¿Qué es el indicador de actitud: marcas, trabajo, tipos, preguntas frecuentes?

Indicador de actitud

El tema de discusión: Indicador de actitud y sus diversos conceptos críticos.

Indicador de actitud

Existen numerosos instrumentos de vuelo con funciones variadas. El indicador de actitud es fundamental vuelo instrumento utilizado en circunstancias meteorológicas instrumentales.

El indicador de actitud (AI), también llamado horizonte giroscópico u horizonte artificial, navega la aeronave con respecto al horizonte de la Tierra. El dispositivo funciona según el principio de rigidez en el espacio e indica la dirección de la aeronave con claridad. Está impulsado por un sistema de vacío / giroscópico y el pequeño avión y la barra del horizonte simulan la conexión del avión con el horizonte real.

Diagrama de indicador de actitud

indicador de actitud
Marcas indicadoras de actitud (cabeceo y balanceo); Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, Indicador de actitud, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Horizonte artificial

Entendamos qué es el Horizonte Artificial, para conocer en detalle el Indicador de Actitud.

El Horizonte Artificial es un instrumento de vuelo giroscópico que indica la actitud de la aeronave en relación con el horizonte real.

El pequeño avión El símbolo y el Horizonte Artificial simboliza la trayectoria de vuelo para el piloto, ya que está volando nivelado o en una inclinación o girando de manera ascendente. El giroscopio erguido verticalmente durante el balanceo y cabeceo de la aeronave explica el funcionamiento adecuado del indicador de actitud. Los cojinetes de estos dispositivos tienen muy poca fricción; sin embargo, incluso esta pequeña cantidad ejerce una restricción sobre el giróscopo, provocando precesión e inclinación.

La inclinación desde la posición vertical en cualquier medida se minimiza mediante un mecanismo de erección que está presente dentro de la carcasa del instrumento y ejerce una fuerza sobre el giroscopio. Esta fuerza hace que la rueca vuelva a su posición vertical.

Marcas de orientación de vuelo de IA; Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, Orientación de aeronaves con IA, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Tipos de indicador de actitud

Uno de los seis instrumentos de vuelo fundamentales presentes en cada cabina es el indicador de actitud. La visualización en la pantalla muestra la ubicación relativa de la aeronave con el horizonte de la Tierra de un vistazo. La industria de la aviación ha experimentado un cambio significativo hacia las versiones eléctricas y digitales de los indicadores de actitud, aunque los giroscopios mecánicos convencionales todavía se pueden encontrar en muchos aeronaves.

Los pilotos ahora tienen una variedad de opciones para una nueva indicación de actitud en el panel de instrumentos gracias a los avances en la tecnología de instrumentos digitales:

  • Indicador de actitud tradicional
  • Indicador de actitud eléctrico
  • Indicador de actitud digital
  • Indicador de actitud todo en uno

Indicador de actitud tradicional

Muchas aeronaves de aviación general utilizan los indicadores de actitud convencionales basados ​​en vacío / aire.

Para hacer girar el giroscopio dentro de la caja de instrumentos, se hace un vacío o se sopla aire. El error en las lecturas de los giróscopos de vacío es algo común debido a la contaminación del sistema y las fugas. Esto también afecta la precisión de los ángulos de inclinación y inclinación durante un período de tiempo. El problema de las volteretas no existe en los modelos más nuevos.

El rotor, que está alojado en un contenedor sellado, gira horizontalmente sobre el eje vertical. En un cardán, la carcasa pivota alrededor del eje lateral, que a su vez puede pivotar alrededor del eje longitudinal. La caja del instrumento sirve como el tercer cardán necesario para la instalación universal. La barra del horizonte está unida al giroscopio a través de una palanca y alojada en un pivote en la parte trasera del marco del cardán. Además, está conectado a la carcasa del giróscopo mediante un pasador de guía.

Mantener la barra de horizonte paralela al horizonte natural tiene en cuenta la rigidez giroscópica, cuando el indicador de actitud está encendido. La pequeña marca de la aeronave simboliza el movimiento de la aeronave en tiempo real y se mueve con respecto a los cambios de actitud de cabeceo o inclinación. El aire aspirado a través del filtro, se mueve a través de pasajes en el pivote trasero y el anillo de cardán interior, y finalmente en la carcasa. Aquí se enfrenta a las paletas del rotor a través de dos aberturas en lados opuestos del rotor. A continuación, el aire se introduce en la bomba de vacío o el tubo venturi a través de cuatro aberturas espaciadas uniformemente en la sección inferior de la carcasa del rotor.

Fuente de la imagen: Departamento de Transporte de EE. UU., FAA, Vacío venturi, marcado como dominio público, más detalles sobre Wikimedia Commons

Indicador de actitud eléctrico

Los indicadores eléctricos actúan como un sustituto de la falla de energía de vacío tradicional al proporcionar energía de la batería para su funcionamiento.

En lugar de una aspiradora, los indicadores de actitud eléctricos emplean un giroscopio eléctrico. Los indicadores de actitud eléctricos enjaulados minimizan un procedimiento de erección prolongado durante las maniobras.

Debido a la creciente relevancia del indicador de actitud, se han desarrollado mejores giroscopios eléctricos adecuados para la instalación de aviones ligeros. Varios tipos accesibles representan avances en elementos básicos de diseño de giroscopios, lectura más simple, propiedades de montaje, eliminación de errores inducidos y restricciones de instrumentos. Los detalles entre los diferentes instrumentos, así como la pantalla de instrumentos y los controles de la cabina, variarán según los cambios de diseño específicos.

Indicador de actitud digital

El reemplazo fundamental de un instrumento impulsado por vacío por un equivalente electrónico está aprobado según las reglas y regulaciones establecidas por la FAA.

Se da a entender que las indicaciones digitales de actitud pueden usarse en una instalación de cabina de vidrio, alterando la forma en que los pilotos escanean el panel de instrumentos al fusionar muchos medidores tradicionales en una sola unidad. Debido al uso de la electrónica de estado sólido, las versiones digitales están libres de restricciones de inclinación y inclinación. Además, los sistemas tienen energía de respaldo de batería en caso de que falle el sistema eléctrico de la aeronave.

Indicador de actitud todo en uno

Se puede instalar una cabina de vidrio, similar a la de un avión comercial, en un pequeño avión de aviación general.

Las pantallas de vuelo principales todo en uno suelen constar de:

  • Indicador de actitud
  • Indicador de rumbo de la aeronave
  • Indicador de altitud
  • Indicador de velocidad aérea
  • Indicador de velocidad vertical

 Los paneles digitales son más livianos y necesitan menos mantenimiento, lo que ayuda a reducir los gastos y al mismo tiempo mejora la experiencia de vuelo en general.

¿Cómo leer el indicador de actitud?

El movimiento angular alrededor del eje longitudinal indica inclinación, mientras que el mismo movimiento alrededor del eje lateral para indicar inclinación (nariz hacia arriba, nivel o nariz hacia abajo) en el indicador de actitud. Aprovecha la rigidez del giróscopo. Está cardado para permitir el movimiento alrededor del eje lateral, que indica la actitud de cabeceo, y la rotación sobre el eje longitudinal, que indica la actitud de balanceo. Una vez activado, el indicador permanece en una posición fija independientemente de la actitud de la aeronave.

Partes del indicador de actitud

Los siguientes son los principales puntos de interés para el piloto:

  • Las diminutas alas conectadas a la carcasa permanecen paralelas a las alas del avión.
  • La barra de horizonte que divide las mitades superior (brillante) e inferior (oscura) de la bola.
  • Las marcas de grados en el perímetro superior del cuadrante. Los primeros tres están separados por 10 grados a ambos lados del centro, seguidos de marcas de inclinación de 60 grados y arcos de inclinación de 90 grados.

Marcas del indicador de actitud del Cessna 172

Fuente de imagen: PetarMCabina Cessna 172CC BY-SA 3.0

Indicador de actitud: ¿cómo funciona?

Esta sección describe el funcionamiento del indicador de actitud a través de una explicación detallada de cómo cada componente trabaja individualmente y contribuye al proceso en su conjunto.

La alineación de las alas con la barra del horizonte se realiza mediante la perilla de ajuste. Esto permite ajustar la altura del piloto. Preferiblemente, el ajuste debe realizarse cuando el vehículo está en el nivel del suelo.

Si las alas están más altas que la barra del horizonte, la aeronave está subiendo. Las alas más bajas que la barra del horizonte sugieren un buen vuelo. Las pequeñas alas del avión (unidas a la carcasa) simbolizan las alas del avión. La sección azul de la bola rueda en dirección opuesta al giro del avión. Su parte superior representa el cielo.

Ángulo del banco del indicador de actitud | Grados del indicador de actitud

  • Una velocidad de giro típica se define como 15 ° de ángulo de inclinación lateral.
  • El ancho de las alas del avión simbólico y el punto en el medio de las alas significan un cambio de tono de alrededor de 2 °.
  • El paso desde una línea de horizonte artificial se muestra en grados (líneas largas: 10 °, líneas pequeñas: 5 °).
  • El balanceo del índice de banco se muestra en grados (10 °, 20 °, 30 ° y 60 °).
  • Está diseñado para un balanceo de 360 ​​° y un cabeceo de 85 °.

Indicador de actitud de paletas pendulares

El mecanismo de paleta pendular de un indicador de actitud impulsado por vacío mantiene el giroscopio en posición vertical. Si el giróscopo se mueve por cualquier motivo, las paletas y los chorros de aire generan una fuerza de precesión que hace que el giróscopo se levante nuevamente, restaurándolo a la posición vertical.

Errores del indicador de actitud | Fallo del indicador de actitud

Las lecturas de señal erróneas en el indicador de actitud pueden ser causadas por la superación de los límites de succión de diseño o la interrupción de la rotación libre del giróscopo a la velocidad de diseño. Algunos errores se deben a la producción y al mantenimiento.

Componentes desequilibrados, filtros obstruidos, válvulas ajustadas incorrectamente y Tacón Falla:

La instalación e inspección adecuadas pueden ayudar a reducir tales errores.

La fricción y los componentes desgastados crean otros errores que son inherentes a la estructura del instrumento. Estos defectos, que dan como resultado una precesión irregular y la incapacidad del instrumento para retener las indicaciones correctas, aumentan con la vida del instrumento.

Errores relacionados con el diseño:

Estos son causados ​​por el funcionamiento habitual del instrumento.

La presencia de un patín al girar desvía las paletas pendulares de su orientación vertical, lo que resulta en un procesamiento hacia adentro del giróscopo. Después de regresar al vuelo sincronizado recto y nivelado, la pequeña aeronave gira en la dirección opuesta a la del patinaje.

Error en las marcas:

Estas inexactitudes se generan por la fuerza centrífuga que mueve las paletas pendulares, lo que hace que el giróscopo procese hacia el interior del giro. En un giro brusco de 180 °, la inexactitud es máxima.

El mecanismo de erección corrige rápidamente este error de precesión, que suele ser de 3 ° a 5 °.

Errores de aceleración y desaceleración:

Los errores de precesión también son causados ​​por la aceleración y la desaceleración, dependiendo de la cantidad y extensión de la fuerza aplicada.

La barra del horizonte desciende con aceleración, lo que sugiere un aumento. El control realizado para rectificar esta señal dará como resultado una actitud de tono más baja que la indicada por el instrumento. La desaceleración provoca el error opuesto.

Otros errores, como "Precesión del transporte" y "Precesión aparente" están relacionados con la rotación del planeta y son importantes para los pilotos y navegantes que vuelan a altas velocidades y grandes distancias.

Solución de problemas del indicador de actitud

Los errores comunes tienen soluciones generalizadas para superarlos a lo largo de la operación.

  • Para eliminar el movimiento lento causado por problemas de precesión, reemplace los cojinetes desgastados.
  • Para eliminar la contaminación por carbón de las paletas de la bomba, reemplace o cambie el filtro.
  • En el caso de que se excedan las limitaciones, estabilice el giróscopo para centrarlo y reinicie el proceso de montaje.

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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