Por que o MCAS da Boeing seria preferível a uma unidade de sensação e central modificada?

No 737 NG, em altos ângulos de ataque, o nariz do avião abaixava naturalmente, ajudando a se recuperar de um estol e a aumentar a velocidade do ar.

As maiores nacelas do motor no 737 MAX estão localizadas à frente do centro de gravidade, o que significa que, em altos ângulos de ataque, eles estão empurrando o nariz para cima. O MCAS ajuda a empurrar o nariz para baixo nessa situação, semelhante à maneira como o 737 NG se comportaria.

A guarnição do nariz para baixo adicionada tem o efeito colateral de exigir mais entrada do elevador em altos ângulos de ataque, mas esse não era o objetivo principal.

Há várias razões pelas quais a Unidade de Sensação e Centralização dificilmente fornece funcionalidade semelhante:

1. O avião deve abaixar até a ausência de entrada de controle, para que isso não possa ser feito simplesmente mudando a maneira como os elevadores respondem à entrada do piloto.
2. O MCAS recebe informações do ângulo de ataque, altitude, posição da aba e velocidade do ar. Atualmente, a unidade Feel and Centering detecta a velocidade do ar, de alguma forma precisaria obter as outras entradas.
3. A unidade Feel and Centering é um computador mecânico, portanto, adicionar novas entradas e alterar o comportamento pode ser muito complexo para projetar e certificar.

Outra possibilidade seria usar o sistema Mach Trim para ajustar a unidade de sensação e centralização. O sistema Mach Trim usa o computador de vôo para ajustar a posição neutra do elevador para proporcionar estabilidade em velocidades mais altas. Enquanto o computador de vôo deve ter todas as informações necessárias, o ajuste do estabilizador fornece muito mais autoridade de controle.

Uma mudança no sistema de afinação não resolveria o problema. É o comportamento natural do MAX separado do sistema de controle de vôo (ou seja, quando você não está tocando nos controles). Como Fooot diz, os motores do MAX têm o efeito de mover um pouco o centro geral de elevação para frente, o que é mais ou menos a mesma coisa que mover o centro de gravidade para trás.

O avião, em certos regimes (oscila), acaba sendo neutro ou quase neutro, estável em inclinação, especialmente em configurações de potência mais altas, nas quais o impulso está contribuindo para o momento do nariz para cima - ruim o suficiente para que a atitude de inclinação do avião suba quando deve ser sólido como uma rocha e, pior ainda, a inclinação natural que você deve obter com uma diminuição de velocidade não estava lá ou estava muito fraca. Isso poderia ser combatido pelo piloto, mas a carga de trabalho de vôo manual aumenta bastante quando você precisa intervir constantemente com um avião que tem um pouco de espírito próprio. Voar sobre qualquer avião com um CG excessivamente a ré é assim.

A solução correta seria mover a faixa do centro de gravidade operacional para frente para cancelar a influência dos motores mais à frente e aumentar a cauda horizontal para compensar, de modo que a força da cauda necessária para girar na decolagem (que geralmente é a tarefa mais difícil da cauda) Ainda está lá. Eles não queriam seguir esse caminho e decidiram usar o software para executar a facada em segundo plano para "mascarar" o problema de estabilidade do piloto, para que pudessem manter o intervalo C de G onde estava. É basicamente um sistema de estabilidade artificial com um requisito operacional restrito adicionado como um band-aid para evitar uma modificação muito mais cara.

Não é a primeira vez que isso é feito. Lembro-me de que algo semelhante foi feito em outro tipo, o MD-11, que permitiu que o avião fosse operado com um CG mais distante à popa do que o normal, para reduzir a força da cauda para baixo no cruzeiro, reduzindo o arrasto de compensação. Lembro-me vagamente de um incidente de muito tempo atrás, em que o sistema foi desconectado durante o cruzeiro e o piloto assumiu a mão pilotando seu avião neutro e estável no ponto mach, e começou uma oscilação induzida por piloto que abalou bastante as pessoas nas costas. como sacudir um tubo de batatas fritas Pringles.

A Boeing queria que o efeito MCAS fosse transparente para o piloto, como prova de que nada foi mencionado no FCOM.

Atuar no mecanismo de sentir e centralizar exigiria um efeito repentino na coluna, que teria sido notado e declarado como uma falha pelos pilotos, pois, para obter o mesmo efeito que a guarnição, considerando a área dos elevadores em comparação com a área THS, você seria necessário um tremendo deslocamento repentino visível da coluna centralizada, enquanto uma única foto de recorte de 2.5 ° (.6 ° no projeto original) é menos perturbadora, principalmente porque movimentos curtos de recorte são possíveis por outras razões, mesmo em vôo manual, como Guarnição Mach.

Quem se importará muito com um único disparo de compensação, não foi um AOA defeituoso produzindo disparos de compensação repetitivos? Por uma questão de fato, permaneceu transparente até que o AOA defeituoso produzisse as falhas

A raiz do problema com o MCAS é que o sensor de ângulo de ataque está próximo ao nariz, em vez de na borda principal da asa, onde ele pertence. Deveria estar medindo o ângulo de ataque da asa. Em vez disso, mede o ângulo de ataque do nariz. Essas medidas não são as mesmas enquanto a aeronave muda de tom.

Com a fuselagem longa, abaixar o nariz da subida para o cruzeiro indicará falsamente uma atitude de nariz para cima, porque a fuselagem está girando em torno da asa. É por isso que ambos os acidentes ocorreram devido a problemas que surgiram ao mudar de subida para cruzeiro. Se o MCAS não funciona corretamente ou não depende completamente da taxa na qual o piloto altera o tom. Empurre muito o stick para frente e você estará condenado quando o MCAS assumir o controle de pitch e não o devolver.

A leitura falsa do nariz para cima move a guarnição do elevador para abaixar ainda mais o nariz, provocando novamente uma leitura falsa do nariz para cima. É um loop de feedback que não para até que o MCAS atinja seu limite, que é redefinido toda vez que o piloto segue as instruções e pressiona o botão de redefinição. Pressione-o mais de três vezes e o ajuste está definido nos limites mecânicos do ajuste do elevador. No segundo acidente, o piloto apertou o botão de reset mais de uma vez o 20.