Индикатор курса ( HI ), также известный как гироскоп направления [1] ( DG ) или указатель направления ( DI ), [2] [3] [4] [5] — это летный прибор , используемый в самолете для информирования пилота. курса самолета .
Основным средством определения курса в большинстве небольших самолетов является магнитный компас , который, однако, страдает от нескольких типов ошибок, в том числе вызванных «падением» или нисходящим наклоном магнитного поля Земли. Ошибка падения приводит к тому, что магнитный компас показывает неправильные показания всякий раз, когда самолет находится в крене или во время ускорения или замедления, что затрудняет его использование в любых условиях полета, кроме без ускорения, совершенно прямо и ровно. Чтобы исправить это, пилот обычно маневрирует самолетом, ориентируясь на указатель курса, поскольку на гироскопический указатель курса не влияют ошибки падения и ускорения. Пилот будет периодически сбрасывать указатель курса на курс, указанный на магнитном компасе. [4] [6] [7] [8]
Указатель курса работает с помощью гироскопа , привязанного механизмом возведения к плоскости рыскания самолета, т.е. плоскости, определяемой продольной и горизонтальной осями самолета. Таким образом, любая конфигурация плоскости рыскания самолета, которая не соответствует местной горизонтали Земли, приводит к ошибке индикации. Индикатор курса устроен таким образом, что ось гироскопа используется для управления дисплеем, который представляет собой круглую карту компаса, откалиброванную в градусах. Гироскоп вращается либо электрически, либо с помощью потока фильтрованного воздуха от всасывающего насоса (иногда нагнетательного насоса в высотных самолетах), приводимого в движение двигателем самолета . Поскольку Земля вращается (ω, 15° в час, кажущийся дрейф) и из-за небольших накопленных ошибок, вызванных несовершенной балансировкой гироскопа, указатель курса будет смещаться с течением времени (реальный дрейф), и его необходимо сбросить с помощью магнитного компаса. периодически. [4] [a] Видимый дрейф прогнозируется по ω sin широте и, таким образом, будет наибольшим над полюсами. Чтобы компенсировать эффект дрейфа скорости Земли, можно установить гайку широты (только на земле), которая вызывает (надеюсь, равное и противоположное) реальное дрейф гироскопа. В противном случае пришлось бы вручную корректировать указатель поворота каждые десять-пятнадцать минут во время плановых проверок в полете. Невыполнение этого требования является распространенным источником навигационных ошибок среди новых пилотов. Другой вид кажущегося дрейфа существует в виде транспортного блуждания, вызванного движением самолетов и сближением линий меридианов к полюсам. Оно соответствует изменению курса по траектории полета по большому кругу (ортодромии). [9]
Некоторые более дорогие индикаторы курса «подчинены» магнитному датчику, называемому феррозондом . Феррозонд непрерывно измеряет магнитное поле Земли, а сервомеханизм постоянно корректирует индикатор курса. [4] Эти «ведомые гироскопы» снижают рабочую нагрузку пилота, устраняя необходимость ручной корректировки каждые десять-пятнадцать минут.
Прогноз дрейфа в градусах в час выглядит следующим образом:
Хотя смещение возможно предсказать, будут незначительные отклонения от этой базовой модели, вызванные, среди прочего, ошибкой подвеса (управление самолета вдали от местной горизонтали). Распространенным источником ошибки здесь является неправильная установка гайки широты (например, в противоположное полушарие). Однако таблица позволяет оценить, ведет ли индикатор ожидаемое поведение, и поэтому сравнивается с поправками на перенастройку, сделанными по отношению к магнитному компасу. Транспортный блуждание является нежелательным последствием кажущегося дрейфа.