Indicatore di svoltaModifica
L’indicatore di svolta è uno strumento giroscopico che funziona sul principio della precessione. Il giroscopio è montato in un gimbal. L’asse di rotazione del giroscopio è in linea con l’asse laterale (pitch) del velivolo, mentre la sospensione cardanica ha una libertà limitata intorno all’asse longitudinale (roll) del velivolo.
Quando il velivolo sbanda, una forza di coppia viene applicata al giroscopio intorno all’asse verticale, a causa dell’imbardata del velivolo, che causa la precessione del giroscopio intorno all’asse di roll. Il giroscopio ruota su un asse che è di 90 gradi rispetto alla direzione della forza di coppia di imbardata applicata. Il giroscopio e la sospensione cardanica ruotano (intorno all’asse di rollio) con libertà limitata contro una molla calibrata.
La forza di coppia contro la molla raggiunge un equilibrio e l’angolo che la sospensione cardanica e il giroscopio si posizionano è direttamente collegato all’ago del display, indicando così il tasso di virata. Nel coordinatore di virata, il giroscopio è inclinato di 30 gradi dall’orizzontale in modo che risponda sia al rollio che all’imbardata.
Il display contiene degli hash mark per il riferimento del pilota durante una virata. Quando l’ago è allineato con un segno di hash, l’aereo sta eseguendo una “virata standard” che è definita come tre gradi al secondo, conosciuta in alcuni paesi come “rate one”. Questo si traduce in due minuti per 360 gradi di virata (un cerchio completo). Gli indicatori sono marcati in base alla loro sensibilità, con “2 min turn” per quelli i cui hash mark corrispondono a un tasso standard o a un giro di due minuti, e “4 min turn” per quelli, usati su aerei più veloci, che mostrano un mezzo tasso standard o un giro di quattro minuti. Il jet supersonico Concorde e molti jet militari sono esempi di aerei che usano indicatori di virata di 4 minuti. Gli hash mark sono a volte chiamati “dog house”, a causa della loro forma distinta su varie marche di indicatori di virata. Secondo le regole del volo strumentale, l’uso di queste cifre permette al pilota di eseguire virate temporizzate per conformarsi agli schemi di traffico aereo richiesti. Per un cambio di rotta di 90 gradi, una virata della durata di 30 secondi sarebbe necessaria per eseguire un tasso standard o una virata “tasso uno”.
InclinometroModifica
L’indicazione di volo coordinato si ottiene utilizzando un inclinometro, che è riconosciuto come la “palla in un tubo”. Un inclinometro contiene una palla sigillata all’interno di un tubo di vetro curvo, che contiene anche un liquido per agire come mezzo di smorzamento. La forma originale dell’indicatore è in effetti una livella con il tubo curvato nella direzione opposta e una bolla che sostituisce la palla. In alcuni dei primi aerei l’indicatore era semplicemente un pendolo con un dashpot per lo smorzamento. La sfera dà un’indicazione se l’aereo sta scivolando, sbandando o in volo coordinato. Il movimento della sfera è causato dalla forza di gravità e dall’accelerazione centripeta dell’aereo. Quando la pallina è centrata al centro del tubo, si dice che l’aereo è in volo coordinato. Se la palla si trova all’interno (ala in basso) di una virata, l’aereo sta scivolando. E infine, quando la palla è all’esterno (ala in alto) della virata, l’aereo sta slittando.
Una semplice alternativa all’indicatore di equilibrio usato sugli alianti è una corda di imbardata, che permette al pilota di visualizzare semplicemente i movimenti della corda come indicazione rudimentale dell’equilibrio dell’aereo.
Coordinatore di virataModifica
Il coordinatore di virata (TC) è un ulteriore sviluppo dell’indicatore di virata e slittamento (T/S) con la differenza principale nel display e nell’asse su cui è montato il cardano. Il display è quello di un aereo in miniatura visto da dietro. L’aspetto è simile a quello di un indicatore di assetto. “NO PITCH INFORMATION” è di solito scritto sullo strumento per evitare confusione riguardo al passo dell’aereo, che può essere ottenuto dallo strumento dell’orizzonte artificiale.
Al contrario del T/S, la sospensione cardanica del TC è inclinata di 30 gradi rispetto all’asse trasversale. Questo fa sì che lo strumento risponda sia al rollio che all’imbardata. Questo permette allo strumento di visualizzare un cambiamento più rapidamente in quanto reagirà al cambiamento di rollio prima ancora che l’aereo abbia iniziato ad imbardare. Anche se questo strumento reagisce ai cambiamenti nel rollio dell’aereo, non visualizza l’assetto di rollio.
Il coordinatore di virata può essere usato come strumento di performance quando l’indicatore di assetto è guasto. Questo è chiamato operazioni di “pannello parziale”. Può essere inutilmente difficile o addirittura impossibile se il pilota non capisce che lo strumento sta mostrando sia la velocità di rollio che quella di virata. L’utilità è anche compromessa se il dashpot interno è usurato. In quest’ultimo caso, lo strumento è sottosmorzato e in turbolenza indicherà grandi deflessioni a fondo scala a sinistra e a destra, che sono in realtà risposte al tasso di rollio.