En aviación , el indicador de viraje y deslizamiento ( T/S , también conocido como indicador de viraje y alabeo ) y la variante del coordinador de viraje (TC) son esencialmente dos instrumentos de vuelo de la aeronave en un solo dispositivo. Uno indica la velocidad de viraje, o la velocidad de cambio en el rumbo de la aeronave; la otra parte indica si la aeronave está en vuelo coordinado , mostrando el deslizamiento o derrape del viraje. El indicador de deslizamiento es en realidad un inclinómetro que en reposo muestra el ángulo del eje transversal de la aeronave con respecto a la horizontal, y en movimiento muestra este ángulo modificado por la aceleración de la aeronave. [1] Las unidades más utilizadas son grados por segundo (deg/s) o minutos por viraje (min/tr). [ cita requerida ]
El indicador de viraje y deslizamiento puede denominarse indicador de viraje y alabeo, aunque el instrumento no responde directamente al ángulo de alabeo. El coordinador de viraje tampoco lo hace, pero sí responde a la velocidad de alabeo, lo que le permite responder más rápidamente al inicio de un viraje. [2]
El indicador de giro es un instrumento giroscópico que funciona según el principio de precesión . El giróscopo está montado en un cardán . El eje de rotación del giróscopo está en línea con el eje lateral (cabeceo) de la aeronave, mientras que el cardán tiene una libertad limitada alrededor del eje longitudinal (balanceo) de la aeronave.
A medida que el avión se desvía , se aplica una fuerza de torsión al giroscopio alrededor del eje vertical, debido a la guiñada del avión, lo que provoca la precesión del giroscopio alrededor del eje de alabeo. El giroscopio gira sobre un eje que está a 90 grados con respecto a la dirección de la fuerza de torsión de guiñada aplicada. El giroscopio y el cardán giran (alrededor del eje de alabeo) con libertad limitada contra un resorte calibrado.
La fuerza de torsión contra el resorte alcanza un equilibrio y el ángulo en el que se posicionan el cardán y el giroscopio está conectado directamente con la aguja de visualización, lo que indica la velocidad de giro. [3] En el coordinador de giro , el giroscopio está inclinado 30 grados con respecto a la horizontal, por lo que responde tanto al balanceo como a la guiñada.
La pantalla contiene marcas de almohadilla para la referencia del piloto durante un viraje. Cuando la aguja está alineada con una marca de almohadilla, el avión está realizando un "viraje de velocidad estándar", que se define como tres grados por segundo, conocido en algunos países como "velocidad uno". Esto se traduce en dos minutos por cada 360 grados de viraje (un círculo completo). Los indicadores están marcados en función de su sensibilidad, [4] con "giro de 2 minutos" para aquellos cuyas marcas de almohadilla corresponden a una velocidad estándar o un viraje de dos minutos, y "giro de 4 minutos" para aquellos, utilizados en aviones más rápidos, que muestran la mitad de la velocidad estándar o un viraje de cuatro minutos. El avión a reacción supersónico Concorde y muchos aviones militares son ejemplos de aviones que utilizan indicadores de viraje de 4 minutos. Las marcas de almohadilla a veces se denominan "casas de perro", debido a su forma distintiva en varias marcas de indicadores de viraje. Según las reglas de vuelo por instrumentos , el uso de estas cifras permite al piloto realizar virajes cronometrados para cumplir con los patrones de tráfico aéreo requeridos. Para un cambio de rumbo de 90 grados, se requeriría un viraje de 30 segundos de duración para realizar un viraje a velocidad estándar o de “velocidad uno”.
La indicación de vuelo coordinado se obtiene utilizando un inclinómetro , que se reconoce como la "bola en un tubo". Un inclinómetro contiene una bola sellada dentro de un tubo de vidrio curvado, que también contiene un líquido para actuar como medio de amortiguación. La forma original del indicador es en efecto un nivel de burbuja con el tubo curvado en la dirección opuesta y una burbuja que representa la bola. [5] En algunos aviones antiguos, el indicador era simplemente un péndulo con un amortiguador para amortiguar. La bola da una indicación de si el avión está resbalando, derrapando o en vuelo coordinado. El movimiento de la bola es causado por la fuerza de la gravedad y la aceleración centrípeta del avión. Cuando la bola está centrada en el medio del tubo, se dice que el avión está en vuelo coordinado. Si la bola está en el interior (lado del ala hacia abajo) de un viraje, el avión está resbalando. Y finalmente, cuando la bola está en el exterior (lado del ala hacia arriba) del viraje, el avión está derrapando.
Una alternativa simple al indicador de equilibrio utilizado en los planeadores es una cuerda de guiñada , que permite al piloto simplemente ver los movimientos de la cuerda como una indicación rudimentaria del equilibrio de la aeronave.
El coordinador de viraje (TC) es un desarrollo posterior del indicador de viraje y deslizamiento (T/S) cuya principal diferencia es la pantalla y el eje sobre el que está montado el cardán. La pantalla es la de un avión en miniatura visto desde atrás. Parece similar a la de un indicador de actitud. Normalmente, en el instrumento se escribe "NO PITCH INFORMATION" (SIN INFORMACIÓN DE INCLINACIÓN) para evitar confusiones con respecto a la inclinación de la aeronave, que se puede obtener del instrumento de horizonte artificial.
A diferencia del T/S, el cardán del TC está inclinado 30 grados hacia arriba con respecto al eje transversal. Esto hace que el instrumento responda tanto al alabeo como a la guiñada. Esto permite que el instrumento muestre un cambio más rápidamente, ya que reaccionará al cambio de alabeo antes de que la aeronave haya comenzado a guiñar. Aunque este instrumento reacciona a los cambios en el alabeo de la aeronave, no muestra la actitud de alabeo.
El coordinador de virajes puede utilizarse como instrumento de rendimiento cuando el indicador de actitud ha fallado. Esto se denomina operaciones de "panel parcial". Puede resultar innecesariamente difícil o incluso imposible si el piloto no entiende que el instrumento muestra las velocidades de alabeo además de las de viraje. La utilidad también se ve afectada si el amortiguador interno está desgastado. En este último caso, el instrumento está subamortiguado y en turbulencia indicará grandes desviaciones a escala completa hacia la izquierda y la derecha, todas las cuales son en realidad respuestas a la velocidad de alabeo.
El deslizamiento y el derrape durante un viraje se denominan a veces virajes descuidados, debido a la incomodidad perceptiva que puede causar al piloto y a los pasajeros. Cuando el avión está en un viraje equilibrado (la bola está centrada), los pasajeros experimentan la gravedad directamente en línea con su asiento (fuerza perpendicular al asiento). Con un viraje bien equilibrado, los pasajeros pueden no darse cuenta de que el avión está girando a menos que estén viendo objetos fuera del avión.
Si bien el deslizamiento y el derrape de la aeronave a menudo son indeseables en un viraje habitual que mantiene la altitud, el deslizamiento de la aeronave se puede utilizar con fines prácticos. Poner intencionalmente una aeronave en un deslizamiento se utiliza como deslizamiento hacia adelante y deslizamiento lateral . Estos deslizamientos se realizan aplicando entradas opuestas de los controles de alerones y timón. Un deslizamiento hacia adelante permite al piloto bajar rápidamente la altitud sin ganar velocidad innecesaria, mientras que un deslizamiento lateral es un método utilizado para realizar un aterrizaje con viento cruzado .
Aunque se pensaba que el Indicador de Giro y Deslizamiento (y más tarde el Coordinador de Giro) era un instrumento necesario y requerido para el vuelo bajo las reglas de vuelo por instrumentos , la Administración Federal de Aviación (FAA) ha decidido más recientemente que estos instrumentos están obsoletos en el entorno de vuelo actual. La Circular de Asesoramiento No. 91-75, emitida el 25/6/2003, establece lo siguiente: [sección 5 b] "... en el sistema de control de tráfico aéreo actual, hay poca necesidad de virajes de velocidad estándar medidos con precisión o virajes cronometrados basados en la velocidad estándar". La Circular de Asesoramiento establece además: "... la FAA cree, y todos los demás comentaristas aparentemente están de acuerdo... que el indicador de velocidad de viraje ya no es tan útil como un instrumento que brinda información de actitud tanto horizontal como vertical". Por lo tanto, ahora se puede reemplazar legalmente un instrumento de viraje y deslizamiento o coordinador de viraje con un segundo indicador de actitud, preferiblemente impulsado por un sistema diferente de la pantalla de vuelo principal. Entonces, si la pantalla principal de la aeronave está alimentada por vacío, el segundo indicador de actitud debe ser eléctrico, y viceversa. Esto proporciona más información de vuelo que el indicador de velocidad de giro y proporciona una medida de seguridad de redundancia de sistemas. El indicador de deslizamiento (la "bola") sigue siendo necesario. El indicador de deslizamiento puede montarse por separado en el panel o, algunos indicadores de actitud ahora tienen un indicador de deslizamiento incluido en la pantalla.
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