Qu'est-ce que l'indicateur de cap ?
Un avion a de nombreux gyroscopiques instruments. L'indicateur de cap est l'un des trois dispositifs gyroscopiques fondamentaux. Dans la section ci-dessous, nous tentons d'expliquer ce qu'est un indicateur de cap.
L'indicateur de cap fonctionne mécaniquement avec l'accompagnement du compas magnétique. Le vol rectiligne et les virages précis vers les caps sont difficiles à réaliser en air vicié ou dans un vent turbulent en raison de plusieurs erreurs dans le compas magnétique. Un indicateur de cap vient à la rescousse dans de telles situations car il n'est pas affecté par les pressions qui rendent l'interprétation d'un compas magnétique problématique.
L'accélération, la décélération et la courbure à haute altitude du champ magnétique terrestre sont quelques-uns des multiples facteurs qui génèrent des imprécisions dans la boussole magnétique. Un indicateur de cap est une aide vitale dans de telles situations. Il n'oscille pas fréquemment en tête ou en arrière d'un virage, et il est facile à interpréter en turbulence ou en manœuvres.
Quelle est la différence entre l'indicateur de cap et le compas magnétique ?
Le pilote utilise un indicateur de cap pour déterminer le cap actuel de l'avion, ou la direction du vol, basé sur 360 degrés autour du nord magnétique. Son étalonnage nécessite l'utilisation du compas magnétique de l'avion, qui indique son cap autour du nord magnétique.
Dans la plupart des avions, le compas magnétique sert d'indication principale de direction. Cependant, il est difficile à lire dans les turbulences et sujet aux erreurs d'accélération et de virage, ce qui rend difficile le vol correct. L'indicateur de cap contient un gyroscope et doit être aligné avec le compas magnétique pendant le vol. Cependant, il n'est affecté par aucune erreur concernant les mêmes erreurs d'accélération et de virage que le compas magnétique. Cela permet des manœuvres précises et une direction stable.
Gyroscope directionnel
Le gyroscope directionnel est l'un des six instruments essentiels, utilisés dans la navigation des avions de l'aviation commerciale et générale.
Le gyroscope directionnel est l'ancien nom de l'indicateur de cap lui-même.
Le composant le plus rapide d'un avion à pistons est le gyroscope directionnel, communément appelé indications de cap ou indicateurs de direction. C'est un instrument de navigation d'avion essentiel, et sa vitesse de rotation est proche de 24,000 XNUMX tr/min. Il peut être confondu avec une boussole à première vue.
Diagramme de l'indicateur de cap
Indicateur de cap Objectif
L'indication de cap se met en place pour un vol rectiligne et horizontal, non accéléré par rapport au compas magnétique. Ceci, cependant, souffre d'une variété d'inexactitudes. L'un d'eux est causé par la pente descendante du champ magnétique terrestre, appelée « pendage », en d'autres termes.
L'erreur de plongée explique les imprécisions du compas magnétique lors de l'inclinaison ou lors de l'accélération ou de la décélération. Par conséquent, il ne sert à rien au-delà du vol non accéléré, droit et en palier. L'indicateur de cap n'est pas impacté par le champ magnétique terrestre et évite les imprécisions d'un compas magnétique.
L'indicateur de cap affiche les mêmes informations que le compas magnétique mais sans inexactitudes. Avant chaque vol, la boussole règle le cap de l'indicateur de cap sur le sol lui-même.
Comment fonctionne l'indicateur de cap ?
Le gyroscope est contenu dans un plan vertical à l'intérieur de l'indicateur de cap. Il utilise la rigidité de l'espace pour le fonctionnement. L'icône d'avion au milieu de l'instrument indique la direction de l'avion.
Le rotor tourne dans un plan vertical et une boussole y est attachée. Les points sur la carte maintiennent l'emplacement exact dans l'espace par rapport au plan vertical du gyroscope, en raison de la rigidité du rotor dans l'espace. Il est divisé en incréments de cinq degrés pour des informations de cap claires et précises. Les nombres sont positionnés tous les 30 degrés, tandis que N, S, E et W sont respectivement les dénotations des directions cardinales.
Le gyroscope à l'intérieur de l'indicateur de cap contribue à un mécanisme d'érection pour sa fixation au plan de lacet de l'avion. Le mécanisme d'érection fait référence au concept selon lequel l'avion est défini par le longitudinal et transversal axes. Le gyroscope peut être alimenté soit électriquement soit par une pompe aspirante alimentée par le moteur. Des pompes à pression peuvent parfois être observées dans des avions à haute altitude.
L'indication de cap errera avec le temps. C'est ce qu'on appelle la dérive réelle et cela nécessite un réglage régulier du compas magnétique. D'autre part, une imprécision fait que la dérive apparente dans le gyroscope directionnel est soumise à l'effet de la rotation et de la position longitudinale de la Terre. L'écrou de latitude doit produire un véritable dérapage afin de surmonter cet apparent dérapage de la rotation terrestre. Il se positionne sur le cardan intérieur pour opérer sur le Gyro dans la verticale locale avec son poids.
La dérive apparente peut également être sujette au dérapage de transport, ce qui explique le mouvement des aéronefs et la confluence des méridiens vers les pôles. C'est le changement de cap le long d'une trajectoire de vol en grand cercle (orthodrome).
Comment lire l'indicateur de cap ?
Nous devons comprendre le concept de dérive pour comprendre le processus de lecture d'un indicateur de cap. L'avion subit généralement deux types de dérive - mécanique et apparente.
Le réalignement de temps en temps de l'indicateur de cap par rapport au compas magnétique doit prendre en compte la dérive mécanique et apparente. Après réalignement avec le compas magnétique, le déverrouillage des indicateurs de cap plus anciens devient essentiel. Les avions avancés sont dotés de gyroscopes HI qui s'alignent automatiquement sans aucune intervention mécanique.
L'indicateur de cap a des éléments mécaniques comme la friction qui provoque un désalignement avec le nord magnétique en raison de la précession gyroscopique. C'est ce qu'on appelle la dérive mécanique.
De plus, comme l'avion se déplace sur un globe en rotation, la variation d'une ligne dans l'espace de l'avion vers le nord au fil du temps entraîne une dérive apparente.
Que signifie asservir un gyroscope dans les composants avioniques d'un avion ?
La présence d'un bouton d'asservissement dans l'indicateur de cap permet au pilote de le réaligner avec le compas magnétique, compensant à la fois la dérive mécanique et apparente.
La compensation de la dérive se fait toutes les dix ou quinze minutes par le bouton d'asservissement. Ceux-ci sont également appelés Flux Gate System. En supprimant le besoin de réglage manuel toutes les dix à quinze minutes, ces « gyroscopes asservis » minimisent l'effort du pilote.
L'alignement manuel de l'indicateur de cap avec le compas magnétique nécessite les étapes suivantes :
- Volez droit et de niveau jusqu'à un point de référence, choisi directement devant le avion.
- Maintenir la stabilité du nez avec le point de référence, suivi de la lecture du cap du compas magnétique.
- Maintenez l'alignement entre le cap de l'avion et le point de référence et corrigez l'indicateur de cap avec les lectures obtenues à partir du compas magnétique.
- Assurer un cap constant de l'avion vers le point de référence tout au long de l'opération
- Répétez la procédure pour toute erreur.
Quel instrument indique le cap réel de l'avion ?
Les activités IFR nécessitent l'utilisation d'informations directionnelles. Un compas magnétique peut être utilisé pour cela.
Un compas magnétique, bien que très fiable, présente de nombreux défauts intrinsèques, tels que le creux magnétique. Par conséquent, il a été augmenté avec des indications de cap gyroscopiques. Par conséquent, les indicateurs de cap indiquent le véritable cap d'un aéronef.
Le cap de l'avion peut être visualisé sur le verre de l'instrument contre le petit symbole de l'avion, qui affiche des informations directionnelles concernant 360°.
Indicateur de cap électrique
Les indicateurs de cap électriques sont des indicateurs de situation horizontaux (HSI) concernant la façon dont ils sont alimentés pour le fonctionnement. Ils sont également appelés gyroscope électrique.
Les indicateurs de situation horizontaux (HSI) sont des dispositifs qui intègrent la navigation et le cap en un seul. Les HSI sont généralement alimentés électriquement et s'alignent avec la grille de flux. Comme un indicateur d'assiette, le gyroscope d'un indicateur de cap est monté dans un double cardan, mais son axe de rotation horizontal permet de détecter la rotation autour de l'axe vertical de l'avion.
Pourquoi les pilotes poussent-ils et tirent-ils sur le bouton HDG de cap en vol ?
Le bouton HDG contrôle la commande de cap du pilote automatique. Par conséquent, le fonctionnement Push and Pull du bouton HDG peut être compris comme indiqué ci-dessous :
- Push HDG - navigation gérée : l'avion suit un itinéraire de vol prédéterminé selon le plan de vol FMS.
- Pull HDG – cap choisi : Il revient à sa position d'origine. La rotation du bouton dans le sens horaire fera tourner l'avion à droite et le virage à gauche est soumis à une rotation dans le sens antihoraire.
Tout changement de direction de l'avion est déclenché et contrôlé par le bouton Heading (HDG) lorsque le pilote automatique est en mode Heading plutôt que Navigation mode (NAV). En mode NAV, les pilotes utilisent fréquemment le bouton HDG pour définir le cap sur le cap actuel comme référence.
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