Pilotos automáticos e aviônicos

Os pilotos automáticos, ou auto-pilotos, são dispositivos que controlam naves espaciais, aeronaves, embarcações, mísseis e veículos sem a constante intervenção humana. Como a maioria das pessoas associa os pilotos automáticos às aeronaves, vamos nos concentrar nos aviões neste artigo. Entretanto, os mesmos princípios se aplicam aos pilotos automáticos que controlam qualquer tipo de veículo.

No mundo da aviação, o piloto automático é mais precisamente descrito como um sistema de controle de vôo automático (AFCS - automatic flight control system). Um AFCS faz parte dos aviônicos de uma aeronave: os sistemas eletrônicos (em inglês), os equipamentos e os dispositivos usados para controlar sistemas-chave do avião e seu vôo. Além dos sistemas de controle de vôo, os aviônicos incluem sistemas eletrônicos para comunicações, navegação, prevenção de colisões e condições climáticas. O uso original de um AFCS se destinava a proporcionar alívio ao piloto durante estágios monótonos do vôo, como o vôo de cruzeiro a altas altitudes. Pilotos automáticos avançados podem fazer muito mais que isso, realizando até manobras altamente precisas, como pousar uma aeronave em condições de visibilidade zero.

Apesar de existir uma grande diversidade nos sistemas de piloto automático, a maioria pode ser classificada de acordo com o número de peças, ou superfícies, que controla. Para compreender essa explicação, a familiaridade com as três superfícies básicas de controle que afetam a posição de uma aeronave ajuda bastante. A primeira é composta pelos profundores, dispositivos na cauda de um avião que controlam a inclinação (a oscilação de uma aeronave em torno do eixo horizontal perpendicular à direção do movimento). O leme direcional também está localizado na cauda do avião. Quando o leme direcional é inclinado para estibordo (direita), a aeronave muda de direção: gira sobre um eixo vertical naquela direção. Quando o leme é inclinado para bordo (esquerda), a aeronave se desloca na direção oposta. Finalmente, os controles de rolagem (ailerons) nas bordas traseiras de cada asa rolam a aeronave de um lado a outro.

Os pilotos automáticos podem controlar qualquer uma ou todas essas superfícies. Um piloto automático de único eixo gerencia apenas um conjunto de controles, geralmente os ailerons. Esse tipo simples de piloto automático é conhecido como "nivelador de asas" porque, ao controlar a rolagem, ele mantém as asas da aeronave niveladas. Um piloto automático de dois eixos gerencia os profundores e os ailerons. Finalmente, um piloto automático de três eixos gerencia todos os três sistemas de controle básicos: ailerons, profundores e leme direcional.

Fonte: William Harris - traduzido por HowStuffWorks Brasil