Instrumentos de Vuelo 1

7/23/2019 Instrumentos de Vuelo 1

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INSTRUMENTOS DE VUELO

PROFESOR

ALFREDO RUIZ H

LIC DGAC 355


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Keep thisvent clean


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Keep thisvent clean


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La presin del Pitot.- Tambin es llamada aire deimpacto o presin dinmica y est conectada solamenteal indicador de velocidad, mientras la presin esttica opresin del ambiente est conectada a los tresinstrumentos.El tubo pitot.- Es una especie de varilla perfectamentevisible en todos los aviones, debe estar situadoenfrentando el orificio medidor de la presin con lacorriente de aire.

Las tomas estticas.- Son unos orificios situados enzonas del avin donde el aire est en reposo o muypoco afectado por la velocidad relativa.Normalmente, se lleva una a cada lado del fuselaje.


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Es un medidor de presin, diseadode modo que pueda transformar lapresin del aire en millas por hora,nudos o cualquier otra unidad de

velocidad.El indicador de velocidad nos muestrala velocidad con que nuestraaeronave se desplaza en la masa deaire, comparando diferencialmente lapresin de aire de impacto con lapresin esttica; a mayor diferenciade presiones mayor velocidad.


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Margen deoperacincon losFlapsextendidos

Velocidad mxima paradeflexin de los Flaps

Velocidad a lacual entraraen perdida,peso mximo,flaps arriba,tren arriba y sinpotencia,

Velocidad de perdida enconfiguracin de aterrizaje,peso mximo, flapsextendidos, tren abajo, y sinpotencia,

Precaucin

Velocidad

denunca

exceder

Velocidad decruceroestructural

mxima


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Lnea Roja.- VNE, velocidad que no debe excederse.Arco Amarillo.- Margen de precaucin dentro de estavelocidad el avin puede resultar daado caso deencontrarse con fuertes rfagas verticales.Arco Verde.- Margen normal de operacin.

Arco Blanco.- Margen normal de operacin con los flapsextendidos.Lnea Azul.- Nos va a indicar, el mejor rgimen de

ascenso en caso de falla de un motor en aviones

multimotores.


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IAS (Indicated Air Speed).- o llamada velocidad

indicada, es aquella que es leda directamente en elinstrumento.CAS (Calibrated Air Speed).- Son velocidades indicadas(IAS) corregida por factores de error en el sistemaindicador esto incluye errores en el instrumento y errores

en el sistema esttico-pitot que, normalmente, seconocen como errores de posicin y/o instalacin.El avin puede llevar una tabla de conversiones develocidades.En la mayora de los casos dentro de la aplicacin

practica para aviones pequeos, se ignora este error y seconsidera que en el campo de la velocidad de crucero,ambas son iguales.Sin embargo, a bajas velocidades prximas a la perdidala diferencia entre la IAS y la CAS puede ser de 10 mph omayor.


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TAS (True Air Speed).- o velocidad verdadera en la que laaeronave se desplaza en la masa de aire.Es la velocidad area calibrada corregida por la altitud y latemperatura no estndar (Densidad).

La TAS podr ser calculada mediante el uso delcomputador de vueloEAS (Equivalent Air Speed).- Esta es la velocidad CAScorregida por el factor de efectos de compresibilidad delaire.Esta no genera consecuencias por debajo de 250 nudos y10000 pies.GS (Ground Speed).- o velocidad sobre el suelo oterreno, es la TAS corregida por efectos de viento.


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El altmetro es un instrumentoindispensable tanto para los vuelosVFR e IFR.El altmetro mide permanentementela presin atmosfrica a travs de la

toma esttica.Su principio de funcionamiento estbasado en la variacin de presindebido a la altura.

El instrumento incluye un sistemamecnico que transforma laindicacin de presin en altura,normalmente en pies.


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La cpsula o aneroide est hermticamente

cerrada y calibrada a la presin atmosfricaestndar al nivel del mar (1,013 Mb. 29,92 in Hg.a una temperatura de 15 C).El instrumento cuenta con una ventanilla llamada

KOLLSMAN, donde el piloto mediante una perillatendr acceso a una escala de presiones y podrrealizar las correcciones de acuerdo a lascondiciones existentes en el ambiente o algnreglaje altimtrico proporcionado por el ATC.


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Altitud indicada.-Es la altitud que se lee directamente en el

instrumento.Altitud calibrada.- Es la altitud indicada corregida porerrores de fabricacin, posicin e instalacin.Altitud por presin.- Es la altitud que se muestra cuando el

altmetro es calibrado al plano de la presin atmosfricaestndar es decir 29.92 in Hg.Altitud por densidad.- Es la altitud por presin corregida porla temperatura no estndar.Altitud verdadera (real).- Es la altura actual de un objetosobre el nivel medio del mar.Altitud absoluta.- Es la altura de una aeronave sobre lasuperficie de la tierra.


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ALTITUD

D

ENSIDAD

E

STANDAR

PIES

F

Desplace hacia arribala lnea de 90 hastaque se alcance laaltitud de presin de5.000 pies; cruzando

directamente desdeeste punto, esta laaltitud (densidad)estndar, para la

referida combinacin(8.000 pies)


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Las tres ms importantes y de uso mundialQFE.- Esta presin es medida directamente por elbarmetro del Servicio meteorolgico.QNH.- Al seleccionar en la ventanilla de Kollsman lapresin de la lnea isobrica que pasa por el nivel del mar(SL), debemos leer en el altmetro la elevacin del campoQNE.- Es la altitud de presin del campo, es decir laaltitud que indicar el altmetro baromtrico cuando est

calado a 1013,2 Mb. 29,92 in Hg, situado en elaerdromo.


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QFE.- Como la presin de la lnea isobrica

que, en ese momento, pasa por el aerdromoo punto de la superficie terrestre.Esta presin es medida directamente por elbarmetro del Servicio meteorolgico.

As pues, cuando tengamos seleccionadoQFE en la ventanilla del altmetro y el avin seencuentre en las inmediaciones del campo, elpiloto leer en su instrumento la distancia enpies a la que se encuentra sobre elaerdromo (avin A).Cuando tomo tierra le marcar 0pies (avinB).


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QNHEl avin A ha seleccionado en la ventanilla de Kollsman la

presin del nivel del mar (SL 1010 Mb.), y el altmetro le estmarcando la altitud respecto al nivel del mar, es decir, ladistancia vertical entre el avin y el mar.Cuando el avin tome tierra, leer la elevacin delaerdromo, caso del avin B.


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Al seleccionar en la ventanilla de Kollsman lapresin de la lnea isobrica que pasa por el niveldel mar (SL), debemos leer en el altmetro la

elevacin del campo (siempre y cuando el avin seencuentre en el aerdromo, no en vuelo); o lo quees lo mismo, sabiendo la elevacin del aerdromo,se coloca en el altmetro y automticamenteleemos en la ventanilla de Kollsman el valor delQNH.


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Se define como la altitud depresin del campo, es decir laaltitud que indicar el altmetrobaromtrico cuando estcalado a 1013,2 Mb. 29,92in Hg., situado en el

aerdromo

QNE.- Esta altitud slo coincidira con la elevacin del campocuando el QNH sea igual a 1013,2 Mb 29,92 in Hg. (I.S.A.).


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QNE = 29,92QFE (todo transformado en altitudes, pies.Ej. El avin est volando con 1013,2 Mb. de presinseleccionada en el altmetro.Se dirige a un aeropuerto para aterrizar, quiere saber elQNE de este aeropuerto deber aterrizar con el valor de1013,2 Mb. o el de 29,92 in Hg.en ventanilla.

Al tomar tierra, leer la altitud de presin del campo, que esprecisamente el valor del QNE.El valor del QNE es de 340 pies.


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En la rampa del aerdromo, al establecer contacto conla torre de control, el piloto pedir los datos del campo,el controlador le dar la presin QNH que es aquellapresin del aerdromo en ese momento corregida al

nivel medio del mar (MSL).Recibido el dato, se calara el altmetro.La lectura en ese momento deber ser exactamente laelevacin del campo.Otro procedimiento de comprobar el error del altmetro

ser pedir el QFE o presin real que existe en elcampo, lnea de presin que existe en ese momento alnivel del campo.Lgicamente con el QFE ajustado, la lectura del

altmetro debera ser de cero.
http://www.nebraskaballoonclub.org/glossary/images/altimeter1.jpghttp://www.nebraskaballoonclub.org/glossary/images/altimeter1.jpg


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Cuando se vuele con1013,2 Mb. 29,92 inHg. en ventanilla,daremos siempre

nuestra posicin enniveles de vuelo (FL).Corresponde a los piesindicados en el

altmetro, quitndolelos dos ltimos ceros.


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Cuando se vuela desde una zona de altas presiones auna de baja presiones, el avin va descendiendo,aunque la altura del nivel de vuelo sea la misma, elaltmetro piensa que se ha elevado y as lo registrara,incluso si usted no ha cambiado de altitud, usted

intentara entonces hacer bajar el avin a la altitudcorrecta y realmente estar a baja altura; lo contrariosucedera si el avin volara desde una zona de bajaspresiones a una de altas, el altmetro piensa que

usted ha descendido y da una lectura demasiadobaja.

HLH, High to Low, el altimetro lee High - LHL, Low toHigh, el altmetro lee Low. High to low.look outbelow De lo alto a bajomira bien abajo


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Cuando vuele deuna zona de altaspresiones a otrasde bajaspresiones, el

altmetro piensaque se ha elevado

Cuando vuele de una zona debajas presiones a otras dealtas presiones, el altmetropiensa que usted hadescendido y da una lectura

demasiado baja.


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La presin atmosfrica es proporcional a la temperatura;cualquier variacin en la temperatura sobre la estndar,supuesto no hubiese variacin en la densidad, modificala presin y en consecuencia la altura indicada.En un da fro, el avin est ms bajo de lo que indica el

altmetro; mientras que en un da caliente, el avin estms alto de lo que indica el altmetroEs por ello que los aviones llevan termmetrosindicadores de temperatura exterior (OAT: Out Side Air

Temperature) para poder calcularlos errores cometidospor el cambio de temperatura.


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A baja temperatura elaltmetro lee mas alto

El altmetro da unaseal por debajo de

su altitud verdadera


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Al igual que el altmetro tiene una cpsula baromtrica

(aneroide), por eso mide el rgimen de cambio depresin en lugar de la variacin absoluta.La cpsula recibe la misma presin tanto dentro de ellacomo fuera, pero ms lentamente por el exterior, debido

a que su entrada se produce por el tubo capilar.La cpsula lleva un tubo que lo conecta al tubo estticodel velocmetro y altmetro esto significa que el interiorde la cpsula presenta la misma presin esttica que laque rodea al avin.El VSI, indica por lo tanto el rgimen de cambio dealtura, en ascenso o en descenso, normalmente en piespor minuto.


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El tubo pitot bloqueado pero elOrificio del drain permanece abierto

Por ello el velocmetro indicara cero

Cuando est bloqueado el tubo pitot pero elorificio de drenaje del tubo permanece

abierto, esto causar que la presin en laslneas del indicador de velocidad salga por elagujero del dren haciendo que el indicadorde velocidad caiga a cero, esto ocurrefrecuentemente cuando existe formacin dehielo.
http://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/ptubecovers.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/ptubecovers.php


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ocurre cuando el tubo pitot y el orificio del dren estn

bloqueados y la presin de aire que existe dentro de las lneasdel indicador de velocidad est atrapada.En esta situacin no notaremos grandes cambios de velocidadcuando estemos en vuelo recto y nivelado, pero donde si habrcambios ser en los ascensos y en los descensos ya que elvelocmetro se comportar como un altmetro (siempre queestn las tomas estticas abierta) mostrando un aumento de lavelocidad cuando estamos en ascenso y un descenso de lavelocidad cuando estemos en descenso.

ERRORES DEL SISTEMA ESTATICO PITOT


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El bloqueo de las tomas estticas causarn error en lostres instrumentos de la siguiente manera:Cuando estamos operando encima de la altitud en lacual se produjo el bloqueo, la velocidad leda sermenor que la normal, inversamente ocurrir cuando

operemos por debajo de dicha altitud la velocidad quemostrar el velocmetro ser mayor que la real.Ya que el altmetro determina la altitud tomando comoinformacin la medicin de la presin esttica, cuando

exista un bloqueo de los puertos el altmetro dejar defuncionar es decir se congelar en la altitud o nivel devuelo que ocurri el problema.El CLIMB o VSI tambin se congelar y la indicacinse ir a cero.


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Hay tres ins trumentosgiros cpicos en la

aeronave los cuales son:Indicador de actitud u horizonte artificial.Indicador de rumbo o giro direccional.Coordinador de viraje o palo y bola.En muchas aeronaves pequeas la fuentede poder de estos instrumentos es el

sistema de vaco, adems de una fuenteelctrica para el coordinador de viraje (paloy bola).El principio de funcionamiento de los

instrumentos giroscpicos esta basado endos conceptos fundamentales que seaplican a los girscopos: rigidez en elespacio y precesin.


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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Gyroscope_operation.gifhttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d5/Gyroscope_operation.gif


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Cualquier cuerpo sometido a un movimiento derotacin, acusa propiedades giroscpicas.Si gira a mucha velocidad, adquiere una rigidez oresistencia a cambiar de posicin.

Por otro lado su eje tiende a permanecer fijo.El girscopo que se utiliza en los instrumentos devuelo consiste en una masa de inercia que se hacegirar a mucha velocidad, sujetada a unos ejes quepermiten al girscopo precesionar, o lo que es igual,reaccionar a cualquier fuerza que afecte a sumovimiento.El girscopo se resiste a cualquier esfuerzo que sehaga para tratar de modificar su eje de giro o su planode rotacin.El horizonte artificial y el giro direccional aplican estapropiedad.


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Si la fuerza que se hace sobre el girscopo tratando demodificar su eje o plano de rotacin, llega a sersuficientemente grande, el girscopo reacciona, pero lohace como si el punto de rotacin de la fuerzaestuviera a 90 desplazado en sentido de giro del puntoreal de aplicacin.

El coordinador o palo y bola hacen uso de esta

propiedad.


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http://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/venturi2.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/venturi2.php


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Instrumentos de Succin.- En los aviones maseconomicos, los instrumentos giroscpicos vannormalmente accionados a vaci, bien por medio deuna bomba accionada a motor o por el sistema venturi.Una desventaja del sistema venturi.- Es que su

eficacia depende de la velocidad del aire y el tuboventuri produce en si mismo una cierta resistenciaaerodinmica.
http://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/venturi2.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/venturi2.php


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S
http://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/tempestComponents1.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/tempestComponents1.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/rapcofilter.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/rapcofilter.php


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S

G

H

Uno de los mayoresenemigos de los

instrumentosgiroscpicos desuccin es el humo detabaco.

La gomosidad que seorigina a partir delhumo de los cigarrillosdentro de la cabina,

puede provocar, con eltiempo, problemas defuncionamiento.


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Los instrumentos giroscpicos funcionan normalmente auna fuerza de succin de 4.0 in Hg (29.92 in Hg. es lapresin estndar a nivel del mar).

Las 4.0 in Hg. muestran una diferencia relativa entre lapresin del aire exterior y el aire en el sistema de vaci.Pueden surgir errores por envejecimiento del instrumentoy desgaste de sus cojinetes o porque los filtros de aire se

hayan obstruido por la suciedad.Una succin pobre significa bajas RPM y una perdida enla eficacia de funcionamiento


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Los limites de operacin del horizonte artificial y del giro

direccionalse encuentran entre las 3.8 y 4.2 in Hg, mientrasque elindicador de virajesutiliza una succin mas baja, entre1.8 y 2.1 In Hg.

Normalmente el rango de operacin normal de la presin para

estos instrumentos es de 4.55.5 in Hg.


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Los girscopos pueden ser operados por el sistema de

vaco o el sistema elctrico.Muchas de las pequeas aeronaves usan la combinacinde ambos sistemas, para proveer de un sistema alterno encaso falle uno de los sistemas.El coordinador de viraje o palo y bola por lo general son

accionados elctricamente.El sistema de vaco incluye una bomba accionada por elmotor del avin la cual provee de energa al indicador deactitud y al giro direccional.Es importante monitorear la presin en el indicador del

sistema de vaco durante el vuelo ya que si esta presinbaja de los parmetros normales la indicacin de losinstrumentos que trabajan con ella, no ser confiable.


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Es el instrumento que censa el movimiento de cabeceo yviraje de la aeronave con respecto a los ejes laterales y

longitudinales del avin.Es un instrumento que solo nos mostrar informacin decabeceo y banqueo.Usa un horizonte artificial (llamado lnea del horizonte)

junto a un avin a miniatura (es ajustable verticalmentecon una perilla) que describe la posicin de la aeronave;tambin cuenta en el semicrculo superior con unasmarcas de viraje, las cuales son fijas e indican lainclinacin, 0 30 60 90, es un instrumentoextremadamente preciso.

Tiene en el centro un girscopo que gira en el planohorizontal, montado en dos balancines que permitirnpermanecer en el mismo plano sin importar la posicin dela aeronave.


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La mayor ventaja deldireccional es quepermite virar directamente a unrumbo sin ladiscrepancia deladelanto o retrazonecesarios en labrjula magntica,

pero hay queajustarlo conrespecto a ella.


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Tambin conocido como indicador de rumbo, funcionaaprovechando la rigidez en el espacio del girscopo.En este caso el plano de rotacin es vertical.El girscopo tiene unido a sus ejes una rosa de rumbos.No puede acusar automticamente la posicin del nortemagntico, por lo que debe ser ajustado con una brjulamagntica.

La gran ventaja es que no oscila y proporcionainformacin permanente de rumbos, cuando la brjulamagntica proporciona informaciones errneas.Comparando sus indicaciones con el comps magntico.

La precesin mxima tolerada es de 3 cada 15 minutos.Este instrumento es requerido para los vuelos IFR.


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El giro direccional precesiona, esto es, se desajustalentamente y debe ser comprobado cada 15 minutos


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Debido a la precesin giroscpica, esta fuerza se desplaza90 en el sentido del giro, originndose un desplazamiento dela varilla que est fija por un lado con un muelle, elmovimiento es transmitido al indicador (palo).


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Este instrumento generalmente va asociado con un nivelindicador de derrapes y resbales, que se conoce como labolaambos instrumentos se conocen como palo y bola.La bola.- Llamado tambin inclinmetro, consiste en tubo

de cristal curvado, con lquido en su interior, dentro delcual se desliza libremente una bola de acero o gata.La bola se desplaza siguiendo las fuerzas centrfugas queafectan al avin.Si los movimientos del avin fueran coordinados, la bola

debera permanecer centrada, caso que no lo sea, la bolase desplazara del centro, indicando un derrape o unresbale, segn la fuerza que la afecte.
http://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/turnbank1.phphttp://www.aircraftspruce.com/catalog/inpages/turnbank1.php


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El palo.- Utiliza el principio de la precesin giroscpica e

indica la direccin y el rgimen apropiado de cambio derumbo del avin.El instrumento consta de un girscopo, con libertad demovimiento en sus ejes lateral y longitudinal, pero rgido

con relacin al eje vertical.El instrumento est fijo en el panel, por cuanto si el avinse inclina, esta fuerza es transmitida al conjunto delinstrumento.El girscopo est fijo por su eje vertical, y sujeto con unavarilla unida a la parte posterior del instrumento, el virajecrea una fuerza sobre el girscopo.


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Interpretacin.-El palo indica la direccin y el rgimen

del viraje.Es decir, si el bastn est cado a la izquierda, el avinest cambiando de direccin a la izquierda, lo mismo siest cambiando a la derecha, estar cambiando de

direccin a la derecha.Los virajes estndar se deben hacer de 3 por segundo,lo que exige un tiempo de 360/3 =120 seg. o dos minuto,para completar 360 de viraje.


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Normalmente, en un avin se considera que un viraje estacoordinado si mas de la mitad de la bola se encuentra

dentro de las seales indicadoras.


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En un viraje controlado,la bola permanecercentrada debido a lafuerza centrifugacompensa la fuerza degravedad.

No hay suficiente ngulo deviraje para la cantidad deinclinacin introducida.La fuerza centrifuga serdbil y este desequilibrio loacusara la bola

desplazndose hacia elinterior del vira e.

Existe demasiado ngulode viraje para la cantidadde inclinacin introducida.La fuerza centrifugaresulta demasiado fuerte yla bola lo acusaradesplazndose hacia elexterior del viraje.


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Consiste bsicamente enun imn que se orienta

segn el campomagntico existente enel sitio donde estcolocado el avin.La brjula permiteconocer el rumbomagntico del avin.Desde los polosmagnticos de la tierra

surgen unas lneasmagnticas, o lneas deflujo; los imanes seorientan en la direccin

de estas lneas.


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EN EL ECUADOR LAS LINEAS DEFLUJO MAGNETICO ESTANORIENTADAS DIAGONALMENTE CONRESPECTO AL POLO NORTEGEOGRAFICO, ESTE ERROR ES

LLAMADO INCLINACIN.

SOBRE EL MISMO POLO LAAGUJA IMANTADA INDICARAHACIA ABAJO.


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Son perturbaciones causadas por campos magnticos

producidos por metales y accesorios elctricos dentro de laaeronave, esto producir un error en las indicaciones delcomps.

Aunque todo el error no puede ser completamente eliminado,

el piloto har las correcciones usando una carta de correccin(Placard) que deber estar en la aeronave, la carta indica lacalibracin del comps con los radios en ON y en OFF.


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El norte magntico y el geogrfico no coinciden.Puesto que las cartas de navegacin proporcionan elrumbo geogrfico entre dos puntos (las cartas denavegacin IFR estn publicadas con cursosmagnticos) y la brjula indica rumbos magnticos,se hace necesario corregir esta diferencia, que sellama VARIACIN.La variacin puede ser ESTE u OESTE, segn laposicin de ambos polos.


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El valor de la variacin ha de buscarse en las cartas

de navegacin.En las cartas encontraremos dos tipos de lneas:

Lneas Agnicas.- Son lneas que unen puntos de

variacin magntica 0.Lneas Isogonicas.- Son lneas que unen puntos deigual variacin magntica.

Podemos concluir, de que variacin es la diferencia

angular entre el norte geogrfico y el nortemagntico, la cantidad de variacin depende endonde estamos localizados sobre la tierra.


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VARIACION ESTE

Cuando el Norte

Geogrfico est a laizquierda del magntico:Rm = Rg variacin este

VARIACION OESTE

Cuando el norte geogrfico

est situado a la derecha delnorte magntico.Rm = Rg + variacin oeste.


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Er ro r de incl inac in (v i raje).- La brjula secomporta de una forma curiosa cuando el avin

inicia un viraje.Depende del rumbo del avin enel momento de iniciar el viraje.Son muy resaltantes cuando el avin est orientado al

Sur o al Norte y, prcticamente, no existe error si elavin est orientado al Este u Oeste.De sur a norte.- la brjula se adelanta una vez que seha iniciado el viraje de la aeronave y se retardaterminando el viraje.De norte a sur.- la brjula se retrasa al viraje iniciado yse adelanta terminando el viraje.


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Paradjicamente, la brjula acusa errores de aceleracin

y deceleracin del avin en los rumbos ESTE y OESTE.En estos rumbos, la aceleracin tiene consecuencia quela brjula indica mas al norte de lo que est el avin.Mientras que en la deceleracin tiene efecto contrario, labrjula indica ms al sur.El piloto debe conocer estos errores para su aplicacin ypara conocer que su brjula est indicandocorrectamente.Se tiene una ayuda memoria con respecto a la

aceleracin y deceleracin:AACCELERATENNORTHDDECELERATE

SSOUTH
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La cmara del lquido deber estar llena del fluido.El comps deber tener giro libre.No debern existir burbujas en el fluido.El comps tendr que mantener sus rumbos con los

equipos elctricos y radios encendidos.Otros errores.-por otro lado el avin est sometido ameneos o aire turbulento, la brjula indica con error,siendo difcil su lectura.Estas causas han hecho que la brjula sea considerada

como instrumento de soporte y sea el giro direccional elindicador de rumbo ms utilizado en la aviacin.
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