La brújula magnética es el principal indicador de rumbo en un avión, pero es propensa a una serie de errores debido a la aceleración, la turbulencia y a veces son difíciles de leer. Para resolver este problema se utiliza un indicador de dirección basado en un giroscopio. Estos son estables, precisos, fáciles de leer y pueden acoplarse a un piloto automático e incluso sincronizarse con una brújula magnética.
El indicador de rumbo o HI hace posible volar con precisión los giros y rumbos, pero tiene sus propias características y rasgos distintivos que el piloto necesita conocer.
Durante el prevuelo, el rodaje y el crucero el piloto necesita estar atento a las indicaciones correctas de los instrumentos y verificar, si es posible, con el mundo real mirando al exterior. Cualquier fallo durante el IFR significa una emergencia si los instrumentos de reserva no están instalados en su avión.
Operación de los instrumentos
En el interior del HI encontrará un giróscopo atado cuyo eje de rotor es horizontal. Por lo tanto, gira en el plano vertical. El rotor está montado en dos anillos de cardán. El anillo exterior está montado verticalmente y gira libremente alrededor de 360° en paralelo con el eje normal (vertical) de la aeronave. En este cardán exterior se fija la tarjeta indicadora con las rúbricas en los modelos más antiguos. Los modelos más nuevos tienen una tarjeta indicadora vertical.
El anillo del cardán interior está montado horizontalmente dentro del cardán exterior, asegurando así que el anillo interior pueda inclinarse a medida que la aeronave cabecea y rueda, y esta disposición mantiene el rotor en posición vertical.
Enjaulado
El giróscopo está enjaulado cuando ambos anillos del cardán están bloqueados mecánicamente o sujetados en ángulo recto entre sí. Entonces es posible ajustar o sincronizar el indicador de rumbo con el compás magnético.
Eléctrico o por aire
El rotor del giróscopo suele ser accionado por un chorro de aire dirigido a una serie de ranuras en el exterior del rotor. El chorro está montado en el anillo exterior del cardán y esto asegura que, en caso de que el giroscopio no esté en posición vertical, la precesión levantará el giroscopio (resultante de la fuerza del chorro de aire y la dirección de rotación). Por ejemplo, tras el arranque del motor.
Los giroscopios de accionamiento eléctrico tienen una mayor rigidez, mayor libertad en cabeceo y balanceo, menos deriva y un sistema de erección más rápido. Pero al mismo tiempo también son más caros.
Errores del giróscopo
Hay una serie de errores o limitaciones para este indicador que el piloto debe conocer. Estos son: error de cardán, deriva, deriva aparente, problemas de succión, limitación de cardán. Los trataremos a continuación.
Error de cardán
Durante los giros pronunciados, el cabeceo y el balanceo de la aeronave las relaciones cambiantes nave entre los dos cardanes resultan en un error de indicación o deriva.
Deriva real
Causada por las fuerzas de fricción en la mecánica del instrumento y se agrava por la edad. Esto provocará un error máximo permitido de 4° / 15 minutos o 16°/ hora. Si el error es superior, el instrumento es u/s (inservible).
Deriva aparente
Causada por la rotación de la Tierra. Máximo 15°/hora en los polos y cero en el ecuador. No es un error tan grande pero, debido a esto, el piloto necesita ajustar el giroscopio cada 15 minutos aproximadamente.
Para calcular esta deriva/hora para su latitud actual utilice la siguiente fórmula: Deriva = SIN(Latitud) × 15.
Succión
Los requisitos del instrumento son entre 3½ y 4½ inHg. Si por alguna razón la succión es demasiado baja, las RPM del rotor también serán demasiado bajas y la tasa de precesión aumentará. Como resultado, el giroscopio se desviará porque la rigidez del giroscopio es menor. Lo contrario ocurrirá cuando la succión esté por encima de las especificaciones además de que el giroscopio se desgastará a un ritmo mucho mayor.
Limitaciones del cardán
Debido a las limitaciones de fabricación hay límites en el cabeceo y el balanceo de los cardanes, normalmente alrededor de 55° después de lo cual el giroscopio se desploma y notará que la ficha gira muy rápidamente en ese momento.
Comprobaciones previas al vuelo
Después del arranque del motor el giroscopio necesitará unos 3 o 4 minutos para alcanzar la velocidad, debería tenerlo «enjaulado» durante ese periodo, si es posible. Durante el rodaje, después de alinearse con el compás magnético, la indicación debe aumentar con los giros a la derecha y disminuir con los giros a la izquierda.
Durante el vuelo el HI no puede precesar más de 16°/hora. En turbulencias y durante las prácticas y entrenamientos de vuelo la deriva será mayor si el avión gira mucho. Simplemente compruebe y reajuste el HI cada 15 minutos con la brújula magnética.