Indicador de direção e giroscópio direcional: 9 conceitos importantes

O que é o indicador de direção?

Um avião tem muitos giroscópicos instrumentos. Um dos três dispositivos giroscópicos fundamentais é o indicador de direção. Na seção abaixo, tentamos explicar o que é um indicador de direção.

O indicador de direção funciona mecanicamente com o acompanhamento da bússola magnética. O vôo direto e curvas precisas para os rumos são difíceis de alcançar em condições de ar poluído ou um fluxo de vento turbulento devido a vários erros na bússola magnética. Um indicador de direção vem ao resgate em tais situações, uma vez que não é afetado pelas pressões que tornam problemática a interpretação de uma bússola magnética.

o que é um indicador de rumo
Indicador de rumo C172; Fonte da imagem: o uploader original era Apagado como arquivado at Wikipédia em inglês., Indicador de rumo C172CC BY-SA 3.0

Aceleração, desaceleração e curvatura de alta altitude do campo magnético da Terra são alguns dos múltiplos fatores que geram imprecisões na bússola magnética. Um indicador de direção é uma ajuda vital em tais situações. Não oscila frequentemente ao liderar ou atrás de uma curva e é fácil de interpretar em turbulência ou durante manobras.

Qual é a diferença entre o indicador de direção e a bússola magnética?

O piloto usa um indicador de direção para determinar a direção atual do avião, ou direção de vôo, com base em 360 graus sobre o norte magnético. Sua calibração requer a utilização da bússola magnética da aeronave, que indica seu rumo ao norte magnético.

Na maioria dos aviões, a bússola magnética serve como a principal indicação de direção. No entanto, é difícil de ler em turbulência e sujeito a erros de aceleração e viragem, tornando-se um desafio para voar corretamente. O indicador de direção contém um giroscópio e deve ser alinhado com a bússola magnética durante o vôo. No entanto, ele não é afetado por quaisquer erros relativos à mesma aceleração e erros de giro da bússola magnética. Isso permite manobras precisas e uma direção estável.

Giroscópio direcional

O Gyro Direcional é um dos seis instrumentos essenciais, utilizado na navegação de aeronaves da aviação comercial e geral.

Gyro direcional é o nome antigo mais antigo do próprio indicador de direção.

O componente de movimento mais rápido de uma aeronave movida a pistão são os giroscópios direcionais, comumente conhecidos como indicações de rumo ou indicadores de direção. É um instrumento essencial para a navegação de aeronaves e sua taxa de rotação é de aproximadamente 24,000 rpm. Pode ser confundido com uma bússola à primeira vista.

Diagrama do indicador de direção

giroscópio direcional
Fonte de imagem: Departamento de Transporte dos EUA, FAA, Interior do DG, marcado como domínio público, mais detalhes sobre Wikimedia Commons

Objetivo do indicador de direção

A indicação de rumo é configurada para um vôo direto e nivelado, não acelerado, em relação à bússola magnética. Isso, no entanto, apresenta uma variedade de imprecisões. Um deles é causado pela inclinação descendente do campo magnético da Terra, conhecido como “mergulho”, em outras palavras.

O erro de mergulho é responsável por imprecisões na bússola magnética durante a inclinação lateral ou durante a aceleração ou desaceleração. Conseqüentemente, não serve a nenhum propósito além do vôo não acelerado, direto e nivelado. O indicador de direção não sofre o impacto do campo magnético da Terra e evita as imprecisões de uma bússola magnética.

O indicador de direção exibe as mesmas informações que a bússola magnética, mas sem imprecisões. Antes de cada vôo, a bússola define a direção do Indicador de Rumo no próprio solo.

Como funciona o indicador de direção?

O giroscópio está contido em um plano vertical dentro do indicador de direção. Ele emprega rigidez de espaço para operação. O ícone de avião no meio do instrumento indica a direção da aeronave.

O rotor gira em um plano vertical e uma bússola é anexada a ele. Os pontos no cartão mantêm a localização exata no espaço em relação ao plano vertical do giroscópio, devido à rigidez do rotor no espaço. Ele é dividido em incrementos de cinco graus para informações de rumo claras e precisas. Os números são posicionados a cada 30 graus, enquanto N, S, E e W são as denotações para as direções cardeais, respectivamente.

O giroscópio dentro do Indicador de Direção contribui com um mecanismo de ereção para sua fixação ao plano de guinada da aeronave. Mecanismo de montagem refere-se ao conceito de que o avião é definido pelo longitudinal e transversal eixos. O giroscópio pode ser alimentado eletricamente ou por uma bomba de sucção alimentada pelo motor. Bombas de pressão podem ocasionalmente ser vistas em aeronaves de alta altitude.

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Sistema de bomba de pressão de vácuo para indicador de rumo; Fonte da imagem: Departamento de Transporte dos EUA, FAA, Sistema de bomba de vácuo, marcado como domínio público, mais detalhes sobre Wikimedia Commons
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Bomba de vácuo Venturi para indicador de direção; Fonte da imagem: Departamento de Transporte dos EUA, FAA, Vácuo Venturi, marcado como domínio público, mais detalhes sobre Wikimedia Commons

A indicação do rumo irá vagar com o tempo. Isso é chamado de Real Drift e requer ajustes regulares em relação à bússola magnética. Por outro lado, uma imprecisão faz com que a Deriva Aparente no Giroscópio Direcional esteja sujeita ao efeito da rotação e posição longitudinal da Terra. A porca de latitude deve produzir uma verdadeira errância para superar esta aparente errância da rotação da Terra. Ele é posicionado no gimbal interno para operar no giroscópio na vertical local com seu peso.

A deriva aparente também pode estar sujeita à errância de transporte, que é responsável pelo movimento da aeronave e pela confluência dos meridianos em direção aos pólos. É a mudança de curso ao longo de uma trajetória de vôo do grande círculo (ortódromo).

Como ler o indicador de direção?

Devemos entender o conceito de deriva para compreender o processo de leitura de um indicador de direção. A aeronave normalmente passa por dois tipos de deriva - mecânica e aparente.

O realinhamento de tempos em tempos do indicador de direção em referência à bússola magnética deve cuidar tanto da deriva mecânica quanto aparente. Após o realinhamento com a bússola magnética, o desencadeamento dos indicadores de direção específicos mais antigos torna-se essencial. Aviões avançados apresentam giroscópios HI que se alinham automaticamente sem qualquer intervenção mecânica.

O indicador de direção possui elementos mecânicos como o atrito que causa desalinhamento com o norte magnético devido à precessão giroscópica. Isso é conhecido como Desvio Mecânico.

Além disso, como o avião está viajando sobre um globo em rotação, a variação de uma linha no espaço do avião para o norte ao longo do tempo resulta em Deriva Aparente.

O que significa escravo de um giroscópio em componentes aviônicos de aeronaves?

A presença de um botão escravo no indicador de direção permite que o piloto o realinhe com a bússola magnética, compensando a deriva mecânica e aparente.

A compensação do Drift é feita a cada dez ou quinze minutos pelo botão de escravidão. Eles também são chamados de Flux Gate System. Ao eliminar a necessidade de ajuste manual a cada dez a quinze minutos, esses 'giroscópios escravos' minimizam o esforço do piloto.

O alinhamento manual do indicador de direção com a bússola magnética requer as seguintes etapas:

  • Voe reto e nivele até um ponto de referência, escolhido diretamente à frente do avião.
  • Mantenha a estabilidade do nariz com o ponto de referência, seguido pela leitura do cabeçalho da bússola magnética.
  • Mantenha o alinhamento entre o rumo do avião e o ponto de referência e corrija o indicador de rumo com as leituras obtidas da bússola magnética.
  • Garantir a direção consistente do avião em direção ao ponto de referência durante toda a operação
  • Repita o procedimento para qualquer erro.

Qual instrumento mostra o rumo real da aeronave?

As atividades IFR requerem o uso de informações direcionais. Uma bússola magnética pode ser usada para isso.

Uma bússola magnética, embora altamente confiável, tem muitas falhas intrínsecas, como mergulho magnético. Por isso, foi aumentado com indicações de rumo giroscópico. Portanto, os indicadores de direção indicam a verdadeira direção de uma aeronave.

O rumo da aeronave pode ser visto sobre o vidro do instrumento contra o minúsculo símbolo da aeronave, que exibe informações direcionais relativas a 360 °.

Indicador de direção elétrica

Os indicadores de direção elétrica são indicadores situacionais horizontais (HSIs) relacionados à forma como são alimentados para operação. Eles também são chamados de giroscópios elétricos.

Os Indicadores Situacionais Horizontais (HSIs) são dispositivos que integram a navegação e o rumo em um. Os HSIs são normalmente alimentados eletricamente e se alinham com a porta de fluxo. Como um indicador de atitude, o giroscópio de um indicador de direção é montado em um gimbal duplo, mas seu eixo de rotação horizontal permite detectar a rotação em torno do eixo vertical da aeronave.

Por que os pilotos empurram e puxam o botão de direção HDG em um vôo?

O botão HDG controla o controle de rumo do piloto automático. Portanto, a operação de empurrar e puxar do botão HDG pode ser entendida conforme a seguir:

  • Push HDG - navegação gerenciada: A aeronave segue uma rota de vôo pré-decidida de acordo com o plano de vôo FMS.
  • Puxar HDG - rumo escolhido: retorna à posição original. A rotação do botão no sentido horário fará com que a aeronave gire à direita, e a rotação à esquerda está sujeita à rotação no sentido anti-horário.

Quaisquer mudanças na direção da aeronave são iniciadas e controladas pelo botão Heading (HDG) quando o piloto automático está no Modo Heading em vez de Navegação Modo (NAV). Quando no modo NAV, os pilotos freqüentemente usam o botão HDG para definir o Bug de direção no curso atual como uma referência.

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