Wskaźnik kierunku - Heading indicator
Wskaźnik nagłówek (nazywany także HI ) jest instrumentem lotu stosowany w samolotach do informowania pilota samolotu w tytule . Czasami określa się go starszymi nazwami, żyroskopem kierunkowym lub DG , a także (w Wielkiej Brytanii) kierunkowskazem lub DI .
Posługiwać się
Podstawowym sposobem ustalania kursu w większości małych samolotów jest kompas magnetyczny , który jednak obarczony jest kilkoma rodzajami błędów, w tym błędami spowodowanymi „zagłębieniem” lub spadkiem pola magnetycznego Ziemi. Błąd zanurzenia powoduje, że kompas magnetyczny odczytuje niepoprawnie, gdy dron znajduje się w przechyleniu lub podczas przyspieszania lub zwalniania, co utrudnia korzystanie z niego w innych warunkach lotu niż nieprzyspieszony, idealnie prosto i poziomo. Aby temu zaradzić, pilot zwykle manewruje samolotem w odniesieniu do wskaźnika kursu, ponieważ na żyroskopowy wskaźnik kursu nie mają wpływu błędy zanurzenia i przyspieszenia. Pilot będzie okresowo resetował wskaźnik kierunku do kierunku pokazanego na kompasie magnetycznym.
Operacja
Wskaźnik kursu działa za pomocą żyroskopu , przywiązanego mechanizmem erekcyjnym do płaszczyzny odchylenia samolotu, czyli płaszczyzny wyznaczonej przez oś wzdłużną i poziomą samolotu. W związku z tym każda konfiguracja płaszczyzny odchylania samolotu, która nie jest zgodna z lokalnym poziomem Ziemi, skutkuje błędem wskazania. Wskaźnik kursu jest umieszczony w taki sposób, że oś żyroskopu jest używana do sterowania wyświetlaczem, który składa się z okrągłej karty kompasu skalibrowanej w stopniach. Żyroskop przędzie albo elektrycznie lub za pomocą przepływu filtrowanego powietrza z pompy ssącej (niekiedy pompy ciśnienie w dużej wysokości samolotu) napędzaną z samolotu silnika . Ponieważ Ziemia obraca się (ω, 15° na godzinę, pozorny dryf) oraz z powodu niewielkich skumulowanych błędów spowodowanych niedoskonałym wyważeniem żyroskopu, wskaźnik kierunku będzie dryfował w czasie (rzeczywisty dryf) i należy go zresetować za pomocą kompasu magnetycznego cyklicznie. Pozorny dryf jest przewidywany przez ω sin szerokości geograficznej i dlatego będzie największy nad biegunami. Aby przeciwdziałać efektowi dryfu prędkości Ziemi, można ustawić nakrętkę szerokości geograficznej (tylko na ziemi), która indukuje (miejmy nadzieję, równą i przeciwną) prawdziwą wędrówkę żyroskopu. W przeciwnym razie konieczne byłoby ręczne ustawienie kierunkowskazu raz na dziesięć do piętnastu minut podczas rutynowych kontroli w locie. Niezastosowanie się do tego jest częstym źródłem błędów nawigacyjnych wśród nowych pilotów. Inny rodzaj pozornego dryfu występuje w postaci wędrówki transportowej, spowodowanej ruchem samolotu i zbieżnością linii południków w kierunku biegunów. To równa się zmianę kursu wzdłuż wielki krąg (ortodromową) toru lotu.
Wariacje
Niektóre droższe wskaźniki kursu są „podporządkowane” czujnikowi magnetycznemu, zwanemu bramką strumienia . Bramka strumienia stale wyczuwa pole magnetyczne Ziemi, a serwomechanizm stale koryguje wskaźnik kursu. Te „niewolnicze żyroskopy” zmniejszają obciążenie pilota, eliminując potrzebę ręcznego wyrównywania co dziesięć do piętnastu minut.
Przewidywanie dryfu w stopniach na godzinę wygląda następująco:
| Źródło | Szybkość znoszenia (°/godz.) | Znak, przez półkulę | |
|---|---|---|---|
| Północny | Południowy | ||
| Kurs Ziemi | 15 grzechów ( szerokość operacyjna ) | − (powodując niedoczytanie) | + (powodując nadczytanie) |
| Nakrętka szerokości geograficznej | 15 grzechów ( szerokość ustawienia ) | + | − |
| Wędrówka transportowa, Wschód | Wschodnia składowa prędkości względem ziemi (lub sin( kąt toru jazdy ) × prędkość względem ziemi , lub zmiana długości geograficznej / czas lotu w godzinach ) × 1 ⁄ 60 tan ( szerokość geograficzna operacyjna ) | − | + |
| Wędrówka transportowa, Zachód | Zachodnia składowa prędkości względem ziemi (lub sin ( kąt toru jazdy ) × prędkość względem ziemi lub zmiana długości geograficznej / czas lotu w godzinach ) × 1 ⁄ 60 tan ( szerokość geograficzna operacyjna ) | + | − |
| Prawdziwa/losowa wędrówka | Jak podano w instrukcji obsługi statku powietrznego | Jak podano | Jak podano |
Chociaż możliwe jest przewidzenie dryfu, wystąpią niewielkie odchylenia od tego podstawowego modelu, spowodowane między innymi błędem gimbala (operowanie samolotem z dala od lokalnego poziomu). Częstym źródłem błędów jest tutaj niewłaściwe ustawienie nakrętki szerokości geograficznej (na przykład na przeciwległej półkuli). Tabela pozwala jednak ocenić, czy wskaźnik zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami, i jako taki jest porównywana z poprawkami wyrównania dokonanymi w odniesieniu do kompasu magnetycznego. Wędrówka transportowa jest niepożądaną konsekwencją pozornego dryfu.
Zobacz też
- Akronimy i skróty w awionice
- Kompas indukcyjny ziemi
- Żyroskopowy , kompas żyroskopowy zależności od efektu precesji zamiast podstawowego efekt żyroskopowy
- Wskaźnik sytuacji poziomej
- System nawigacji inercyjnej , znacznie bardziej złożony system żyroskopów, który wykorzystuje również akcelerometry