Der Magnetkompass ist der primäre Richtungsanzeiger in einem Flugzeug, aber er ist anfällig für eine Reihe von Fehlern aufgrund von Beschleunigung und Turbulenzen, und er ist manchmal schwer abzulesen. Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir einen auf einem Kreisel basierenden Richtungsanzeiger. Diese sind stabil, genau, leicht ablesbar und können mit einem Autopiloten gekoppelt und sogar mit einem Magnetkompass synchronisiert werden.
Der Heading Indicator oder HI ermöglicht es, genaue Kurven und Richtungen zu fliegen, aber er hat seine eigenen Besonderheiten und Charakteristika, die der Pilot kennen muss.
Während des Vorflugs, des Rollens und des Reiseflugs muss der Pilot auf korrekte Instrumentenanzeigen achten und diese, wenn möglich, mit der realen Welt durch einen Blick nach draußen überprüfen. Jeder Ausfall während des IFR-Fluges bedeutet einen Notfall, wenn keine Backup-Instrumente im Flugzeug installiert sind.
Instrumentenbetrieb
Im Inneren des HI befindet sich ein gebundener Kreisel, dessen Rotorachse horizontal verläuft. Er dreht sich also in der vertikalen Ebene. Der Rotor ist in zwei kardanischen Ringen gelagert. Der äußere Ring ist senkrecht montiert und dreht sich frei um 360° parallel zur Normalachse (vertikal) des Flugzeugs. An diesem äußeren Kardanring ist bei älteren Modellen die Karteikarte mit den Richtungsangaben angebracht. Neuere Modelle haben eine vertikale Anzeigekarte.
Der innere Kardanring ist horizontal innerhalb des äußeren Kardanrings montiert, so dass der innere Ring sich neigen kann, wenn sich das Flugzeug neigt und rollt, und diese Anordnung hält den Rotor in einer vertikalen Position.
Käfig
Der Kreisel ist gekäfigt, wenn beide Kardanringe mechanisch verriegelt oder im rechten Winkel zueinander eingespannt sind. Dann ist es möglich, den Kursanzeiger auf den Magnetkompass einzustellen oder zu synchronisieren.
Elektrisch oder durch Luft
Der Kreiselrotor wird in der Regel durch einen Luftstrahl angetrieben, der auf eine Reihe von Rillen an der Außenseite des Rotors gerichtet ist. Die Düse ist am äußeren Kardanring angebracht und sorgt dafür, dass sich der Kreisel aufrichtet, wenn er nicht senkrecht steht (durch die Luftstrahlkraft und die Drehrichtung).
Elektrisch angetriebene Kreisel haben eine höhere Steifigkeit, eine größere Freiheit bei Nick- und Rollbewegungen, weniger Drift und ein schnelleres Aufrichtungssystem. Gleichzeitig sind sie aber auch teurer.
Kreiselfehler
Es gibt eine Reihe von Fehlern oder Einschränkungen für diesen Indikator, die der Pilot kennen sollte. Diese sind: kardanischer Fehler, Drift, scheinbare Drift, Saugprobleme, kardanische Begrenzung. Wir werden sie im Folgenden ansprechen.
Kardanischer Fehler
Bei steilen Kurven, Nicken und Rollen des Flugzeugs führen die wechselnden Verhältnisse zwischen den beiden Kardans zu einem Anzeigefehler oder Drift.
Reale Drift
Verursacht durch Reibungskräfte in der Mechanik des Instruments und wird durch das Alter verschlimmert. Dies führt zu einem maximal zulässigen Fehler von 4° / 15 Minuten oder 16°/Stunde. Liegt der Fehler darüber hinaus, ist das Instrument unbrauchbar.
Scheinbare Drift
Verursacht durch die Erdrotation. Maximal 15°/Stunde an den Polen und Null am Äquator. Der Fehler ist nicht so groß, aber deshalb muss der Pilot den Kreisel etwa alle 15 Minuten nachstellen.
Um die Drift pro Stunde für den aktuellen Breitengrad zu berechnen, verwenden Sie die folgende Formel: Drift = SIN(Breitengrad) × 15.
Sog
Die Instrumentenanforderungen liegen zwischen 3½ und 4½ inHg. Sollte aus irgendeinem Grund der Sog zu niedrig sein, wird auch die Rotordrehzahl zu niedrig sein und die Präzessionsrate wird zunehmen. Infolgedessen weicht der Kreisel ab, weil die Kreiselsteifigkeit geringer ist. Das Gegenteil tritt ein, wenn die Saugkraft über den Spezifikationen liegt, und der Kreisel verschleißt viel schneller.
Kardanische Begrenzungen
Aufgrund von Herstellungsbeschränkungen gibt es Grenzen für die Neigung und Drehung der Kardanringe, normalerweise um 55°, nach denen der Kreisel kippt und Sie bemerken, dass sich die Karteikarte in diesem Moment sehr schnell dreht.
Vorflugkontrolle
Nach dem Anlassen des Motors braucht der Kreisel etwa 3 bis 4 Minuten, um auf Geschwindigkeit zu kommen, man sollte ihn während dieser Zeit möglichst im Käfig haben. Während des Rollens, nach dem Ausrichten mit dem Magnetkompass, muss die Anzeige bei Rechtsdrehungen zunehmen und bei Linksdrehungen abnehmen.
Während des Fluges darf der HI nicht mehr als 16°/Stunde abweichen. In Turbulenzen und während der Übung und des Flugtrainings wird die Abweichung höher sein, wenn das Flugzeug viel dreht. Prüfen Sie den HI alle 15 Minuten mit dem Magnetkompass und setzen Sie ihn zurück.