La brújula inductora de la Tierra (o simplemente brújula de inducción [1] ) es una brújula que determina direcciones utilizando el principio de inducción electromagnética , actuando el campo magnético de la Tierra como campo de inducción para un generador eléctrico . [2] La salida eléctrica del generador variará dependiendo de su orientación con respecto al campo magnético de la Tierra. Esta variación en el voltaje generado se mide, lo que permite que la brújula del inductor de la Tierra determine la dirección.
La brújula inductora de tierra fue patentada por primera vez por Donald M. Bliss en 1912 y perfeccionada en la década de 1920 por Paul R. Heyl y Lyman James Briggs de la Oficina Nacional de Normas de los Estados Unidos , [3] y en 1924 por Morris Titterington en el Pioneer Compañía de instrumentos en Brooklyn, Nueva York . Heyl y Briggs recibieron la Medalla Magallanes de la Sociedad Filosófica Estadounidense por este trabajo en 1922. Diseñada para compensar las debilidades de la brújula magnética , la brújula inductora de la Tierra proporcionó a los pilotos un instrumento de referencia más estable y confiable. [4] Fueron utilizados en los Douglas World Cruisers en 1924 durante el vuelo alrededor del mundo por el Cuerpo Aéreo del Ejército de EE. UU . [4] Charles Lindbergh utilizó la brújula en su vuelo transatlántico en el Spirit of St. Louis en 1927. [5] Durante el tramo transatlántico de su viaje, una distancia de aproximadamente 2000 millas (3200 km), pudo navegar con un error acumulativo de aproximadamente 10 millas (16 km) al tocar tierra, o aproximadamente la mitad del uno por ciento de la distancia recorrida, calculando su rumbo a intervalos de una hora para una estimación de posición a estima . [6]
El diseño original de Bliss consistía en dos armaduras que giraban sobre un único eje vertical. Una armadura estaba conectada a conmutadores que estaban desplazados 90 grados de los conmutadores conectados a la otra armadura. Cuando un conjunto de conmutadores se alinea con el campo magnético de la Tierra, no se produce corriente, pero un ángulo de compensación crea una corriente positiva o negativa en proporción al seno del ángulo de compensación. Dado que el seno del ángulo alcanza su punto máximo a 90 grados, una lectura podría indicar una dirección determinada o exactamente la dirección opuesta. La solución a esto fue una segunda armadura con conmutadores desplazados 90 grados para ayudar a distinguir las dos direcciones opuestas.
El sentido de la marcha se leyó comparando las indicaciones de dos galvanómetros independientes , uno para cada armadura. Los galvanómetros debían calibrarse con los rumbos correctos, ya que el voltaje era proporcional al seno del ángulo. Las lecturas podrían verse afectadas por la velocidad de rotación de la armadura y por campos magnéticos perdidos.
Las versiones posteriores simplificaron las lecturas para mostrar la desviación del rumbo previsto, en lugar de la gama completa de direcciones de la brújula. El diseño revisado permitió al usuario girar los conmutadores de tal manera que no se produjera corriente cuando la nave viajaba en la dirección prevista. Luego se utilizó un solo galvanómetro para mostrar si el piloto estaba girando demasiado hacia la izquierda o hacia la derecha.
La brújula de Lindbergh usaba un anemómetro para hacer girar la armadura a través de una junta universal . La armadura estaba montada sobre cardanes para evitar que se inclinara con el cabeceo y balanceo del avión. Inclinar la armadura podría haber cambiado el ángulo del flujo de la Tierra hacia la armadura, lo que habría resultado en lecturas erróneas. El efecto giroscópico de la armadura giratoria también ayudó a mantenerla correctamente alineada.
brújula de inducción