Cabina

Una cabina o cubierta de vuelo es el área, generalmente cerca de la parte delantera de una aeronave o nave espacial, desde la cual un piloto controla la aeronave.

Cockpit of an Antonov An-124

Cockpit of an A380. La mayoría de las cabinas Airbus son cabinas de vidrio con tecnología fly-by-wire.

Swiss HB-IZX Saab 2000 durante el vuelo

Robin DR400

1936 de Havilland Hornet Moth

Cockpit of Cessna 182D Skylane

Vista de una cabina vista desde fuera (Boeing 747-400)

La cabina de un avión contiene instrumentos de vuelo en un panel de instrumentos y los controles que permiten al piloto volar el avión. En la mayoría de los aviones comerciales, una puerta separa la cabina de mando de la cabina del avión. Después de los ataques del 11 de septiembre de 2001, todas las principales aerolíneas reforzaron sus cabinas contra el acceso de secuestradores.

Etimología

La palabra cabina parece haber sido utilizada como término náutico en el siglo XVII, sin referencia a las peleas de gallos. Se refería a un área en la parte trasera de un barco donde se ubicaba la estación del contramaestre, siendo el contramaestre el piloto de un 'barco' más pequeño. que podrían ser despachados desde el barco para abordar otro barco o para traer personas a tierra. La palabra "cockswain" a su vez deriva de los antiguos términos ingleses para "boat-servant" (coque es la palabra francesa para "shell"; y swain era en inglés antiguo niño o sirviente). Los guardiamarinas y los compañeros del capitán se atracaron más tarde en la cabina, y sirvió como estación de acción para el cirujano del barco y sus compañeros durante la batalla. Así, en el siglo XVIII, "cabina" había venido a designar un área en la cubierta inferior trasera de un buque de guerra donde se llevaban a los heridos. Posteriormente, el mismo término pasó a designar el lugar desde el que se gobierna un velero, porque también se encuentra en la parte trasera, y muchas veces está en un pozo o "pozo".

Sin embargo, una etimología convergente implica una referencia a las peleas de gallos. Según el Barnhart Concise Dictionary of Etymology, los edificios de Londres donde trabajaba el gabinete del rey (el Tesoro y el Consejo Privado) se llamaban "Cockpit" porque se construyeron en el sitio de un teatro llamado The Cockpit (derribado en 1635), que a su vez se construyó en el lugar donde se encontraba una "cabina" porque las peleas de gallos se habían mantenido antes de la década de 1580. Así, la palabra Cockpit pasó a significar un centro de control.

El significado original de "cabina", atestiguado por primera vez en la década de 1580, es "una fosa para gallos de pelea", en referencia al lugar donde se celebraban las peleas de gallos. Sin duda, este significado influyó en ambas líneas de evolución del término, ya que una cabina de mando en este sentido era un recinto hermético donde se produciría una gran cantidad de estrés o tensión.

Desde aproximadamente 1935, cabina pasó a usarse de manera informal para referirse a la cabina del conductor, especialmente en autos de alto rendimiento, y esta es la terminología oficial que se usa para describir el compartimiento que ocupa el conductor. ocupa en un coche de Fórmula Uno.

En un avión comercial, la cabina suele denominarse cubierta de vuelo, término que se deriva de su uso por parte de la RAF para la plataforma superior separada en grandes hidroaviones donde el piloto y el compañero piloto sentado. Sin embargo, en los EE. UU. y en muchos otros países, el término cabina también se usa para los aviones de pasajeros.

El asiento de una embarcación de carreras de lanchas motoras también se conoce como cabina.

Ergonomía

El primer avión con cabina cerrada apareció en 1912 en el Avro Type F; sin embargo, a principios de la década de 1920 hubo muchos aviones de pasajeros en los que la tripulación permanecía abierta al aire mientras los pasajeros se sentaban en una cabina. Los biplanos militares y los primeros cazas monomotores y aviones de ataque también tenían cabinas abiertas, algunos incluso en la Segunda Guerra Mundial, cuando las cabinas cerradas se convirtieron en la norma.

El mayor impedimento para tener cabañas cerradas fue el material utilizado para hacer las ventanas. Antes de que Perspex estuviera disponible en 1933, las ventanas eran de vidrio de seguridad, que era pesado, o de nitrato de celulosa (es decir, algodón pólvora), que amarilleaba rápidamente y era extremadamente inflamable. A mediados de la década de 1920, muchos fabricantes de aeronaves comenzaron a utilizar cabinas cerradas por primera vez. Los primeros aviones con cabinas cerradas incluyen el Fokker F.VII de 1924, el transporte alemán Junkers W 34 de 1926, el Ford Trimotor de 1926, el Lockheed Vega de 1927, el Spirit of St. Louis y el avión de pasajeros fabricado por las compañías Douglas y Boeing durante el mediados de la década de 1930. Los aviones de cabina abierta casi se extinguieron a mediados de la década de 1950, con la excepción de los aviones de entrenamiento, los fumigadores y los diseños de aviones de fabricación casera.

Las ventanas de la cabina pueden estar equipadas con un parasol. La mayoría de las cabinas tienen ventanas que se pueden abrir cuando el avión está en tierra. Casi todas las ventanas de vidrio de los aviones grandes tienen una capa antirreflectante y un elemento de calentamiento interno para derretir el hielo. Los aviones más pequeños pueden estar equipados con un dosel de avión transparente.

En la mayoría de las cabinas, la columna de control del piloto o joystick está ubicado en el centro (palanca central), aunque en algunos jets militares rápidos, la palanca lateral está ubicada en el lado derecho. En algunos aviones comerciales (es decir, Airbus, que cuenta con el concepto de cabina de cristal), ambos pilotos usan una palanca lateral ubicada en el lado exterior, por lo que la palanca lateral del capitán a la izquierda y el asiento del primer oficial A la derecha.

Excepto en algunos helicópteros, el asiento derecho en la cabina de un avión es el asiento utilizado por el copiloto. El capitán o piloto al mando se sienta en el asiento izquierdo, para que puedan operar los aceleradores y otros instrumentos del pedestal con la mano derecha. La tradición se ha mantenido hasta el día de hoy, con el copiloto en el lado derecho.

El diseño de la cabina, especialmente en el jet militar rápido, se ha estandarizado, tanto dentro como entre aeronaves, fabricantes e incluso naciones. Un desarrollo importante fue el "Basic Six" patrón, más tarde el "Basic T", desarrollado a partir de 1937 por la Royal Air Force, diseñado para optimizar el escaneo de instrumentos piloto.

Las preocupaciones sobre la ergonomía y los factores humanos son importantes en el diseño de las cabinas modernas. El diseño y la función de los controles de las pantallas de la cabina están diseñados para aumentar la conciencia de la situación del piloto sin causar una sobrecarga de información. En el pasado, muchas cabinas, especialmente en aviones de combate, limitaban el tamaño de los pilotos que podían caber en ellas. Ahora, las cabinas se están diseñando para acomodar desde el percentil 1 del tamaño físico femenino hasta el percentil 99 del tamaño masculino.

En el diseño de la cabina de un jet militar rápido, las tradicionales "perillas y diales" asociados con la cabina están principalmente ausentes. Los paneles de instrumentos ahora se reemplazan casi por completo por pantallas electrónicas, que a menudo son reconfigurables para ahorrar espacio. Si bien algunos interruptores dedicados cableados aún deben usarse por razones de integridad y seguridad, muchos controles tradicionales se reemplazan por controles multifunción reconfigurables o las llamadas "teclas programables". Los controles están incorporados en la palanca y el acelerador para permitir que el piloto mantenga una posición con la cabeza hacia arriba y la vista hacia afuera: el concepto Hands On Throttle And Stick o HOTAS. Estos controles se pueden aumentar aún más mediante medios de control, como apuntar con la cabeza con un sistema de observación montado en el casco o entrada de voz directa (DVI). Los avances en las pantallas auditivas permiten la salida de voz directa de la información del estado de la aeronave y la localización espacial de los sonidos de advertencia para mejorar el control de los sistemas de la aeronave.

La disposición de los paneles de control en los aviones modernos se ha unificado en gran medida en toda la industria. La mayoría de los controles relacionados con los sistemas (como los eléctricos, de combustible, hidráulicos y de presurización), por ejemplo, suelen estar ubicados en el techo en un panel superior. Las radios generalmente se colocan en un panel entre los asientos del piloto conocido como pedestal. Los controles de vuelo automáticos, como el piloto automático, generalmente se colocan justo debajo del parabrisas y encima del panel de instrumentos principal en el protector antideslumbrante. Un concepto central en el diseño de la cabina es Design Eye Position o "DEP", desde el cual todas las pantallas deben ser visibles.

La mayoría de las cabinas modernas también incluirán algún tipo de sistema de alerta integrado.

En un estudio comparativo de 2013 de varios métodos novedosos para la interacción entre el usuario y la cabina, la pantalla táctil produjo la mayor cantidad de "mejores puntajes".

Instrumentos de vuelo

Los aviadores de la USAF y la IAF trabajan dentro de la cabina de un Ilyushin I-76 de la IAF.

Vickers VC10 cabina de la década de 1960

Una cabina analógica posterior (1970) de un avión Hawker Siddeley Trident

En la cabina electrónica moderna, los instrumentos de vuelo electrónicos que se suelen considerar esenciales son MFD, PFD, ND, EICAS, FMS/CDU e instrumentos de respaldo.

MCP

Se puede usar un panel de control de modo, generalmente un panel largo y angosto ubicado en el centro frente al piloto, para controlar el rumbo, la velocidad, la altitud, la velocidad vertical, la navegación vertical y la navegación lateral. También se puede utilizar para activar o desactivar tanto el piloto automático como el acelerador automático. El panel como área se suele denominar "panel antideslumbrante". MCP es una designación de Boeing (que se ha adoptado informalmente como un nombre genérico para la unidad/panel) para una unidad que permite la selección y configuración de parámetros de las diferentes funciones de vuelo automático, la misma unidad en un avión de Airbus se denomina FCU (unidad de control de vuelo).

PFD

La pantalla principal de vuelo suele estar ubicada en una posición destacada, ya sea en el centro o a ambos lados de la cabina. En la mayoría de los casos, incluirá una presentación digitalizada del indicador de actitud, la velocidad del aire y los indicadores de altitud (generalmente como una pantalla de cinta) y el indicador de velocidad vertical. En muchos casos incluirá algún tipo de indicador de rumbo e indicadores de desviación ILS/VOR. En muchos casos, estará presente un indicador de los modos del sistema de vuelo automático activado y armado junto con alguna forma de indicación de los valores seleccionados para altitud, velocidad, velocidad vertical y rumbo. Puede ser piloto seleccionable para intercambiar con el ND.

ND

Una pantalla de navegación, que puede estar junto al PFD, muestra la ruta e información sobre el siguiente waypoint, la velocidad y la dirección del viento. Puede ser piloto seleccionable para intercambiar con el PFD.

EICAS/ECAM

El Engine Indication and Crew Alerting System (EICAS), utilizado por Boeing y Embraer, o el Electronic Centralized Aircraft Monitor (ECAM), utilizado por Airbus, permiten al piloto monitorear la siguiente información: valores para N1, N2 y N3, la temperatura del combustible, el flujo de combustible, el sistema eléctrico, la temperatura y la presión de la cabina o cabina, las superficies de control, etc. El piloto puede seleccionar la visualización de información mediante la pulsación de un botón.

FMS/MCDU

El piloto puede utilizar el sistema de gestión de vuelo/unidad de control y/o visualización para ingresar y verificar la siguiente información: plan de vuelo, control de velocidad, control de navegación, etc.

Instrumentos de respaldo

En una parte menos prominente de la cabina, en caso de falla de los otros instrumentos, habrá un sistema de instrumentos de reserva integrado alimentado por batería junto con una brújula magnética, que mostrará información esencial del vuelo, como velocidad, altitud, actitud y título.

Tecnologías de la industria aeroespacial

En los EE. UU., la Administración Federal de Aviación (FAA) y la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) han investigado los aspectos ergonómicos del diseño de la cabina y han llevado a cabo investigaciones de accidentes de la industria aérea. Las disciplinas de diseño de cabinas incluyen ciencia cognitiva, neurociencia, interacción humano-computadora, ingeniería de factores humanos, antropometría y ergonomía.

Los diseños de aeronaves han adoptado la "cabina de vidrio" completamente digital. En dichos diseños, instrumentos y medidores, incluidas las pantallas de mapas de navegación, utilice un lenguaje de marcado de interfaz de usuario conocido como ARINC 661. Este estándar define la interfaz entre un sistema de pantalla de cabina independiente, generalmente producido por un solo fabricante, y el equipo de aviónica y las aplicaciones de usuario. se requiere soporte, por medio de pantallas y controles, a menudo hechos por diferentes fabricantes. La separación entre el sistema de visualización general y las aplicaciones que lo controlan permite la especialización y la independencia.