Un pilota automatico è un dispositivo, solitamente associato ad un aereo, che aiuta a guidare gli aerei con un input minimo o nullo da parte di un essere umano. Sebbene il termine sia tipicamente usato per gli aerei, può anche riferirsi al pilota automatico su navi e veicoli spaziali. In alcuni casi il termine pilota automatico può descrivere una descrizione futuristica di qualsiasi tipo di veicolo che naviga completamente da solo, compreso il trasporto via terra come le automobili.
È nel volo aereo a lunga distanza che l’autopilota diventa quasi una necessità, in quanto diventa rapidamente abbastanza impossibile per un pilota prestare costante attenzione al cielo per i lunghi periodi di tempo necessari per volare. Sebbene possibile, e sebbene ciò sia stato ed è fatto in molti casi, può portare alla fatica del pilota, che a sua volta può portare a errori che possono avere conseguenze disastrose per il volo. Un autopilota consente al pilota di trasferire molti dei banali compiti del volo a lunga distanza su un sistema automatizzato, consentendo loro di mantenere solo una messa a fuoco distratta per lunghi periodi di tempo e di evitare gravi affaticamenti.
L’autopilota originale apparve nel 1914 e fu mostrato al mondo da Lawrence Sperry, che intraprese un volo in cui si tolse le mani dai comandi per un lungo periodo di tempo. L’autopilota includeva un sistema che collegava gli indicatori giroscopici ai timoni e agli elevatori del velivolo. Ciò ha permesso alla pianta di volare sia dritta che livellata senza alcun input dal pilota, con i giroscopi corretti per eventuali variazioni che potrebbero verificarsi.
I moderni autopiloti hanno tre livelli principali su cui possono essere impostati, con ogni livello successivo che prende più controllo sul volo dell’aereo. Gli autopiloti sono generalmente obbligatori per qualsiasi veicolo aereo commerciale che può ospitare più di venti persone, in quanto si tratta generalmente dell’imbarcazione che intraprende lunghi viaggi e quindi necessita del fallback di un pilota automatico. Aerei di linea più piccoli e velivoli personali dispongono solo occasionalmente di un sistema di pilota automatico, poiché generalmente volano solo per poche ore alla volta e si può prevedere che il pilota rimanga in controllo costante dell’aeromobile.
Il primo livello di pilota automatico su un piano moderno gestisce solo l’asse di rollio del piano, quindi è noto come pilota automatico a un asse. Questo aiuta a mantenere le ali livellate, in modo che il volo non rotoli da una parte all’altra. Questo tipo di pilota automatico viene talvolta definito livellatore delle ali. Il secondo livello dell’autopilota gestisce sia l’asse di rollio che l’accesso al passo del piano ed è noto come autopilota a due assi. Un autopilota a due assi può essere molto sofisticato, utilizzando la navigazione radio per correggere il volo in modo abbastanza drastico.
Il terzo asse di un pilota automatico, l’asse di imbardata, è necessario solo su velivoli più grandi, contribuendo ad automatizzare la direzione stessa dell’aereo. La maggior parte degli aeromobili commerciali di grandi dimensioni ha un autopilota a tre assi e in effetti quasi ogni fase del processo, dal decollo all’atterraggio, può essere automatizzata. Soprattutto negli aeroporti con condizioni meteorologiche avverse, come la nebbia, una categoria IIIb o autoland, l’atterraggio può essere regolarmente utilizzato, poiché le macchine possono compensare una mancanza di visibilità. La categoria IIIc automatizza ulteriormente il taxi e, sebbene non sia attualmente utilizzato, sta cercando di essere implementato in alcuni aeroporti, per un’esperienza di volo davvero automatizzata.