Como funcionam os controles de voo de um Airbus A320

O A320 é um avião comercial a jato de curto ou médio alcance, de asa baixa cantilever, bimotor, de fuselagem estreita (narrowbody) e corredor único produzido pela Airbus. O A319 é a versão encurtada do modelo e o A321 é a versão alongada .

O modelo tem cauda convencional de estabilizador único e leme, asas enflechadas a 25 graus, otimizadas para a velocidade máxima operacional de Mach 0,82 e sua produção utiliza a construção semimonocoque. O A320 foi o primeiro avião comercial com um sistema de controle de voo totalmente digital tipo fly-by-wire. Seu projeto incluiu também o conceito integral de uma cabine digital – Full Glass Cockpit – em comparação com as versões híbridas encontrados em outros modelos de aviões da época.

O controle de voo do A320 é feito pelas superfícies de comando primárias, como em qualquer outro avião que utiliza ailerons e lemes horizontal e vertical (Elevator and Rudder). Ele também utiliza superfícies secundárias para auxiliar as primárias ou para melhorar o desempenho do voo.

Superfícies de controle do A320. Fonte: Airbus, 2012.

A diferença para outras aeronaves está no fato de que o sistema de controle de voo é completamente gerenciado por computadores que controlam o voo e o protegem contra manobras fora da capacidade da aeronave. O EFCS (Electrical Flight Control System) apresenta proteções para atitudes anormais, stall, windshear, excesso de esforço e de velocidade. O controle de voo é obtido pelas superfícies convencionais que são atuadas hidraulicamente, mas o sinal de comando para as superfícies são elétricos para os movimentos de rolagem e arfagem, e mecânicos para o movimento de guinada, mas com yaw dumping, turn coordinator e o trim assegurados eletricamente.

Princípio de sinais de comando do EFCS. Fonte: Airbus, 2012

O EFCS possui três tipos de computador:

– ELAC (Elevator Aileron Computer) – para assegurar os comandos de profundor e estabilizador (Elevator and Stabilizer) e do aileron. São dois ELAC que compõem o sistema.

– SEC (Spoiler Elevator Computer) – São três computadores para garantir a operação dos spoilers, sendo que dois deles são garantia de atuação (Standby) dos profundores e do controle de estabilidade.

– FAC (Flight Augmentation Computer) – São dois computadores que fazem o controle da atuação do leme (Rudder) eletricamente e os cálculos de velocidades exibidos nos PFDs.

Além desses três principais tipos de computador, há mais dois SFCCs (Slats Flaps Control Computer) para o controle dessas superfícies e dois FCDCs (Flight Control Data Concetrator) que captam e utilizam os dados dos ELACs e SECs para enviá-los ao ECAM e a outros sistemas.

A redundância do sistema é garantida não só pela quantidade de computadores ou pelo tipo de computador empregado, mas também pelo uso de processadores de fabricantes diferentes (Motorola e Intel), pela divisão de cada ELAC e SEC em duas unidades fisicamente separadas, sendo uma de controle e outra de monitoramento. Assim, para cada conjunto ELAC /SEC há quatro diferentes softwares em uso. Desde a introdução da aeronave, o comportamento do sistema fly-by-wire, equipado com proteção total do envelope de voo, é uma experiência nova para muitos pilotos. Nesse sistema, o piloto não movimenta diretamente as superfícies de controle, mas envia sinais digitais aos computadores do sistema de controle de voos, que entendem, checam e calculam um novo sinal a ser enviado à superfície de controle. Além disso, num sistema convencional, a deflexão da superfície de comando é proporcional ao movimento do manche. No sistema do A320 não há relação proporcional direta entre o movimento do sidestick e a posição da superfície de controle.