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Bei Fly-by-Wire-Flugzeugen ist eine Steuerung ein programmierter Betriebsmodus, der die Eingaben des Piloten in spezifische Flugzeugreaktionen umsetzt, indem er automatisch die Positionen der Steuerflächen, den Schub und die Stabilität regelt. Anders als bei konventionellen mechanischen Verbindungen läuft die Steuerung als Echtzeitprogramm im Flugsteuerungscomputer des Flugzeugs. Das Programm interpretiert die Bewegungen von Steuerknüppel und Pedalen und steuert dann entsprechend Höhenruder, Querruder, Seitenruder und Triebwerke an. Die Steuerung sitzt zwischen den physikalischen Eingaben des Piloten und der eigentlichen Hardware; sie ist die Entscheidungslogik, die definiert, wie sich das Flugzeug verhält.

Die meisten modernen Fly-by-Wire-Verkehrsflugzeuge arbeiten mit mehreren Steuermodi, die entweder automatisch oder manuell je nach Systemzustand gewählt werden können. Eine Normalsteuerung erzwingt beispielsweise Geschwindigkeits- und Höhenbegrenzungen, verhindert Übergeschwindigkeit und bietet Schutz vor dem Verlassen des zulässigen Flugbereichs. Eine Ausweichsteuerung springt an, wenn primäre Sensoren ausfallen, lockert einige Schutzfunktionen auf, um das Flugzeug steuerbar zu halten. Die direkte Steuerung umgeht die meiste Automatik vollständig und gibt dem Piloten die unmittelbare Kontrolle über die Steuerflächen selbst, wird nur in kritischen Situationen oder zum Training verwendet. Jede Steuerung ist ein separater Satz von Algorithmen mit unterschiedlichen Antwortmerkmalen und Sicherheitsgrenzen.

Umsetzung und Fehlermodi

Steuermodi sind im Flugsteuerungscomputer des Flugzeugs implementiert, typischerweise mit redundanten Kanälen, die identischen Code ausführen. Der Computer erfasst Sensoreingaben, führt die Steuerungsgleichungen aus und gibt tausendfach pro Sekunde Befehle an hydraulische Stellantriebe ab. Da Steuermodi Software sind, können sie vor dem Einsatz aktualisiert, getestet und zertifiziert werden. Fehler entstehen, wenn Sensoren verfälschte Daten liefern, wenn Rechnerkanäle nicht übereinstimmen oder wenn die Steuerungslogik selbst einen Fehler enthält. Ein unerwarteter Wechsel zu einer weniger leistungsfähigen Steuerung ist ein bedeutendes Ereignis, das Untersuchung und Benachrichtigung der Besatzung erfordert.

Der Begriff Steuerung leitet sich von der Vorstellung einer physikalischen oder mathematischen Regel ab, die das Verhalten regelt, ähnlich wie Newtons Gesetze. In der Regelungstheorie ist eine Steuerung die formale Menge von Gleichungen, die Ausgaben aus Eingaben erzeugt. Die Luftfahrt hat den Begriff übernommen, um jeden separaten Betriebsmodus als eine eigene Steuerung mit ihren eigenen Regeln zu beschreiben.

Das Wissen um die aktive Steuerung ist für die Wartungsfehlerbehebung unerlässlich. Techniker müssen überprüfen, dass Übergänge zwischen Steuermodi korrekt ablaufen, dass Sensoreingaben für den aktiven Modus gültig sind und dass die Reaktionen der Steuerflächen dem erwarteten Verhalten der Steuerung entsprechen. Die Dokumentation gibt an, unter welchen Bedingungen jede Steuerung aktiviert wird, welche Schutzfunktionen sie bietet und welchen Leistungsbereich sie erzwingt.