Brújula de inductor de tierra
La brújula inductora de la Tierra (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 terrestre. Esta variación en el voltaje generado se mide, lo que permite que la brújula del inductor de tierra determine la dirección.
La brújula inductora de tierra 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 Pioneer Instrument Company en Brooklyn, Nueva York . Heyl y Briggs recibieron 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 de la Tierra proporcionó a los pilotos un instrumento de referencia más estable y confiable. [4]Fueron utilizados en los Douglas World Cruisers en 1924 durante el vuelo alrededor del mundo por el Cuerpo Aéreo del Ejército de EE . UU . [4] Charles Lindbergh usó 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 2000 millas (3200 km), pudo navegar con un error acumulativo de aproximadamente 10 millas (16 km) al tocar tierra, o aproximadamente la mitad del uno por ciento de la distancia recorrida, al calcular su rumbo a intervalos de una hora para una estimación de posición de navegación a estima. [6]
El diseño original de Bliss consistía en dos armaduras girando sobre un solo eje vertical. Una armadura estaba conectada a conmutadores que estaban desplazados 90 grados de los conmutadores conectados a la otra armadura. Cuando un conjunto de conmutadores se alinea con el campo magnético terrestre, no se produce corriente, pero un ángulo de compensación crea una corriente positiva o negativa en proporción al seno del ángulo de compensación. Dado que el seno del ángulo alcanza un máximo de 90 grados, una lectura podría indicar una dirección determinada o la dirección exactamente opuesta. La solución a esto fue una segunda armadura con conmutadores desplazados 90 grados para ayudar a distinguir las dos direcciones opuestas.
La dirección de viaje se leyó comparando las indicaciones de dos galvanómetros independientes , uno para cada armadura. Los galvanómetros debían calibrarse con los rumbos correctos, ya que el voltaje era proporcional al seno del ángulo. Las lecturas pueden verse afectadas por la velocidad de rotación de la armadura y por campos magnéticos dispersos.
Las versiones posteriores simplificaron las lecturas para mostrar el desplazamiento del rumbo previsto, en lugar del rango completo de direcciones de la brújula. El diseño revisado permitió al usuario rotar los conmutadores de tal manera que se produjera corriente cero cuando la nave se desplazara en la dirección deseada. Luego se usó un solo galvanómetro para mostrar si el piloto estaba girando demasiado hacia la izquierda o hacia la derecha.
La brújula de Lindberg usaba 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 balanceo del avión. Inclinar la armadura podría haber cambiado el ángulo del flujo de la Tierra hacia la armadura, lo que daría lugar a lecturas erróneas. El efecto giroscópico de la armadura giratoria también ayudó a mantenerla correctamente alineada.
