¿Te interesa convertirte en piloto? Si es así, es importante que conozcas los instrumentos básicos de vuelo conocidos como «The Six Pack». Estos instrumentos son indispensables para cualquier vuelo y son piezas clave para asegurar la estabilidad y seguridad del avión. En este artículo te explicamos detalladamente en qué consisten cada uno de ellos y su función durante el vuelo. ¡No te lo pierdas!
Cuando vio por primera vez los instrumentos dentro de un avión, probablemente se abrieron con una mezcla de alegría, confusión y una ligera aprensión ante la idea de tener que aprender a leerlos.
Afortunadamente para usted y para mí, están diseñados específicamente para ser intuitivos y solo requieren una pequeña cantidad de información para descifrarlos.
Este artículo explicará los seis instrumentos principales de cada cabina de vuelo, a menudo denominados informalmente como el «paquete de seis».
¿Cuáles son los seis instrumentos?
Si bien la lectura de los instrumentos en sí es relativamente sencilla, los sistemas detrás de su operación son un poco más complicados. Además, se hace referencia a algunos instrumentos con múltiples nombres y siglas, lo que puede causar una confusión innecesaria.
Para comprender por qué los seis instrumentos principales tienen el aspecto que tienen, es necesario tener un conocimiento básico de cómo funcionan.
Los seis instrumentos principales (el «paquete de seis») son el indicador de actitud (AI), el indicador de rumbo (HI), el coordinador de giro, el indicador de velocidad aerodinámica, el altímetro y el indicador de velocidad vertical (VSI).
Los instrumentos giroscópicos
Los instrumentos giroscópicos incluyen el indicador de actitud (AI), el indicador de rumbo (HI) y el coordinador de giro.
Giroscopios neumáticos y eléctricos
Los instrumentos giroscópicos utilizan un giroscopio mecánico accionado neumáticamente (vacío) o eléctricamente. El giroscopio consta de un disco giratorio que gira libremente alrededor de ejes específicos, según el instrumento.
En un giroscopio accionado eléctricamente (como en el coordinador de giro), un motor eléctrico hace girar el disco giratorio. En un sistema de vacío, una bomba de vacío impulsada por el motor reduce la presión dentro de la caja del instrumento. Luego, el aire filtrado se dirige a la caja a alta velocidad sobre el disco, lo que hace que gire a alta velocidad.
Rigidez en el espacio
El principio que hace que un giroscopio sea adecuado para su uso en instrumentos aeronáuticos es el giroscopio. rigidez en el espacio.
La rigidez en el espacio (también conocida como inercia giroscópica) es causada por el disco giratorio dentro del giroscopio mecánico. Este disco giratorio mantendrá una actitud constante mientras no actúen fuerzas externas sobre él. La estabilidad del disco giratorio aumenta con el aumento de la masa o la velocidad del disco. Los discos dentro de los giroscopios mecánicos de los instrumentos de las aeronaves están construidos con materiales resistentes para permitir que el disco gire a velocidades muy altas. Los giroscopios dentro de estos instrumentos giran a unas 10.000 revoluciones por minuto (RPM).
Debido a que el disco giratorio mantiene una posición constante en el espacio, se puede utilizar para determinar la actitud de la aeronave en relación con el disco giratorio. La aeronave se mueve efectivamente alrededor de este disco giratorio mientras los cardanes (los marcos alrededor del disco giratorio) se mueven libremente.
Precesión
Además de la rigidez en el espacio, un giroscopio experimenta otro fenómeno: la precesión.
Cuando se aplica una fuerza a un giroscopio (es decir, un disco giratorio), la fuerza no actuará en la posición en que se aplica la fuerza sino que «precederá» 90 grados en la dirección de rotación del disco giratorio y actuará a través de allí. En otras palabras, si se aplica una fuerza a un disco giratorio, se «inclinará» o «girará».
La precesión es causada principalmente por la fricción dentro de un giroscopio y las fuerzas experimentadas durante maniobras como la aceleración o la desaceleración.
Debido a esta precesión, los instrumentos giroscópicos sufren de “deriva”, provocando lecturas incorrectas. Por lo tanto, los pilotos deben verificar constantemente los instrumentos giroscópicos y sus indicaciones deben ajustarse en consecuencia.
El indicador de actitud
El indicador de actitud (AI), a veces denominado horizonte artificial (AH), es el principal instrumento de actitud de la aeronave.
La IA proporciona al piloto información sobre el ángulo de alabeo y el ángulo de cabeceo de la aeronave en relación con el horizonte. Esto permite al piloto interpretar la actitud de la aeronave y ajustarla en consecuencia.
La IA forma la base del escaneo del instrumento, ya que la IA es una buena indicación de lo que indicarán los otros instrumentos. Por ejemplo, si la IA indica un ángulo de alabeo que no sea el nivel de las alas, es muy probable que el indicador de rumbo indique un giro en la dirección del alabeo.
La IA es particularmente eficaz durante el vuelo con reglas de vuelo por instrumentos (IFR), donde el horizonte exterior puede no estar disponible.
La IA muestra marcas específicas que permiten al piloto determinar el ángulo de cabeceo y alabeo que experimenta la aeronave con gran precisión.
Los indicadores de actitud accionados por vacío suelen estar limitados a 100 grados de ángulo de alabeo y 60 grados de ángulo de cabeceo. Si se exceden estos límites, el indicador de actitud se “caerá” hasta que la aeronave regrese a su ángulo de cabeceo y alabeo dentro de los límites y la IA recupere una posición correcta. Puede tomar de unos segundos a varios minutos para que el giroscopio dentro de la IA se estabilice y el instrumento indique correctamente.
El indicador de rumbo
El indicador de rumbo (HI), también conocido como indicador de dirección (DI) o giroscopio direccional (DG), es el principal indicador de dirección horizontal de la aeronave.
El HI sufre errores de deriva y necesita ser corregido periódicamente al rumbo correcto usando la brújula magnética.
Algunos indicadores de rumbo tienen una función de error de rumbo, que permite al piloto mover una marca de color a cualquier rumbo en el HI como referencia.
El indicador de rumbo no debe confundirse con el indicador de situación horizontal (HSI), que es una evolución del indicador de rumbo que incluye indicaciones de alcance omnidireccional VHF (VOR) y sistema de aterrizaje por instrumentos (ILS).
El coordinador de turno
El coordinador de viraje, también conocido como indicador de viraje y alabeo, es un desarrollo posterior del indicador de viraje y deslizamiento que proporciona información relacionada con el ángulo de alabeo y la coordinación de la aeronave.
La aeronave está en vuelo coordinado cuando la entrada del timón evita que la aeronave se deslice o derrape en un giro (similar a un automóvil) o cuando su plano de cola está alineado con su trayectoria de vuelo durante un vuelo recto.
Esta información se muestra mediante una “bola” en el propio instrumento. Esta bola está ubicada en un tubo lleno de líquido y puede moverse libremente hacia la derecha y hacia la izquierda. Por ejemplo, cuando la bola se desplaza hacia la izquierda, esto informa al piloto que se requiere la entrada del timón izquierdo.
La información del ángulo de alabeo la proporciona un avión en miniatura o una línea vertical que gira en la dirección del alabeo. El coordinador de turno tiene cuatro demarcaciones blancas. Estas demarcaciones indican una posición a nivel de las alas y el ángulo de alabeo requerido para un giro de velocidad estándar (a veces denominado «giro de velocidad uno»). Un giro de velocidad estándar es de 3 grados por segundo y es la velocidad de giro preferida durante las operaciones de reglas de vuelo por instrumentos (IFR).
Instrumentos estáticos de Pitot
Los instrumentos que utilizan el sistema pitot-estático son el indicador de velocidad aerodinámica, el altímetro y el indicador de velocidad vertical (VSI).
El sistema pitot-estático se utiliza para medir la presión estática y dinámica del aire durante el vuelo. Esta información se utiliza para determinar la altitud, la velocidad de ascenso o descenso (es decir, la velocidad vertical) y la velocidad aerodinámica.
El sistema pitot-estático consta de uno o más tubos pitot y puertos estáticos. Por lo general, en los aviones de aviación general, solo se requiere uno de cada uno.
El tubo de Pitot es un tubo que se coloca en el flujo de aire relativo durante el vuelo. La presión de aire ram (casi igual a la presión de aire total) se mide permitiendo que el aire ingrese al tubo a través de un pequeño orificio en la parte delantera. La presión de aire medida por el tubo de Pitot a veces se denomina presión de Pitot para evitar confusiones entre presión de aire ram y presión de aire total.
Los puertos estáticos generalmente se montan en el fuselaje de la aeronave y miden la presión estática. A menudo, se montan múltiples puertos estáticos alrededor de la aeronave para una mayor precisión.
Un tubo pitot-estático es una variación del tubo pitot regular con un puerto estático incorporado en su diseño. Esto se logra a través de orificios alrededor de la sonda que no se ven afectados directamente por el flujo de aire.
El indicador de velocidad aerodinámica
El indicador de velocidad aerodinámica, como sugiere su nombre, mide la velocidad aerodinámica de la aeronave. La velocidad aerodinámica es una métrica crítica durante el vuelo, y el indicador de velocidad aerodinámica es una pieza vital del equipo. La velocidad aerodinámica de una aeronave determina su rendimiento y muchos sistemas, como los flaps y el tren de aterrizaje, tienen limitaciones basadas en la velocidad aerodinámica.
El indicador de velocidad aerodinámica utiliza tanto los puertos estáticos como los tubos de Pitot para determinar la presión dinámica. La presión estática de los puertos estáticos se “resta” de la presión total medida por el tubo de Pitot, que proporciona presión dinámica (que es una medida de la velocidad del aire). El indicador de velocidad aerodinámica es el único instrumento pitot estático que utiliza tanto los puertos estáticos como los tubos pitot.
El indicador de velocidad aerodinámica consta de anillos de colores dentro de la esfera. Estos anillos de colores indican diferentes rangos de velocidad de la aeronave. El anillo verde indica el rango de velocidad de funcionamiento normal, mientras que el arco blanco indica la velocidad de funcionamiento de los flaps. El arco amarillo representa el rango de precaución y solo debe ingresarse en aire en calma, mientras que el arco rojo marca la velocidad de nunca exceder.
Altímetro
Cuando se ajusta a la configuración de presión barométrica correcta, el altímetro (rara vez denominado medidor de altitud) indica la altitud de la aeronave sobre el nivel medio del mar (MSL).
El altímetro usa información de los puertos estáticos de la aeronave para determinar la presión estática. Las cápsulas aneroides dentro del altímetro se expanden o contraen según la presión estática experimentada, lo que mueve una serie de engranajes y conexiones que muestran información sobre la altitud.
El altímetro tiene dos agujas, una larga y otra corta. El altímetro se lee como un reloj, donde la aguja corta indica miles de pies y la aguja larga indica cientos de pies.
Indicador de velocidad vertical (VSI)
El indicador de velocidad vertical (VSI) también utiliza los puertos estáticos de la aeronave para determinar la tasa de ascenso (ROC) o la tasa de descenso (ROD) de una aeronave en pies por minuto (fpm).
El VSI a veces se denomina variómetro o indicador de velocidad vertical.
Al igual que el altímetro, la cápsula aneroide dentro del VSI se expande y contrae según el cambio de altitud, y la tasa de cambio de presión se mide y se muestra en el VSI como tasa de ascenso o descenso (ROC/D).
El VSI está ligeramente retrasado y retrasado con respecto al altímetro, lo que debe tenerse en cuenta al realizar ajustes basados en el VSI. El desarrollo posterior del VSI llamado Instantaneous VSI (IVSI) utiliza acelerómetros para eliminar prácticamente el retraso del instrumento.
Conclusión
Los seis instrumentos básicos discutidos se encuentran de alguna forma en todos los aviones comerciales. Dominar estos instrumentos lo convertirá en un piloto más competente y sentará las bases para procedimientos más avanzados. ¡Si conoce bien su avión, tendrá un tiempo significativamente más fácil (y más feliz) en el aire!
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