En la aviación , los giros de la brújula de un avión son giros realizados en un avión utilizando solo una brújula magnética como guía.
Descripción
Una brújula magnética a bordo de un avión muestra el rumbo magnético actual del avión, es decir, la orientación direccional del avión en relación con el campo geomagnético de la Tierra , que tiene una orientación aproximadamente norte-sur. La brújula se puede utilizar por turnos para verificar que la aeronave se desplaza en la dirección deseada al final de un viraje. La naturaleza del instrumento y la alineación del polo magnético de la tierra hacen que la brújula magnética tenga varias limitaciones importantes cuando se utiliza para la navegación. Un piloto consciente de esas limitaciones puede utilizar la brújula de forma eficaz para la navegación. La brújula continúa funcionando a pesar de fallas en los sistemas eléctricos, de vacío o estáticos de Pitot.
Los giros de la brújula (giros que utilizan la brújula magnética como principal instrumento de referencia) no son una práctica estándar en los aviones modernos. Los giros de la brújula se realizan típicamente en fallas simuladas o reales del giroscopio direccional u otros instrumentos de navegación. Una brújula magnética es un instrumento simple cuando la brújula no se mueve y está en la tierra. Una brújula magnética instalada en un avión está sujeta a errores de giro de la brújula durante el vuelo. Los pilotos deben compensar estos errores al utilizar la brújula magnética.
La mayoría de los errores inherentes a las indicaciones de rumbo de una brújula magnética están relacionados con la construcción de la brújula. Una brújula de avión consiste en un cuenco invertido con una barra magnetizada adjunta. El cuenco está equilibrado sobre un pasador de baja fricción. El ensamble de tazón y pasador está encerrado en una caja llena de queroseno no ácido . La barra magnetizada tiende a orientar el conjunto con el campo geomagnético local. La barra gira el cuenco visible de la brújula. La superficie exterior del cuenco incluye marcas para indicar un rumbo magnético. A medida que gira la aeronave (y la carcasa de la brújula), el cuenco permanece algo estacionario con respecto a la tierra debido a la atracción magnética. En resumen, la aeronave es libre de girar alrededor del recipiente estacionario.
La práctica estándar cuando se vuela con una brújula giroscópica (o indicador de rumbo) es leer la brújula magnética solo en vuelo recto y nivelado sin aceleración. Esta lectura se utiliza luego para configurar la brújula giroscópica. La brújula giroscópica leerá correctamente en un giro, mientras que la brújula magnética no se puede leer correctamente mientras gira. Por lo tanto, el piloto siempre ignorará la brújula magnética mientras gira, pero la revisará periódicamente en vuelo recto y nivelado sin acelerar.
Errores de brújula
Varios tipos de error afectarán la indicación de rumbo proporcionada por una brújula magnética si la aeronave no está en vuelo recto y nivelado sin aceleración.
Límites de tono
Una limitación impuesta por la construcción de una brújula es que el pasador de la taza de equilibrio, que está conectado a un punto de pivote , solo permite, en la mayoría de las brújulas, que la taza se incline aproximadamente 18 grados antes de que toque el costado de la carcasa. Cuando esto sucede, se pierde su libertad de rotación y la brújula se vuelve poco confiable.
Inmersión magnética
Una segunda limitación es el buzamiento magnético . El dial de la brújula tenderá a alinearse con el campo geomagnético y se inclinará hacia el polo magnético norte cuando esté en el hemisferio norte , o hacia el polo magnético sur cuando esté en el hemisferio sur . En el ecuador este error es insignificante. A medida que un avión vuela más cerca de cualquiera de los polos, el error de inmersión se vuelve más frecuente hasta el punto de que la brújula puede volverse poco confiable porque su punto de pivote ha superado sus 18 grados de inclinación. La caída magnética es causada por el tirón hacia abajo de los polos magnéticos y es mayor cerca de los polos mismos. Para ayudar a negar el efecto de esta fuerza hacia abajo, el centro de gravedad del tazón de la brújula cuelga debajo del pivote. [1] Sin embargo, la navegación con brújula cerca de las regiones polares es casi imposible debido a los errores causados por este efecto.
Cuando se está en vuelo recto y nivelado, el efecto de la caída magnética no es de importancia. Sin embargo, cuando la aeronave acelera o cambia a un nuevo rumbo , se aplican las dos reglas siguientes:
Primero, cuando se dirige hacia el este o el oeste y la aeronave acelera, el centro de gravedad del tazón se retrasa detrás del pivote, lo que hace que se incline hacia adelante. [1] Debido al buzamiento magnético, la brújula mostrará un giro falso hacia el norte si está en el hemisferio norte o viceversa un giro falso hacia el sur si está en el hemisferio sur. Además, si la aeronave se desacelera, la brújula mostrará un giro falso hacia el sur en el hemisferio norte y un giro falso hacia el norte en el hemisferio sur. El error se neutraliza cuando la aeronave ha alcanzado su velocidad y la brújula magnética leerá el rumbo correcto. Los pilotos del hemisferio norte recuerdan esto por el acrónimo ANDS ; acelerar hacia el norte, desacelerar hacia el sur. Lo contrario ocurre cuando se vuela en el hemisferio sur. Este error se elimina al acelerar o desacelerar en un rumbo exactamente Norte o exactamente Sur.
En segundo lugar, cuando se está en un rumbo norte y se gira hacia el este u oeste, el imán hace que la brújula se retrase con respecto al rumbo real por el que vuela la aeronave. Este retraso disminuirá lentamente a medida que la aeronave se acerque al este o al oeste y será aproximadamente correcto cuando esté en rumbo este u oeste. Cuando la aeronave gira más hacia el sur, la aguja de la brújula magnética tenderá a marcar el rumbo real de la aeronave. Cuando se hace un giro de sur a este u oeste, la brújula indicará el rumbo real por el que vuela la aeronave, disminuirá a medida que la aeronave se acerque al este o al oeste, y se retrasará a medida que la aeronave gire más hacia el norte. Esto ocurre en un giro coordinado debido a la inclinación de la aeronave y la inclinación resultante de la brújula. El polo del imán que busca el norte se tira hacia el campo magnético de la tierra en el giro. Esto da como resultado un desplazamiento angular de la brújula. La magnitud del adelanto / retraso será aproximadamente igual a la latitud de la aeronave. (Una aeronave en 30 ° de latitud norte necesitará sobrepasar 30 ° mientras gira directamente hacia el norte y sobrepasar 30 ° mientras gira directamente hacia el sur) La comunidad de pilotos usa el acrónimo UNOS (underhoot North overshoot South) para memorizar esta regla. Algunos otros acrónimos que los pilotos encuentran más fáciles de recordar son NOSE (Norte opuesto, Sur excede), OSUN (Overshoot South, Undershoot North) y South Leads, North Lags [opuesto en el hemisferio sur] Esta guía no se basa en un estándar- velocidad de giro, pero en un ángulo de inclinación lateral de 15 ° -18 °, lo que equivaldría a un giro de velocidad estándar a las velocidades aéreas típicas de las aeronaves ligeras.
Giros de brújula de velocidad estándar
El giro de velocidad estándar es una velocidad estandarizada a la que la aeronave realizará un giro de 360 grados en dos minutos (120 segundos). El giro de velocidad estándar se indica en el coordinador de giro o en el indicador de deslizamiento de giro .
Todos los giros durante los vuelos bajo las reglas de los instrumentos se harán a la velocidad de giro estándar, pero no más de 30 grados de inclinación. En caso de falla de los instrumentos impulsados por vacío (es decir, giroscopio direccional, indicador de actitud), el lanzamiento al nuevo rumbo está cronometrado: digamos que la aeronave está volando con un rumbo de 060 grados y necesita volar con un rumbo nuevo de 360. El giro será de 60 grados. Dado que el giro de velocidad estándar es de 360 grados en 120 segundos, el avión necesitará un giro de velocidad estándar de 20 segundos hacia la izquierda.
En caso de falla de un instrumento eléctrico, que incluye el coordinador de giro o el indicador de deslizamiento de giro, la siguiente fórmula ayudará a determinar el giro en el que se realizará el giro a la velocidad estándar: Para calcular el ángulo de inclinación para una velocidad estándar, el conocimiento de giro Debe conocerse la velocidad aérea. La regla general que utiliza la velocidad aérea requiere que se elimine el último dígito de la velocidad aerodinámica y luego se sume cinco. Por ejemplo, si la velocidad aerodinámica es de 90 nudos , el ángulo de inclinación lateral sería (9 + 5 =) 14 grados. Para 122 nudos, sería (12 + 5 =) 17 grados. La línea de latitud es el adelanto o retraso máximo que tendrá una brújula.
Las siguientes explicaciones son para el hemisferio norte.
Por ejemplo, una aeronave que vuela a una latitud de 45 ° N que hace un viraje hacia el norte desde el este o el oeste manteniendo un giro de velocidad estándar, un piloto tendría que salir del viraje cuando la brújula estuviera a 45 grados más la mitad del ángulo de inclinación antes del norte. . (De este a norte a 90 nudos 0 + 45 + 7 = 52) Un piloto comenzaría a rodar en vuelo recto y en rumbo norte cuando se leyeran 52 grados en la brújula. (De oeste a norte a 90 nudos (360-45-7 = 308). Un piloto comenzaría a rodar la aeronave fuera del banco a 308 grados leídos en la brújula para volar en rumbo norte. Haciendo un giro hacia el sur desde al oeste, el piloto tendría que sacar la aeronave del giro cuando la brújula estuviera a 45 grados menos la mitad del ángulo de inclinación (de oeste a sur a 90 nudos 180-45 + 7 = 142, de este a sur 180 + 45-7 = 218).
A partir de los ejemplos, vemos que al girar hacia el norte desde el este u oeste, el ángulo de inclinación utilizado para calcular el tiempo para rodar el avión fuera del giro debe comenzar en el mayor número de grados o más lejos del norte. A la inversa, para los giros hacia el sur desde el este o el oeste, el ángulo de inclinación se calcula para disminuir el número de grados para adelantar el avance o acercarlo al sur.
Generalmente, los pilotos practicarán haciendo estos giros usando giros a la mitad de velocidad estándar. Esto reducirá el ángulo de inclinación lateral de modo que sea la mitad del ángulo de inclinación lateral calculado. Cuando los giros se realizan a la mitad de la velocidad estándar, la línea de latitud solo hará que la brújula tenga un error de la mitad. Por lo tanto, nuestro nuevo cálculo usando un giro de velocidad media estándar es el siguiente: (De este a norte a 90 nudos 0 + 22.5 + 3.5 = 26) el rumbo de avance de avance leído en la brújula sería de 26 grados para volar en rumbo norte. (De oeste a norte 360-22.5-3.5 = 334) La lectura del rumbo de avance del cable en la brújula sería de 334 grados.
Los giros realizados en otras direcciones deben interpolarse . Por ejemplo, un giro a la izquierda realizado desde un rumbo de oeste a sureste (SE). La brújula inicialmente mostraría un rumbo correcto a medida que el viraje se acerca al sur, la brújula indicaría un rumbo de avance del mayor error, ya que la aeronave pasa por el sur, el error disminuiría y mostraría menos avance. A medida que la aeronave se acerca al sureste, el error solo conduciría a la mitad de lo que sucedió cuando la aeronave se dirigía hacia el sur. Entonces, si el giro se hiciera usando una velocidad media estándar a 90 nudos y el rumbo SE requerido para volar fuera de 135 grados, el rumbo de despliegue sería 135-11.25 + 3.5 = 127 grados. Por lo tanto, un rumbo desplegado leído de la brújula de 127 grados se usaría para volar realmente el rumbo de 135 grados.
Notas
Referencias
- Gleim, Irvin N. (1 de enero de 2001). Examen escrito de piloto privado de la FAA . Publicación Gleim. pag. 440. ISBN 1-56027-618-5.
- Administración Federal de Aviación (2008), Instrument Flying Handbook (PDF) , Washington, DC, págs. 3-11 a 3-14, archivado desde el original (PDF) el 2010-11-02 , consultado el 2012-12-03
- Administración Federal de Aviación (2012), Instrument Flying Handbook (PDF) , Washington, DC, págs. 5-10 a 5-14 , consultado el 2 de diciembre de 2012[ enlace muerto permanente ]
- Administración Federal de Aviación (28 de septiembre de 2004). Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge: FAA-H-8083-25 de diciembre de 2003 . Suministros y académicos de aviación, Inc. p. 352. ISBN 1-56027-540-5.
- Kershner, William K. (1 de noviembre de 2000). Manual de vuelo del estudiante piloto . Suministros y académicos de aviación, Inc. p. 440. ISBN 1-58194-128-5.
- Kershner, William K. (1 de enero de 2002). El manual de vuelo por instrumentos: la habilitación por instrumentos y más . Suministros y académicos de aviación, Inc. p. 320. ISBN 1-56027-619-3.
- Machado, Rod (marzo de 1996). Manual de piloto privado: El mejor libro de piloto privado . Oficina de Oradores de Aviación. pag. 572. ISBN 0-9631229-9-1.