Instrumentos de vuelo
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Instrumentos de vuelo. Conjunto de mecanismos que equipan una aeronave y que permiten al piloto una operación de vuelo en condiciones seguras. Dependiendo de su tamaño o grado de sofisticación, una aeronave puede contar con un número variable de instrumentos. Se pueden clasificar en tres grupos básicos : de Pilotaje , de Control de Motor y de Navegación.
Sumario
Grupos básicos
- Pilotaje.
- Control de Motor.
- Navegación.
Subcategorías
Todos los instrumentos de vuelo que se indican a continuación son de alta precisión y se fabrican con los mismos niveles de calidad que se exigen a los instrumentos certificados. La mayoría de estos instrumentos se presentan en dos tamaños diferentes: 57 mm (2 1/4") y 80 mm (3 1/8"), según el diámetro del círculo necesario para panelarlos. Las prestaciones y características son las mismas en ambas versiones, la elección depende del espacio disponible y de las preferencias personales.
- Altímetros
- Anemómetros
- Brújulas
- Horizontes Artificiales
- Indicadores de Resbale
- Medidores de 'G' ó Acelerómetros
- Multi-Instrumentos
- Variómetros
- Coordinador Virajes
Instrumentos de Pilotaje
Son los instrumentos más básicos y cuyo control ha de ser más frecuente por parte del piloto.
Anemómetro ó Velocímetro
Es el indicador de la velocidad relativa con respecto al aire o anemómetro. Como quiera que cada tipo de aeronave de ala fija posee una serie de velocidades características fundamentales para una operación segura de la misma, ambas incluidas dentro de la envolvente de vuelo ; destacan entre ellas una velocidad aerodinámica mínima velocidad de entrada en pérdida = Vs , un velocidad V 1 de decisión de despegue, una velocidad máxima a no exceder (Vne) así como una velocidad óptima o de máximo rendimiento, es decir la velocidad de crucero Vcx se comprende la importancia de este instrumento. Su funcionamiento se basa en la comparación de dos presiones: La presión estática y la presión dinámica, captadas en puntos apropiados del aparato, mediante un sistema llamado Sistema pitot-estática.
El indicador de velocidad aerodinámica o anemómetro, mide la velocidad del avión expresada en nudos, o bien mph, con respecto a la masa de aire alrededor de la aeronave. Esto significa que si el avión se desplaza a 100 nudos (Kt = knot) en una corriente de aire cuya componente según la dirección de vuelo es de 10 nudos en el mismo sentido (viento de cola), la velocidad real respecto al suelo o Ground Speed (GS) será de 100 + 10 = 110 Kt. Del mismo modo, si el viento es de frente, el anemómetro indicara 110 Kt pero la velocidad real respecto al suelo será de 100 Kt.
Altímetro
El altímetro indica, en pies o en metros, la lectura de la altitud relativa a un nivel de referencia dado a la cual está volando el avión. En el altímetro hay dos agujas: La pequeña indica los millares y la larga las centenas. Teniendo esto en cuenta, cuando la aguja pequeña se encuentre en los mil pies y la larga en los 300 pies, se vuela a 1300 pies. Algunos aviones tienen una aguja más que indica las décimas, pero la mayoría de aviones ligeros tienen las dos agujas con forma de punta. La indicación del altímetro depende de que haya sido ajustado a la presión barométrica existente en la zona de vuelo, o bien con referencia a la elevación del aeródromo del que ha partido o al que se dirige. Básicamente, es un barómetro aneroide.
Existe además en los aviones de más tamaño y complejidad, un radio altímetro. Este es un aparato que se usa para determinar la altura sobre el terreno con una exactitud de centímetros, y su funcionamiento está basado en una onda de radar que se emite hacia abajo y vuelve reflejada al instrumento, cuyo procesador mide el tiempo transcurrido y, por consiguiente, la distancia recorrida por la onda de radio.
Indicador de velocidad vertical o Variómetro
El indicador de velocidad vertical o VSI, indica si el avión está ascendiendo, descendiendo o va nivelado y la velocidad vertical a la que asciende o desciende generalmente en pies por minuto (f.p.m), o bien metros por segundo (m/s) .Si la manecilla indica cero, el vuelo está nivelado, si está por encima del cero entonces está ascendiendo y si está por abajo de cero, es que el avión desciende. A partir de esta información, se controlan los valores de la velocidad de ascenso y descenso. Ejemplo: ascenso a 700 fpm, 0 fpm vuelo nivelado, descenso a 700 fpm.
Coordinador de giro e inclinómetro
El coordinador de giro y su antecesor el inclinómetro' (también llamado "Turn and Bank") son dos instrumentos de vuelo integrados en un mismo cuadrante, el "Turn and Bank" llamado "Bola y Bastón" o indicador de giro y bancada, presenta por un lado una aguja que se desvía de la vertical al ritmo en que el eje longitudinal del avión va variando su orientación o rumbo.
AI, "Attitude Indicator" también llamado "Horizonte artificial"
En su época revolucionario instrumento cuyo fundamento y ordenación esenciales no ha podido ser sustituido. Complementó al "Turn & Bank", de los tiempos iniciales de la aviación por medio de un giróscopo de movimiento universal. Representa verdaderamente el fundamento de la navegación por instrumentos o IFR. El fundamento de funcionamiento es giroscópico.
Los componentes esenciales que se visualizan son: La mitad inferior representa la tierra, en colores más oscuros, generalmente marrón; la mitad superior el cielo, en azul claro normalmente, la línea del horizonte y unas alas que simbolizan la posición de los ejes longitudinal y transversal del avión con respecto a los anteriores. Lo que se ve en el instrumento, es por lo tanto exactamente la posición relativa del avión con relación al "horizonte". Su invención por la casa Sperry significó una revolución en el vuelo sin visibilidad.
Instrumentos de Control del Motor
Indicadores de potencia
Según el tipo de avión su motor se puede clasificar en:
- Motor de combustión interna,
- Motor turbohélice o turboprop,
- Motor reactor o turbina.
Dependiendo del tipo de motor se eligen los/el instrumento de potencia que se utiliza, por ejemplo en aeronaves de pequeño tamaño que utilizan motores de combustión interna el instrumento indicador de potencia es el Tacómetro o cuentavueltas combinado con Indicador de Presión de admisión, el cual nos indica la carga motor.
Indicadores de estado de funcionamiento de motor
- Temperatura de culatas
- Termómetro de aceite
- Indicadores de autonomía
- Nivel de combustible
- Caudal de combustible
Son los instrumentos esenciales para poder orientarse y seguir la ruta deseada por parte del piloto.
- Brújula: La brújula o compás permite al piloto conocer el rumbo de la aeronave. En muchas ocasiones, la brújula se complementa con un giróscopo, cuyo movimiento es más estable y preciso que el del compás.
- Indicador de rumbos o HI (heading indicator): Este instrumento, al funcionar sobre la base de un giróscopo, permite eliminar los defectos de la brújula magnética, entre otros la inexactitud en viraje. Suele accionarse con vacío en motores de émbolo, o bien eléctricamente. Es ajustable por parte del piloto para compensar con la brújula magnética. Constituyó la base del primer Piloto automático , el Sperry. Erróneamente se le suele llamar giro-compás, aunque éste es un dispositivo de navegación marítima.
- ADF (Automatic Direction Finder): Es el primero de los instrumentos de radionavegación que se montó desde los años 30 en los aviones, se basa en captar la máxima intensidad de una señal de baja frecuencia y de gran alcance de una emisora NDB (Non-Directional Beacon ) en tierra , su aguja nos indicará la dirección a dicha estación. Al captar la siguiente frecuencia (ver imagen) nos señalará la dirección de esta otra. Por triangulación sobre un mapa en el que figuran las emisoras NDB podremos conocer nuestra posición en ese instante.
- DME (Distance measuring equipment: Este equipo, basado en el fundamento del tiempo de respuesta de la señal de Radar aportó la gran ventaja de que nos proporciona la distancia a la emisora cuya frecuencia hemos seleccionado, mediante el cálculo de la diferencia de las señales pulsatorias de alta frecuencia.
- CDI Course Deviation Indicator: Este dispositivo, basado en señales de muy alta fecuencia (VHF) y por tanto de alcance menor, se basa en las antenas VOR (VHF Omnidirectional Range) aporta sobre los anteriores la particularidad de que permite saber al piloto si se encuntra a la derecha, a la izquierda o centrado sobre el radial (rumbo a o desde la emisora VOR).
- ILS Instrumental Landing System: Este sistema es fundamental para las fases de aproximación y aterrizaje en condiciones IFR especialmente de baja visibilidad , ya que a diferencia de los anteriores dispositivos, que sólo indican rumbos, éste nos indica el ángulo de descenso correcto además de la alineación con el eje de la pista
- Piloto automático (AUTOPILOT): Desarrollado desde los años 30, por Elmer Sperry es una de las claves que permitieron el gran desarrollo de la navegación a larga distancia, ya que permite automatizar el pilotaje manteniendo el rumbo, la altitud y la velocidad durante largos períodos de tiempo, descargando al piloto de esta tarea, para poder concentrarse en la navegación y la supervisión de los sistemas, especialmente del motor , así como de las comunicaciones.
- FLIGHT DIRECTOR: Ordenador de gestión de vuelo. Este aparato, en realidad un potente ordenador, permite programar la ruta y volarla manualmente o mediante el Piloto Automático, además de calcular una gran cantidad de variables de la aeronave, entre las cuales las relativas a la operación de los motores, la gestión del combustible, y todos los cálculos imaginables con respecto a la navegación y el vuelo de la aeronave.
