El indicador de rumbo ( HI ), también conocido como giroscopio direccional [1] ( DG ) o indicador de dirección ( DI ), [2] [3] [4] [5] es un instrumento de vuelo utilizado en una aeronave para informar al piloto del rumbo de la aeronave .
El principal medio para establecer el rumbo en la mayoría de las aeronaves pequeñas es la brújula magnética , que, sin embargo, sufre varios tipos de errores, incluido el creado por la "inclinación" o pendiente descendente del campo magnético de la Tierra. El error de inclinación hace que la brújula magnética lea incorrectamente siempre que la aeronave esté en una inclinación, o durante la aceleración o desaceleración, lo que dificulta su uso en cualquier condición de vuelo que no sea sin aceleración, perfectamente recto y nivelado. Para remediar esto, el piloto normalmente maniobrará el avión con referencia al indicador de rumbo, ya que el indicador de rumbo giroscópico no se ve afectado por los errores de inclinación y aceleración. El piloto restablecerá periódicamente el indicador de rumbo al rumbo que se muestra en la brújula magnética. [4] [6] [7] [8]
El indicador de rumbo funciona mediante un giroscopio , unido mediante un mecanismo de erección al plano de guiñada de la aeronave, es decir, el plano definido por el eje longitudinal y el eje horizontal de la aeronave. Como tal, cualquier configuración del plano de guiñada de la aeronave que no coincida con la horizontal de la Tierra local da como resultado un error de indicación. El indicador de rumbo está dispuesto de tal manera que el eje del giroscopio se utiliza para controlar la pantalla, que consiste en una tarjeta de brújula circular calibrada en grados. El giroscopio gira eléctricamente o utilizando un flujo de aire filtrado de una bomba de succión (a veces una bomba de presión en aeronaves de gran altitud) impulsada por el motor de la aeronave . Debido a que la Tierra gira (ω, 15° por hora, deriva aparente), y debido a pequeños errores acumulados causados por un equilibrado imperfecto del giroscopio, el indicador de rumbo se desviará con el tiempo (deriva real) y debe restablecerse utilizando una brújula magnética periódicamente. [4] [a] La deriva aparente se predice por ω sen Latitud y, por lo tanto, será mayor sobre los polos. Para contrarrestar el efecto de la deriva de la velocidad terrestre, se puede fijar una tuerca de latitud (sólo en tierra) que induce un desplazamiento real (esperemos que igual y opuesto) en el giroscopio. De lo contrario, sería necesario realinear manualmente el indicador de dirección una vez cada diez o quince minutos durante las comprobaciones rutinarias en vuelo. No hacerlo es una fuente común de errores de navegación entre los pilotos noveles. Existe otro tipo de desplazamiento aparente en forma de desplazamiento de transporte, causado por el movimiento de la aeronave y la convergencia de las líneas meridianas hacia los polos. Equivale al cambio de rumbo a lo largo de una trayectoria de vuelo de gran círculo (ortódromo). [9]
Algunos indicadores de rumbo más caros están "esclavizados" a un sensor magnético, llamado compuerta de flujo . La compuerta de flujo detecta continuamente el campo magnético de la Tierra y un mecanismo servo corrige constantemente el indicador de rumbo. [4] Estos "giros esclavos" reducen la carga de trabajo del piloto al eliminar la necesidad de una realineación manual cada diez o quince minutos.
La predicción de la deriva en grados por hora, es la siguiente:
Aunque es posible predecir la deriva, habrá pequeñas variaciones con respecto a este modelo básico, que se deben, entre otras cosas, al error del cardán (operar la aeronave lejos de la horizontal local). Una fuente común de error en este caso es el ajuste incorrecto de la tuerca de latitud (por ejemplo, hacia el hemisferio opuesto). Sin embargo, la tabla permite evaluar si un indicador se comporta como se espera y, como tal, se compara con las correcciones de realineación realizadas con referencia a la brújula magnética. El desplazamiento de transporte es una consecuencia indeseable de la deriva aparente.