La bussola magnetica è il principale indicatore di direzione in un aereo, ma è soggetta a una serie di errori dovuti all’accelerazione, alla turbolenza e a volte sono difficili da leggere. Per risolvere questo problema si usa un indicatore di direzione basato su un giroscopio. Questi sono stabili, accurati, facili da leggere e possono essere accoppiati a un autopilota e anche sincronizzati con una bussola magnetica.
L’indicatore di direzione o HI rende possibile volare con virate e direzioni accurate, ma ha le proprie caratteristiche distintive e caratteristiche di cui il pilota deve essere consapevole.
Durante il pre-volo, il rullaggio e la crociera il pilota deve cercare le indicazioni strumentali corrette e verificare, se possibile, con il mondo reale guardando fuori. Qualsiasi guasto durante IFR significa un’emergenza se gli strumenti di backup non sono installati nel vostro aereo.
Funzionamento degli strumenti
All’interno dell’HI troverete un giroscopio legato che il suo asse del rotore in orizzontale. Così gira nel piano verticale. Il rotore è montato in due anelli cardanici. L’anello esterno è montato verticalmente e ruota liberamente intorno a 360° parallelamente all’asse normale (verticale) dell’aereo. Su questo anello cardanico esterno è fissata la scheda indicatrice con i titoli nei modelli più vecchi. I modelli più recenti hanno una scheda indicatrice verticale.
L’anello cardanico interno è montato orizzontalmente all’interno del cardanico esterno assicurandosi così che l’anello interno possa inclinarsi quando l’aereo si inclina e rotola e questa disposizione mantiene il rotore in una posizione verticale.
Gabbiato
Il giroscopio è gabbiato quando entrambi gli anelli cardanici sono meccanicamente bloccati o serrati ad angolo retto tra loro. Allora è possibile regolare o sincronizzare l’indicatore di rotta con la bussola magnetica.
Elettricamente o ad aria
Il rotore del giroscopio è di solito guidato da un getto d’aria diretto ad un certo numero di scanalature all’esterno del rotore. Il getto è montato sull’anello cardanico esterno e questo fa sì che, se il giroscopio non è in posizione verticale, la precessione eretta il giroscopio (risultante dalla forza del getto d’aria e dal senso di rotazione). Come dopo l’avvio del motore.
I giroscopi ad azionamento elettrico hanno una migliore rigidità, una maggiore libertà nel beccheggio e nel rollio, meno deriva e un sistema di erezione più veloce. Ma allo stesso tempo sono anche più costosi.
Errori del giroscopio
Ci sono una serie di errori o limitazioni per questo indicatore che il pilota dovrebbe conoscere. Questi sono: errore cardanico, deriva, deriva apparente, problemi di aspirazione, limitazione cardanica. Li affronteremo di seguito.
Errore cardanico
Durante le virate ripide, il beccheggio e il rollio dell’aereo le relazioni mutevoli tra i due cardani provocano un errore di indicazione o deriva.
Deriva apparente
Condotta da forze di attrito nella meccanica dello strumento ed è aggravata dall’età. Questo causerà un errore massimo ammissibile di 4° / 15 minuti o 16°/ ora. Se l’errore è superiore, lo strumento è u/s (inservibile).
Deriva apparente
A causa della rotazione della Terra. Massimo 15°/ora ai poli e zero all’equatore. Non è tanto un errore ma, a causa di questo, il pilota deve regolare il giroscopio ogni 15 minuti circa.
Per calcolare questa deriva/ora per la vostra latitudine attuale usate la seguente formula: Drift = SIN(Latitudine) × 15.
Suction
I requisiti dello strumento sono tra 3½ e 4½ inHg. Se per qualsiasi motivo l’aspirazione è troppo bassa, anche il numero di giri del rotore sarà troppo basso e il tasso di precessione aumenterà. Come risultato il giroscopio devierà perché la rigidità del giroscopio è inferiore. L’opposto avverrà quando l’aspirazione è superiore alle specifiche, oltre al fatto che il giroscopio si usurerà ad un tasso molto più alto.
Limitazioni del gimbal
A causa delle limitazioni di fabbricazione ci sono limiti sul passo e sul rollio per i gimbal, normalmente intorno ai 55° dopo i quali il giroscopio si rovescia e si noterà la scheda di indice che ruota molto velocemente in quel momento.
Controlli pre-volo
Dopo l’avvio del motore il giroscopio avrà bisogno di circa 3 o 4 minuti per prendere velocità, si dovrebbe averlo ‘ingabbiato’ durante questo periodo, se possibile. Durante il rullaggio, dopo l’allineamento con la bussola magnetica, l’indicazione deve aumentare con le virate a destra e diminuire con quelle a sinistra.
Durante il volo l’HI non deve precedere più di 16°/ora. In turbolenza e durante la pratica e l’addestramento al volo la deriva sarà maggiore se l’aereo gira molto. Basta controllare e resettare l’HI ogni 15 minuti con la bussola magnetica.