INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS Asignatura: Teoría de Vuelo por Instrumentos I Profesor: Héctor Monje...

INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOSINSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS

Asignatura: Teoría de Vuelo por Instrumentos I

Profesor: Héctor Monje Reeve1er Semestre

21/04/23 2

Instrumentos GiroscópicosInstrumentos Giroscópicos

Giróscopo:Giróscopo:

Un objeto circular que rota alrededor de Un objeto circular que rota alrededor de un eje y que exhibe propiedades un eje y que exhibe propiedades

giroscópicas, debidas a:giroscópicas, debidas a:

– Su gran peso, – Masa concentrada en el perímetro, – Alta velocidad de giro, y – Mínima fricción de su engranaje.

21/04/23 3


Componentes Principales Componentes Principales del Giróscopodel Giróscopo

Rotor

Eje Paralelo (giróscopo horizontal). Perpendicular (giróscopo vertical).

Anillos Gimbales

21/04/23 4


MontajesMontajes

Universal

Rígido o SemirrígidoRígido o Semirrígido

21/04/23 5


Propiedades GiroscópicasPropiedades Giroscópicas

1. Rigidez En El Espacio 1. Rigidez En El Espacio (Inercia Giroscópica)(Inercia Giroscópica)

2. Precesión Giroscópica2. Precesión Giroscópica

21/04/23 6


Rigidez en el Espacio:Rigidez en el Espacio:

Aunque la base cambia de posición, el giróscopo mantiene orientación y plano

en el que rota en el espacio:

Aunque la base cambia de posición, el giróscopo mantiene orientación y plano

en el que rota en el espacio:

Eje del giróscopo (montaje universal), Eje del giróscopo (montaje universal), mantiene mantiene orientación, sin importar movimientos de su base.orientación, sin importar movimientos de su base.

21/04/23 7


PrecesiónPrecesiónAparente: Aparente:

Eje del rotor permanece fijo en el espacio

respecto de cualquier punto terrestre

Pero, al observador le Pero, al observador le parece que el eje parece que el eje

cambia su posición en cambia su posición en el espacio:el espacio:

21/04/23 8


PrecesiónPrecesión

Real: Real: Movimiento del eje del

rotor, desde su alineación original en el espacio, por una fuerza aplicada al eje.

Se manifiesta 90º más adelante del punto de

aplicación de la fuerza, en igual sentido de la

fuerza aplicada y en la dirección de rotación del

giróscopo.

21/04/23 9


USO de las PROPIEDADES USO de las PROPIEDADES GIROSCÓPICASGIROSCÓPICAS

• Indicador / Coordinador de Virajes (Giróscopo horizontal con montaje restringido): Precesión RealPrecesión Real.

• Indicadores de Actitud y de Dirección (Giróscopos con montaje universal):

-Rigidez en el espacioRigidez en el espacio para mantener plano de referencia

--Precesión realPrecesión real para mantener eje alineado con la superficie terrestre.

21/04/23 13


INDICADOR DE VIRAJES Y INDICADOR DE VIRAJES Y RESBALAMIENTORESBALAMIENTO

(Palo y Bola) (Turn and Slip Indicator)(Palo y Bola) (Turn and Slip Indicator)

21/04/23 14


INDICADOR DE VIRAJES Y INDICADOR DE VIRAJES Y RESBALAMIENTORESBALAMIENTO

• IIndica ndica razrazóón de virajen de viraje. . • FFuente alterna para el uente alterna para el control lateralcontrol lateral.. • MueMuestrstra si es necesario a si es necesario compensar o compensar o

estabilizar en yaw (ronza).estabilizar en yaw (ronza).

21/04/23 15


• AAguja Indicadora guja Indicadora dde Virajee Viraje (palo), (palo), operada operada por unpor un girgiróóscscooppoo: : MueMuestra razón de viraje stra razón de viraje (Estándar: (Estándar:

3º/seg.)3º/seg.)• IInclinómetronclinómetro (bola) (bola),, reaccionareacciona naturalmente naturalmente a las a las fuerzas de gravedad y centrífugafuerzas de gravedad y centrífuga:: IIndica ndica hacia qué hacia qué lado lado es necesario compensar ronza es necesario compensar ronza con pedales con pedales para para

un un viravirajeje coordinado coordinado (“pisar la bola”).(“pisar la bola”).

21/04/23 16


• Precesión real inclina rotor opuesto al virajePrecesión real inclina rotor opuesto al viraje. La aguja tiene mecanismo reversor para indicación adecuada. • Un Resorte, une caja con conjunto del giróscopo. Lo mantiene erecto sin Lo mantiene erecto sin precesión. precesión. • Rotor se inclina hasta 45ºRotor se inclina hasta 45º, por topes a cada lado de la posición erectada.• Errores de indicación. por excesiva o insuficiente velocidad del rotor o ajuste inadecuado del resorte.

El giróscopo está alineado con el eje longitudinal del

aviòn. Muestra movimiento sólo alrededor del eje

vertical (razón de viraje):

El giróscopo está alineado con el eje longitudinal del

aviòn. Muestra movimiento sólo alrededor del eje

vertical (razón de viraje):

21/04/23 17


Bola de ágata o acero, libre en tubo semicurvo, que contiene kerosén.

Vuelo coordinado: bola permanece centrada.

21/04/23 18


¿Desbalance entre gravedad y Fc?:Desbalance entre gravedad y Fc?: bola es desplazada desde el centro, en el mismo o contrario sentido del viraje.

¿Razón de viraje¿Razón de virajeinsuficiente?:insuficiente?: derrape (skid)derrape (skid)

¿Razón de viraje ¿Razón de viraje excesiva?:excesiva?:resbalamiento resbalamiento o o deslizada (slip)deslizada (slip)

21/04/23 19


COORDINADOR DE VIRAJESCOORDINADOR DE VIRAJES

21/04/23 20


Su giróscopo sensa movimiento alrededor de los ejes de yaw y de roll.

Avioncito indica inclinación alar

proporcional a la razón con la que el Avión

inclina alas.Cuando tal razón se

reduce a cero (inclinación alar

constante, avioncito indica sólo razón de

viraje (turn rate).

El instrumentoEl instrumento No indica No indica directamente inclinación alar directamente inclinación alar o ángulo de viraje del avióno ángulo de viraje del avión.

Inclinómetro (Bola) funciona igual que en el Indicador de

Virajes y Resbalamiento

21/04/23 21


1) El Coord. De Virajes tiene su gimbal en ángulo de hasta 30º con el eje longitudinal del avión.

2) Inclinándose las alas del avión, el

giróscopo del Coordinador de

Virajes la mostrará, aún antes que el avión comience a

virar.

3) Cuando efectivamente el avión comience a virar, entonces el Coordinador mostrará

solamente Razón de Viraje.

21/04/23 22


INDICADORINDICADORES ES DE ACTITUDDE ACTITUD

21/04/23 23


Horizonte ArtificialHorizonte Artificial(A succión)

21/04/23 24


Horizonte ArtificialHorizonte Artificial•Giróscopo de montaje

universal.• Su eje vertical se mantiene

orientado a gravedad terrestre.

•Barra del horizonte, conectada al conjunto del

giróscopo.•Un avioncito, conectado al

índice superior, muestra actitudes respecto de la

barra del horizonte.

21/04/23 27


Limitaciones del Horizonte Artificial:Limitaciones del Horizonte Artificial:•Máxima rotación de los gimbales (más allá el giro se vuelca): 60 a 70 º pitch; 100 a 110º roll. •Dentro de límites, el mecanismo de erección actúa a razón de 8º/minuto. •Algunos instrumentos tienen un mecanismo de trincado manual, que impide rotar a los gimbales y mantiene la barra del horizonte pegada al avioncito, sin importar la actitud del avión (debe actuarse sólo en VRN).

21/04/23 28


Errores Errores del Horizonte Horizonte Artificial:Artificial:

•De AceleraciónAceleración (por desplazamiento del vector de gravedad u acción del mecanismo de erección muestra actitud excesiva de nariz arriba).

•De DesaceleraciónDesaceleración•De Fricción Fricción (entre partes).

21/04/23 29


Indicadores de Actitud Indicadores de Actitud EléctricosEléctricos

•Giróscopo actuado con electricidad alterna.

• Giran en 360º, alrededor de ejes longitudinal y lateral, sin

volcar el giróscopo.

• Si avión se aproxima a la vertical, esfera rota 180º,

para seguir indicando.

21/04/23 30


Ind. Actitud Eléctricos Ind. Actitud Eléctricos con Unidades Remotas con Unidades Remotas•Giróscopo separado de indicador. •Mecanismos de erección, actuados por motores de torque. •Un giro de razón interruptor corta mecanismo de erección normal si avión vira a más de una determinada razón, para impedir que eje del giróscopo se alinee a la falsa gravedad.•Unidad Retardadora impide que giróscopo se erecte cuando el avión se inclina por turbulencia.

21/04/23 31


Ind. Director de Actitud Ind. Director de Actitud (ADI)(ADI)

•Con Sistema Director de Vuelo.• Presenta razón de viraje y resbalamiento, desplazamiento del indicador de trayectoria de planeo (ILS). •Comando de inclinación longitudinal y lateral: dos barras móviles perpendiculares o una en forma de V invertida, hacia las que el piloto vuela el avioncito del ADI.

21/04/23 32


En instrumentos moderno, el ADI En instrumentos moderno, el ADI integra otras funciones e indicacionesintegra otras funciones e indicaciones

INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS Asignatura: Teoría de Vuelo por Instrumentos I Profesor: Héctor Monje...

Documents

Transcript of INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS Asignatura: Teoría de Vuelo por Instrumentos I Profesor: Héctor Monje...