Che cos'è l'indicatore di direzione?
Un aereo ha molti giroscopici strumenti. Uno dei tre dispositivi giroscopici fondamentali è l'indicatore di rotta. Nella sezione seguente, cerchiamo di spiegare cos'è un indicatore di prua.
L'indicatore di rotta funziona meccanicamente con l'accompagnamento della bussola magnetica. Il volo rettilineo e le virate precise verso le direzioni sono difficili da ottenere con aria viziata o un flusso di vento turbolento a causa di diversi errori nella bussola magnetica. Un indicatore di rotta viene in soccorso in tali situazioni in quanto non risente delle pressioni che rendono problematica l'interpretazione di una bussola magnetica.
L'accelerazione, la decelerazione e la curvatura ad alta quota del campo magnetico terrestre sono alcuni dei molteplici fattori che generano imprecisioni nella bussola magnetica. Un indicatore di rotta è un aiuto vitale in tali situazioni. Non oscilla frequentemente mentre guida o dietro una virata, ed è facile da interpretare in turbolenza o durante manovre.
Qual è la differenza tra l'indicatore di rotta e la bussola magnetica?
Il pilota utilizza un indicatore di rotta per determinare la rotta attuale dell'aereo, o direzione di volo, basata su 360 gradi sul nord magnetico. La sua calibrazione richiede l'utilizzo della bussola magnetica del velivolo, che indica la sua direzione verso il nord magnetico.
Nella maggior parte degli aeroplani, la bussola magnetica funge da principale indicazione di direzione. Tuttavia, è difficile da leggere in condizioni di turbolenza e incline all'accelerazione e agli errori di virata, rendendo difficile il passaggio corretto. L'indicatore di rotta contiene un giroscopio e deve essere allineato con la bussola magnetica durante il volo. Tuttavia, non viene influenzato da eventuali errori relativi alla stessa accelerazione e errori di svolta della bussola magnetica. Ciò consente manovre precise e una direzione costante.
Giroscopio direzionale
Il giroscopio direzionale è uno dei sei strumenti essenziali, utilizzati nella navigazione di velivoli commerciali e dell'aviazione generale.
Giroscopio direzionale è il nome antico più antico dell'indicatore di prua stesso.
Il componente più veloce di un aereo a pistoni è il giroscopio direzionale, comunemente noto come indicatori di direzione o indicatori di direzione. È uno strumento di navigazione aereo essenziale e la sua velocità di rotazione è vicina a 24,000 giri / min. A prima vista può essere scambiato per una bussola.
Diagramma dell'indicatore di direzione
Indicatore di direzione Scopo
L'indicazione della rotta consente un volo rettilineo e livellato, senza accelerazione rispetto alla bussola magnetica. Questo, tuttavia, soffre di una serie di imprecisioni. Uno di questi è causato dalla pendenza verso il basso del campo magnetico terrestre, noto come "dip", in altre parole.
L'errore di immersione tiene conto delle imprecisioni nella bussola magnetica durante l'inclinazione o durante l'accelerazione o la decelerazione. Quindi non serve a nulla oltre al volo non accelerato, dritto e livellato. L'indicatore di rotta non è influenzato dal campo magnetico terrestre e previene le imprecisioni di una bussola magnetica.
L'indicatore di rotta mostra le stesse informazioni della bussola magnetica ma senza imprecisioni. Prima di ogni volo, la bussola imposta la rotta dell'indicatore di rotta sul terreno stesso.
Come funziona l'indicatore di rotta?
Il giroscopio è contenuto in un piano verticale all'interno dell'indicatore di rotta. Impiega la rigidità dello spazio per il funzionamento. L'icona dell'aereo al centro dello strumento indica la direzione dell'aereo.
Il rotore ruota su un piano verticale e ad esso è attaccata una bussola. I punti sulla scheda mantengono la posizione esatta nello spazio rispetto al piano verticale del giroscopio, a causa della rigidità del rotore nello spazio. È diviso in incrementi di cinque gradi per informazioni di prua chiare e precise. I numeri sono posizionati ogni 30 gradi, mentre N, S, E e W sono rispettivamente le denotazioni per le direzioni cardinali.
Il giroscopio all'interno dell'indicatore di direzione contribuisce con un meccanismo di erezione per il suo fissaggio all'aereo di imbardata dell'aeromobile. Il meccanismo di erezione si riferisce al concetto che l'aereo è definito dall'aereo longitudinale e trasversale assi. Il giroscopio può essere alimentato sia elettricamente che da una pompa aspirante alimentata dal motore. Occasionalmente si possono osservare pompe a pressione su aerei ad alta quota.
L'indicazione della direzione vagherà con il tempo. Questo è chiamato Real Drift e richiede una regolazione regolare della bussola magnetica. D'altra parte, un'imprecisione fa sì che la deriva apparente nel giroscopio direzionale sia soggetta all'effetto della rotazione della Terra e della posizione longitudinale. Il dado della latitudine deve produrre un vero vagare per superare questo apparente vagare della rotazione terrestre. È posizionato sul gimbal interno per operare sul giroscopio in verticale locale con il suo peso.
La deriva apparente può anche essere soggetta a spostamenti di trasporto, che rappresentano il movimento degli aerei e la confluenza delle linee meridiane verso i poli. È il cambio di rotta lungo una traiettoria di volo a cerchio massimo (ortodromo).
Come leggere l'indicatore di direzione?
Dobbiamo comprendere il concetto di Drift per comprendere il processo di lettura di un Heading Indicator. L'aereo subisce tipicamente due tipi di Drift: meccanico e apparente.
Il riallineamento di volta in volta dell'indicatore di rotta rispetto alla bussola magnetica si prenderà cura della deriva sia meccanica che apparente. Dopo il riallineamento con la bussola magnetica, diventa essenziale sbloccare gli specifici indicatori di prua più vecchi. Gli aerei avanzati sono dotati di giroscopi HI che si allineano automaticamente senza alcun intervento meccanico.
L'indicatore di rotta ha elementi meccanici come l'attrito che causa il disallineamento con il nord magnetico a causa della precessione giroscopica. Questo è noto come deriva meccanica.
Inoltre, poiché l'aereo sta viaggiando su un globo rotante, la variazione nel tempo di una linea nello spazio dell'aereo a nord si traduce in una deriva apparente.
Cosa significa assoggettare un giroscopio a componenti dell'avionica degli aerei?
La presenza di una manopola di asservimento nell'indicatore di rotta consente al pilota di riallinearlo con la bussola magnetica, compensando sia la deriva meccanica che apparente.
La compensazione del Drift viene effettuata ogni dieci o quindici minuti dalla manopola di asservimento. Questi sono anche chiamati Flux Gate System. Eliminando la necessità di una regolazione manuale ogni dieci-quindici minuti, questi "giroscopi asserviti" riducono al minimo lo sforzo del pilota.
L'allineamento manuale dell'indicatore di rotta con la bussola magnetica richiede i seguenti passaggi:
- Vola dritto e livella fino a un punto di riferimento, scelto direttamente davanti al aereo.
- Mantenere la stabilità del naso con il punto di riferimento, quindi leggere la direzione della bussola magnetica.
- Mantenere l'allineamento tra la rotta dell'aereo e il punto di riferimento e correggere l'indicatore di rotta con le letture ottenute dalla bussola magnetica.
- Garantire una rotta coerente dell'aereo verso il punto di riferimento durante l'operazione
- Ripetere la procedura per qualsiasi errore.
Quale strumento mostra la rotta reale dell'aereo?
Le attività IFR richiedono l'uso di informazioni direzionali. Una bussola magnetica potrebbe essere utilizzata per questo.
Una bussola magnetica, sebbene altamente affidabile, ha tanti difetti intrinseci, come l'inclinazione magnetica. Quindi è stato ampliato con indicazioni giroscopiche di prua. Pertanto, gli indicatori di prua indicano la vera prua di un aereo.
La rotta del velivolo può essere visualizzata sul vetro dello strumento contro il piccolo simbolo dell'aeromobile, che mostra le informazioni direzionali relative a 360°.
Indicatore di rotta elettrico
Gli indicatori di rotta elettrici sono indicatori situazionali orizzontali (HSI) relativi a come sono alimentati per il funzionamento. Sono anche chiamati giroscopio elettrico.
Gli indicatori di situazione orizzontale (HSI) sono dispositivi che integrano la navigazione e la rotta in uno. Gli HSI sono in genere alimentati elettricamente e si allineano con il flusso di flusso. Come un indicatore di assetto, il giroscopio di un indicatore di rotta è montato in un doppio gimbal, ma il suo asse di rotazione orizzontale consente di rilevare la rotazione attorno all'asse verticale del velivolo.
Perché i piloti spingono e tirano la manopola della rotta HDG in volo?
La manopola HDG controlla il controllo della rotta dell'autopilota. Quindi l'operazione Push and Pull della manopola HDG può essere intesa come indicato di seguito:
- Push HDG – navigazione gestita: l'aereo segue una rotta di volo prestabilita secondo il piano di volo FMS.
- Pull HDG – prua scelta: ritorna nella sua posizione originale. La rotazione in senso orario della manopola farà virare l'aereo a destra e la virata a sinistra è soggetta alla rotazione in senso antiorario.
Eventuali cambiamenti nella direzione del velivolo vengono avviati e controllati dalla manopola Heading (HDG) quando l'autopilota è in modalità Heading anziché Navigazione Modalità (NAV). Quando si è in modalità NAV, i piloti usano frequentemente la manopola HDG per impostare l'Insetto di prua sulla rotta corrente come riferimento.
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Ho un background in ingegneria aerospaziale, attualmente lavoro verso l'applicazione della robotica nel settore della difesa e delle scienze spaziali. Imparo continuamente e la mia passione per le arti creative mi mantiene propenso alla progettazione di nuovi concetti ingegneristici.
Con i robot che sostituiranno quasi tutte le azioni umane in futuro, mi piace portare ai miei lettori gli aspetti fondamentali dell'argomento in modo semplice ma informativo. Mi piace anche tenermi aggiornato contemporaneamente sui progressi nel settore aerospaziale.