La brújula inductora terrestre (o simplemente brújula de inducción [1] ) es una brújula que determina direcciones utilizando el principio de inducción electromagnética , con el campo magnético de la Tierra actuando 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 inductora terrestre determine la dirección.
La brújula inductora terrestre fue patentada por primera vez por Donald M. Bliss en 1912 y refinada aún más 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 la Pioneer Instrument Company en Brooklyn, Nueva York . Heyl y Briggs fueron galardonados con 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 terrestre proporcionó a los pilotos un instrumento de referencia más estable y confiable. [4] Se utilizaron en los cruceros mundiales Douglas en 1924 durante el vuelo alrededor del mundo del Cuerpo Aéreo del Ejército de los 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 3200 km), pudo navegar con un error acumulativo de aproximadamente 16 km en 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 la posición por 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 desfasados 90 grados con respecto a los conmutadores conectados a la otra armadura. Cuando un conjunto de conmutadores está alineado con el campo magnético de la Tierra, no se produce corriente, pero un ángulo desfasado crea una corriente positiva o negativa en proporción al seno del ángulo desfasado. Dado que el seno del ángulo alcanza un máximo de 90 grados, una lectura podría indicar una dirección determinada o la dirección opuesta exacta. La solución a esto fue una segunda armadura con conmutadores desfasados 90 grados para ayudar a distinguir las dos direcciones opuestas.
La dirección de desplazamiento se leyó comparando las indicaciones de dos galvanómetros independientes , uno para cada armadura. Los galvanómetros debían calibrarse con las direcciones correctas, ya que el voltaje era proporcional al seno del ángulo. Las lecturas podían verse afectadas por la velocidad de rotación de la armadura y por campos magnéticos dispersos.
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 rotar los conmutadores de tal manera que no se produjera corriente cuando la aeronave se desplazara en la dirección prevista. Luego se utilizó un solo galvanómetro para mostrar si el piloto estaba navegando demasiado hacia la izquierda o hacia la derecha.
La brújula de Lindbergh utilizaba 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 el balanceo del avión. La inclinación de la armadura podría haber cambiado el ángulo del flujo de la Tierra hacia la armadura, lo que habría dado lugar a lecturas erróneas. El efecto giroscópico de la armadura giratoria también ayudó a mantenerla correctamente alineada.
brújula de inducción