¿Qué es un indicador de rumbo y un giróscopo direccional? Preguntas frecuentes críticas y en funcionamiento

Indicador de rumbo

Fuente de la imagen: anónimo, HSI2CC BY-SA 3.0

El tema de discusión: indicador de rumbo, giroscopio direccional y sus diversos conceptos críticos

¿Qué es el indicador de rumbo?

Un avión tiene muchos giroscópicos instrumentos. Uno de los tres dispositivos giroscópicos fundamentales es el indicador de rumbo. En la siguiente sección, intentamos explicar qué es un indicador de rumbo.

El indicador de rumbo funciona mecánicamente con el acompañamiento de la brújula magnética. El vuelo recto y los giros precisos hacia los rumbos son difíciles de lograr con aire viciado o un flujo de viento turbulento debido a varios errores en la brújula magnética. Un indicador de rumbo viene al rescate en situaciones tales, ya que no se ve afectado por las presiones que hacen que la interpretación de una brújula magnética sea problemática.

que es un indicador de rumbo
Indicador de rumbo C172; Fuente de la imagen: el cargador original fue Borrado como archivado at Wikipedia en inglés., Indicador de rumbo C172CC BY-SA 3.0

La aceleración, la desaceleración y la curvatura a gran altitud del campo magnético de la Tierra son algunos de los múltiples factores que generan imprecisiones en la brújula magnética. Un indicador de rumbo es una ayuda vital en tales situaciones. No oscila con frecuencia mientras conduce o detrás de un giro, y es fácil de interpretar en turbulencias o durante maniobras.

¿Cuál es la diferencia entre el indicador de rumbo y la brújula magnética?

El piloto utiliza un indicador de rumbo para determinar el rumbo actual del avión, o la dirección de vuelo, basándose en 360 grados sobre el norte magnético. Su calibración requiere utilizar la brújula magnética de la aeronave, que indica su rumbo sobre el norte magnético.

En la mayoría de los aviones, la brújula magnética sirve como la principal indicación de dirección. Sin embargo, es difícil leer en turbulencias y es propenso a acelerarse y cometer errores en los giros, lo que dificulta el sobrevuelo correctamente. El indicador de rumbo contiene un giroscopio y debe alinearse con la brújula magnética durante el vuelo. Sin embargo, no se ve afectado por ningún error relacionado con la misma aceleración y errores de giro que la brújula magnética. Esto permite maniobras precisas y una dirección constante.

Giroscopio direccional

El girocompás direccional es uno de los seis instrumentos esenciales que se utilizan en la navegación de aeronaves comerciales y de aviación general.

Giroscopio direccional es el nombre antiguo más antiguo del indicador de rumbo en sí.

El componente de movimiento más rápido de una aeronave propulsada por pistones son los giroscopios direccionales, comúnmente conocidos como indicaciones de rumbo o indicadores de dirección. Es un instrumento de navegación aeronáutico esencial y su velocidad de giro es cercana a las 24,000 rpm. Puede confundirse con una brújula a primera vista.

Diagrama del indicador de rumbo

giroscopio direccional
Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, Interior de DG, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Propósito del indicador de rumbo

La indicación de rumbo se configura para un vuelo recto, nivelado y sin aceleración con respecto a la brújula magnética. Sin embargo, esto adolece de diversas inexactitudes. Uno de ellos es causado por la pendiente descendente del campo magnético de la Tierra, conocido como "buzamiento", en otras palabras.

El error de inmersión explica las inexactitudes en la brújula magnética durante la inclinación o al acelerar o desacelerar. Por lo tanto, no tiene ningún propósito más allá de un vuelo sin aceleración, recto y nivelado. El indicador de rumbo no se ve afectado por el campo magnético de la Tierra y evita las imprecisiones de una brújula magnética.

El indicador de rumbo muestra la misma información que la brújula magnética pero sin inexactitudes. Antes de cada vuelo, la brújula establece el rumbo del indicador de rumbo en el suelo.

¿Cómo funciona el indicador de rumbo?

El Gyro está contenido en un plano vertical dentro del indicador de rumbo. Emplea rigidez espacial para su funcionamiento. El icono de avión en el centro del instrumento indica la dirección de la aeronave.

El rotor gira en un plano vertical y se le adjunta una tarjeta de brújula. Los puntos en la tarjeta mantienen la ubicación exacta en el espacio en relación con el plano vertical del Gyro, debido a la rigidez del rotor en el espacio. Se divide en incrementos de cinco grados para obtener información de rumbo clara y precisa. Los números se colocan cada 30 grados, mientras que N, S, E y W son las denotaciones de las direcciones cardinales, respectivamente.

El giroscopio dentro del indicador de rumbo contribuye con un mecanismo de erección para su fijación al plano de guiñada del avión. El mecanismo de erección se refiere al concepto de que el plano está definido por los ejes longitudinal y transversal de la aeronave. El giroscopio se puede alimentar eléctricamente o con una bomba de succión impulsada por el motor. Ocasionalmente se pueden presenciar bombas de presión en aviones a gran altitud.

Sistema de bomba de presión de vacío para indicador de rumbo; Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, Sistema de bomba de vacío, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons
Bomba de vacío Venturi para indicador de rumbo; Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, Vacío venturi, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

La indicación de rumbo se desviará con el tiempo. Esto se llama Real Drift y requiere un ajuste regular de la brújula magnética. Por otro lado, una inexactitud hace que la Deriva aparente en el Giroscopio direccional esté sujeta al efecto de la rotación de la Tierra y la posición longitudinal. La tuerca de latitud debe producir una verdadera fluctuación a fin de superar esta aparente fluctuación de la rotación de la tierra. Se coloca en el cardán interior para operar en el Gyro en la vertical local con su peso.

La deriva aparente también puede estar sujeta a la deriva del transporte, que explica el movimiento de las aeronaves y la confluencia de las líneas de meridianos hacia los polos. Es el cambio de rumbo a lo largo de una trayectoria de vuelo de gran círculo (ortodromo).

¿Cómo leer el indicador de rumbo?

Debemos comprender el concepto de deriva para comprender el proceso de lectura de un indicador de rumbo. La aeronave generalmente se somete a dos tipos de deriva: mecánica y aparente.

La realineación de tiempo en tiempo del indicador de rumbo en referencia con la brújula magnética se ocupará de la deriva mecánica y aparente. Después de realinear con la brújula magnética, es esencial desbloquear los indicadores de rumbo más antiguos específicos. Los aviones avanzados cuentan con giroscopios HI que se alinean automáticamente sin ninguna intervención mecánica.

El indicador de rumbo tiene elementos mecánicos como la fricción que provoca la desalineación con el norte magnético debido a la precesión giroscópica. Esto se conoce como deriva mecánica.

Además, debido a que el avión viaja sobre un globo giratorio, la variación en una línea en el espacio del avión hacia el norte a lo largo del tiempo da como resultado una deriva aparente.

¿Qué significa esclavizar un giroscopio en los componentes de aviónica de un avión?

La presencia de una perilla esclava en el indicador de rumbo permite al piloto realinearlo con la brújula magnética, compensando tanto la deriva mecánica como la aparente.

La compensación de la Deriva se realiza cada diez o quince minutos mediante la perilla esclava. Estos también se conocen como el sistema Flux Gate. Al eliminar la necesidad de un ajuste manual cada diez o quince minutos, estos 'giroscopios esclavos' minimizan el esfuerzo del piloto.

La alineación manual del indicador de rumbo con la brújula magnética requiere los siguientes pasos:

  • Vuele recto y nivelado hasta un punto de referencia, elegido directamente delante del avión.
  • Mantenga la estabilidad de la nariz con el punto de referencia, seguido de la lectura del rumbo de la brújula magnética.
  • Mantenga la alineación entre el rumbo del avión y el punto de referencia y corrija el indicador de rumbo con las lecturas obtenidas de la brújula magnética.
  • Asegurar un rumbo constante del avión hacia el punto de referencia durante toda la operación.
  • Repita el procedimiento para cualquier error.

¿Qué instrumento muestra el rumbo real de la aeronave?

Las actividades IFR requieren el uso de información direccional. Se podría utilizar una brújula magnética para esto.

Una brújula magnética, si bien es altamente confiable, tiene muchos defectos intrínsecos, como la inmersión magnética. Por lo tanto, se ha aumentado con indicaciones de rumbo giroscópicas. Por lo tanto, los indicadores de rumbo indican el rumbo real de una aeronave.

El rumbo de la aeronave se puede ver sobre el cristal de instrumentos contra el pequeño símbolo de la aeronave, que muestra información direccional sobre 360 ​​°.

Indicador de rumbo eléctrico

Los indicadores de rumbo eléctrico son indicadores de situación horizontales (HSI) con respecto a cómo se alimentan para su funcionamiento. También se denominan Gyro eléctrico.

Los indicadores de situación horizontales (HSI) son dispositivos que integran la navegación y el rumbo en uno. Por lo general, los HSI se alimentan eléctricamente y se alinean con la puerta de flujo. Como un indicador de actitud, el giroscopio de un indicador de rumbo está montado en un cardán doble, pero su eje de giro horizontal permite detectar la rotación sobre el eje vertical de la aeronave.

¿Por qué los pilotos empujan y tiran de la perilla de rumbo HDG en un vuelo?

La perilla HDG controla el control de rumbo del piloto automático. Por lo tanto, la operación de empujar y tirar de la perilla HDG se puede entender como se indica a continuación:

  • Push HDG - navegación gestionada: la aeronave sigue una ruta de vuelo predeterminada según el plan de vuelo de FMS.
  • Tirar HDG - rumbo elegido: Vuelve a su posición original. La rotación de la perilla en el sentido de las agujas del reloj hará que la aeronave gire a la derecha y el giro a la izquierda está sujeto a una rotación en sentido antihorario.

Cualquier cambio en la dirección de la aeronave se inicia y controla mediante la perilla de rumbo (HDG) cuando el piloto automático está en modo de rumbo en lugar de Navegación Modo (NAV). En el modo NAV, los pilotos utilizan frecuentemente la perilla HDG para establecer el error de rumbo en el rumbo actual como referencia.

Sobre Esha Chakraborty

Tengo experiencia en Ingeniería Aeroespacial, actualmente trabajando en la aplicación de la Robótica en la Defensa y la Industria de las Ciencias Espaciales. Soy un aprendiz continuo y mi pasión por las artes creativas me mantiene inclinado hacia el diseño de conceptos novedosos de ingeniería.
Con los robots sustituyendo casi todas las acciones humanas en el futuro, me gusta llevar a mis lectores los aspectos fundamentales del tema de una manera fácil pero informativa. También me gusta mantenerme actualizado con los avances en la industria aeroespacial simultáneamente.

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