Este grupo de computadores está respaldado por otros dos que monitorean constantemente el avión, pero sólo actúan si uno o todos los computadores primarios fallan. Estos computadores están distribuidos por el fuselaje para que un impacto o accidente no desactive más de una máquina. Por lo tanto, muchos cables conectan los computadores. Cortar uno, o algunos, no desactiva todo el sistema.

En el uso normal, cada computador lee los datos del piloto y de los sensores del avión e individualmente calcula la apropiada respuesta. Unos intervalos preestablecidos de respuesta de cada computador son comparados. Si el resultado de uno difiere con otro o con otros dos, se desactiva automáticamente y entra un computador de respaldo. De hecho, el avión puede volar y aterrizar utilizando solamente un computador.Los diseñadores de los computadores de Airbus tuvieron un gran trabajo tratando de imaginar todos los posibles problemas que podrían ocurrir.

El primer problema era que los computadores y los programas casi nunca están libres de virus y otros problemillas pudiendo provocar deficiencias o un fallo total en una máquina. Entonces los computadores primarios y secundarios de abordo no solo vienen de diferentes compañías sino que deben contener diferentes componentes para que una falla en uno no se replique en los demás. Esta misma diversidad se aplica a los programas. Cada computador no solo es diferente sino que opera programas diferentes, codificados en diferentes lenguajes. Estos programas fueron desarrollados por equipos altamente capacitados en la producción de software de altísima calidad que usan herramientas de detección de virus y otros problemas mucho antes de que sean utilizados en la vida real. Los diseñadores se pusieron a considerar qué podía pasar cuando el avión tuviera un problema – como por ejemplo que uno de los sensores vitales fallara.

Así como los robots de Isaac Asimov, los computadores de Airbus se rigen por tres leyes:
La primera es llamada Ley Normal y aplica cuando los sistemas del avión están en buen estado. Los computadores de control de vuelo interpretan las órdenes del mando de control y garantizan que la nave permanezca segura dentro de la “carpeta de control”, y que los pasajeros se sientan cómodos reduciendo la cantidad de cambios en dirección y altitud.

Si algunos sensores fallan, los sistemas hidráulicos ya no son confiables y si más de dos computadores fallan, los computadores entran en la Ley Alternativa. Aquí se desactivan algunas protecciones, el avión puede realizar maniobras más extremas pero no puede todavía exceder a la carpeta de control. Irónico sin duda, porque se puede pensar que es en este momento en el que los pilotos necesitan más ayuda del computador. Pero, si los sensores no son confiables, los computadores ya no dan la información correcta, así que a medida que el tiempo transcurre, se requiere más la experiencia de los pilotos.

Otra falla más, y el avión entonces quedará bajo la Ley Directa. En este punto el avión no tiene más la protección de la carpeta de control y la nave debe volar como si fuera una de una generación anterior. En caso de una falla catastrófica o pérdida total de energía, el Airbus tiene un respaldo mecánico adicional que puede ser usado para lograr aterrizajes de emergencia, pero puede ser usado por solo unos minutos mientras la tripulación trata de regenerar energía. Es casi imposible que suceda porque el avión tendría que perder los dos motores, la unidad auxiliar que se encuentra en la cola, tiene baterías que no podrán activar la turbina de aire ( un generador de viento que se produce desde la parte baja del avión).

Esta carpeta de control se ha convertido en la gran diferencia entre Airbus y Boeing. Boeing se ha negado a quitar el control total del piloto y podría citar muchos casos en los que el avión pudo ser salvado saltándose la carpeta de control y confiando en la experiencia del piloto. En 1985 un Boeign 747 de China Airlines que volaba entre Taiwán y Estados Unidos sufrió una falla menor en uno de los motores mientras volaba sobre el Pacífico. La tripulación no siguió los procedimientos correctos para reestablecer la turbina y el avión literalmente se fue en picada. El desastre solo pudo ser evitado cuando el piloto forzó la nariz hacia arriba usando los elevadores. El avión superó los límites de la carpeta de control y sufrió un severo daño en las superficies de control pero pudo aterrizar seguro con tan solo dos heridos. Airbus, pensó que ese tipo de incidentes eran excepcionales y de paso asegura que si se hubiera respetado la carpeta de control el avión nunca se hubiera ido en picada.

Foto: Simulador de Airbus A300. Gracias a A.Penny. (click para ampliar)