Los robots que pilotaban (y pilotan) aviones

¿Sabes ese avión en el que te estás yendo de reposo? No lo pilota un piloto humano. Salvo por las maniobras de despegue y aterrizaje es el piloto obligatorio de los aviones el que hace todo el trabajo. Los aviones autónomos no son una utopía: son (al menos, en gran parte) una efectividad.

Es cierto que el nivel de autonomía no es completo, porque los pilotos y copilotos se han convertido en gestores de información. Supervisan y toman el control en situaciones muy concretas, como emergencias y, por supuesto, despegues y (muchos) aterrizajes. Pero si creías que el piloto pilotaba de principio a fin, estás muy inexacto.

El piloto obligatorio se apodera de la cabina de planeo

Hace 50 abriles la aviación comercial era muy distinta. Para abrir, hasta se podía fumar en los aviones (¿os lo podéis imaginar?), pero en un gran número de vuelos al piloto y al copiloto les acompañaba el ingeniero de planeo, que se encargaba de monitorizar el estado de los sistemas y de la multitud de indicadores que existían en las cabinas de los aviones.

Este es el panel de control del piloto obligatorio en un Airbus A320.

Esa responsabilidad fue trasladándose gradualmente a computadores que recolectan esos datos y monitorizan para dominar carga de trabajo y acompañando a esa tecnificación del avión comercial todavía cobraron más importancia el piloto obligatorio y el sistema de mandato de planeo (FMS, Flight Management System).

Todo ello hizo que en la división de los 1980 esas mejoras acabaran haciendo innecesaria la presencia de ese ingeniero de planeo y tanto el FMS como el piloto obligatorio —que se encarga de la navegación y que podríamos equiparar (salvando las distancias) al control de crucero de nuestros coches— se convirtieron en una alcoba cada vez más importante en la aviación comercial. En The Atlantic aseguran por ejemplo que en Estados Unidos los vuelos internos de dos horas y media el piloto obligatorio está activado el 95% del tiempo.

Estos sistemas lo hacen prácticamente todo en los aviones de pasajeros convencionales, y son un componente cada vez más habitual que es difícil no encontrar en los aviones comerciales actuales.

El tráfico leve flagrante sería inviable sin el piloto obligatorio

¿Cuánto de un planeo convencional está controlado por el piloto obligatorio? La respuesta es elocuente: actúa casi desde que nos subimos en un avión hasta que nos bajamos de él. Las únicas fases que por ahora siguen siendo gestionadas manualmente en todo momento por los pilotos humanos son las de rodaje y despegue.

Boeing787cockpit La cabina de un Boeing 787 deja claro la complejidad de la instrumentación de cabina.

¿Por qué? La razón es sencilla: los aviones comerciales no cuentan con sensores perimetrales como los que por ejemplo se utilizan en los sistemas de conducción autónoma que vemos en los coches de Tesla o de Google. El despegue es por otra parte una maniobra crítica por ese uso de la potencia máxima de los motores, pero los pilotos automáticos tienen una importancia mínima de activación (dependiendo del avión oscila entre los 150 y los 350 metros) que hace que los pilotos y copilotos humanos lo activen a los pocos segundos de haberse producido el despegue efectivo.

A partir de ese momento es el piloto obligatorio el que toma el control total del avión, aunque siempre con la supervisión del piloto y su copiloto. De hecho durante el planeo está prohibido desactivar el piloto obligatorio en la mayoría de escenarios por una razón muy simple: la seguridad y precisión del tráfico leve. Salvo por emergencia o por un ambiente peculiar, los pilotos no suelen desactivar este componente.

Con la densidad de tráfico que hay en nuestros días los aviones vuelan en distintas altitudes que conforman poco parecido a lo que serían las capas de una lasaña: para un ser humano controlar con precisión esa nivel, rumbo y velocidad sería enormemente complicado, mientras que para los algoritmos que controlan el planeo esa tarea es perfecta.

Lasana La nueva implementación RVSM de niveles de planeo ha permitido que la separación derecho entre aviones pueda reducirse a la porción.

La citación Reduced Vertical Separation Minima (RVSM) define la separación derecho habitual entre aeronaves entre los 29.000 (FL290) y los 41.000 pies (FL410), que con este cambio pasó de ser de 2.000 a tan solo 1.000 pies. La lasaña estrechaba sus capas, y lo hacía gracias a la mejoría de los sistemas de planeo automáticos.

Estos sistemas consultan el estado de todo tipo de parámetros multitud de veces por minuto, pero por otra parte se comunican con otros aviones a través del llamado TCAS (Traffic Collision Avoidance System), un sistema de transmisión que opera en la frecuencia de radiodifusión de los 1.030 y los 1.090 MHz con mensajes ADS-B que incluyen todo tipo de información sobre el avión como su matrícula, maniquí, ubicación, velocidad, rumbo, velocidad ascensional.

Esa información es la que hace prácticamente impracticable que dos aviones colisionen en planeo: los equipos de a costado son capaces de detectar tales riesgos e informan visiblemente a la tripulación de ambas aeronaves con instrucciones precisas (por ejemplo, maniobras evasivas coordinadas) para evitar cualquier problema, y eso hace una vez más críticos estos sistemas e, insistimos, su supervisión por parte de piloto y copiloto, que están liberados de muchas otras tareas y que por ello pueden centrarse en estas situaciones.

El piloto obligatorio y el FMS todavía tienen importancia en otros apartados secreto de la navegación aérea: la eficiencia es máxima gracias a la optimización de rutas y consumos, pero por otra parte proporcionan esa regularidad que permite que el servicio sea constante, sin interrupciones y con un ritmo continuo de vuelos que permiten a millones de personas recorrer desde distintos puntos del planeta las 24 horas del día.

¿Zapatazos en el aterrizaje?

El piloto obligatorio se mantiene activado como decimos entre el 90 y el 95% del tiempo, y tras el despegue solo se vuelve a desactivar en el aterrizaje, y solo cuando el avión ya está muy cerca de la pista y con la maniobra iniciada.

A380landing

A diferencia del despegue, el aterrizaje puede ser totalmente tramitado por el piloto obligatorio gracias a los sistemas ILS (Instrument Lnading System). O más aceptablemente deberíamos afirmar pilotos automáticos, porque los aviones de pasajeros integran desde hace tiempo dos sistemas redundantes —poco habitual en aviación— que de hecho se combinan durante la maniobra de aterrizaje automatizada para aumentar la precisión de la maniobra.

Esos aterrizajes automatizados, no obstante, no suelen ser la norma. La mayoría de pilotos y copilotos realizan esa última maniobra por sí mismos, aunque solo se encargan de esa grado final y esa “recogida” en la que se decelera y se sube el morro del avión para que el aterrizaje sea lo más suave posible.

Es ahí donde uno puede notar esos ocasionales “zapatazos”, aterrizajes poco más bruscos de lo común y en los que los pilotos y copilotos no han rematado la precisión de maniobra que proporcionan los sistemas automáticos (aunque incluso estos no son infalibles).

Aunque como decimos algunos aviones permiten aterrizar con piloto obligatorio y sin intervención del piloto, al final la osadía es en la inmensa mayoría de los casos una preferencia personal del piloto. Es obligatorio que en condiciones de mala visibilidad los pilotos cedan el control a estos sistemas para afianzar la maniobra, y de hecho la regulación flagrante obliga a pilotos y copilotos a entrenar anualmente aterrizajes automáticos.

Esos aterrizajes automáticos, eso sí, deben estar todavía soportados por el aeropuerto y las pistas de aterrizaje, que deben contar con la infraestructura necesaria para proporcionar a los sistemas del avión la información necesaria para completar la maniobra sin problemas.

El problema: hasta los pilotos se acomodan

En la mayoría de aviones que utilizamos en nuestros trayectos, el piloto obligatorio y el sistema de mandato de planeo se encargan de gran parte de las tareas que antiguamente realizaban pilotos, copilotos e ingenieros de planeo. Así pues, los pilotos y copilotos se han convertido sobre todo en gestores de estos sistemas y de la información que proporcionan, y la dificultad para ellos es entender en cada momento qué están haciendo el piloto obligatorio y el FMS y por qué.

Fms Aquí tenéis la MCDU (Multi Control Display Unit) del FMS de un Airbus A320, que entre otras cosas integra el sistema de piloto obligatorio. Nada de muñecos hinchables, nos tememos.

Esa capacidad de entender qué están haciendo y de memorizar reaccionar frente a situaciones anómalas es de hecho uno de los pocos problemas que plantea el uso de esta aparejo fundamental para la aviación comercial. La dependencia de estos sistemas es tal que los pilotos pueden asistir a perder aptitudes y capacidades que antiguamente ponían en maña a diario. La automatización acaba relajándolos.

El problema es aceptablemente conocido y de hecho hay numerosos artículos como este de Skybrary en el que se palabra de las ventajas e inconvenientes de la automatización de los sistemas de planeo. Allí indican que “la automatización podría resultar en el hecho de que un avión acabe en una situación de la que es difícil o impracticable recuperarse utilizando técnicas de planeo manual tradicionales“.

Esa dependencia de la automatización ha sido causa de algunos accidentes aéreos importantes, y aunque en ese doumento citan algunos de ellos puede que el mejor ejemplo de los riesgos de esa dependencia lo tengamos en el planeo Air France 447 que se estrelló en el Atlántico en junio de 2009 y en el que murieron las 228 personas que iban interiormente.

El mensaje oficial de la investigación (PDF) revela cómo “en el minuto que siguió a la desconexión del piloto obligatorio, el veredicto de los intentos para entender la situación y la desestructuración de la cooperación de la tripulación fue creciendo hasta que se perdió el control cognitivo de la situación”.

Para Clint Balog, antiguo piloto de pruebas, la tripulación no entendía el piloto obligatorio, simplemente confiaban en él. El capitán podría tener cáscara la situación con ciertas medidas muy simples, pero tomó todas las decisiones incorrectas. Ese es, asegura, “el ejemplo por excelencia de lo que puede ir mal con la automatización”. Esa es una de las grandes razones por las que probablemente pase mucho tiempo antiguamente de que los aviones totalmente autónomos se conviertan en una efectividad… si es que lo hacen.

La supervisión humana sigue siendo crítica

Para documentos como el que citábamos de Skybrary, la posibilidad es obvia: es necesario no solo que la tripulación sepa entender mejor las decisiones que toma el FMS y el piloto obligatorio, sino que deben alentar su formación volviendo a hacer prácticas de planeo manual que les permitan sostener esas capacidades y memorizar reaccionar a tiempo en casos en los que sea necesario retomar ese control.

Pilotos

Lo que está claro es que tardaremos en ver aviones de pasajeros autónomos. Aunque este tipo de aeronaves podrían ahorrarle a las aerolíneas hasta 35.000 millones de dólares al año según algunos estudios, una sondeo flamante de la consultora UBS en la que participaron 8.000 pasajeros de aviones comerciales dejaba claro que entre las barreras a ese futuro están, cómo no, los propios pasajeros: el 54% de ellos no se subirían a un avión sin tripulación (incluso si el precio del billete bajara de forma sensible).

Ni siquiera los grandes fabricantes plantean la aparición de estos aviones autónomos a corto plazo. Eso sí, no descartan su aparición en algún momento: Mike Sinnett, directivo de Boeing, aseguró en el pasado Paris Air Show en el célebre Le Bourget que “los pilares básicos para desarrollar esta tecnología están claramente disponibles“.

Puede que el tesina esté en la mente de estos fabricantes, pero los aviones que siguen saliendo de las factorías de Boeing y Airbus están pensados no para contar con un piloto, sino con un piloto y su copiloto. Teniendo en cuenta que la vida útil de estos aviones suele exceder las dos décadas, no parece probable que volemos en aviones autónomos y sin piloto y copiloto que supervisen esos sistemas en mucho tiempo.

En Xataka | Así funciona el piloto automático de los aviones (y por qué ha tardado en llegar a los coches)


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