BÚSSOLA
Introdução
É possível que a bússola magnética
seja o mais antigo meio seguro de navegação que se conhece. Inventada pelos
chineses por volta do ano 1200 DC, causou uma revolução tão grande nos sistemas
de navegação na época equivalente ao impacto que tem causado o GPS nos dias
atuais.
Por centenas de anos a bússola foi o principal meio de navegação e é obrigatório o seu uso até os dias atuais. Existem dois tipos de bússolas: a magnética e a eletro-magnética conhecida apenas como bússola elétrica.
Por centenas de anos a bússola foi o principal meio de navegação e é obrigatório o seu uso até os dias atuais. Existem dois tipos de bússolas: a magnética e a eletro-magnética conhecida apenas como bússola elétrica.
Conhecida também como bússola chinesa ou magnética
é indispensável na instrumentação de uma aeronave. É obrigatória e considerada
como bússola principal se a aeronave não tiver sistema de bússola elétrica. Nas
aeronaves em que há sistema de bússolas elétricas, a bússola elétrica (eletro-magnética)
é a bússola principal da aeronave e a bússola magnética passa a ser a bússola
de emergência.
O funcionamento da bússola chinesa se baseia na sua sensibilidade em captar o
campo magnético terrestre e apontar sempre para o norte magnético. A bússola
magnética deve ser aferida para eliminar possíveis erros de interferência
durante a fase de instalação na aeronave ou periodicamente quando for detectado
Legenda:Bússola Elétrica
Um tipo sistema mais simples de
bússola elétrica é um indicador ligado diretamente a um giro direcional livre. Frequentemente utilizado
para substituir um giro direcional standard. Neste caso a proa magnética
deve ser afixada pelo piloto tomando como referência a bússola
chinesa. Na figura acima podemos observar este tipo de bússola
elétrica mais simples usada principalmente em aeronaves de pequeno porte.
Um típico sistema de bússola elétrica, mais complexo, é composto por 3 unidades: um giro direcional servo controlado, um transmissor de azimute magnético (válvula de fluxo) e um sistema de servo controle para o giro direcional. A informação de proa magnética gerada pela válvula de fluxo é estabilizada pelo giro direcional e fornecida por transmissores, contidos no giro direcional e podem se acoplar diretamente nos indicadores de proa HSI ou RMI de padrão standard ARINC e nos sistemas de controle de voo automático (pilotos automáticos) e nos sistemas diretores de voo (ADI).
O transmissor de azimute magnético (válvula de fluxo) detecta a direção do campo magnético da terra, converte esta informação em um sinal elétrico e transmite ao giro direcional.
Um típico sistema de bússola elétrica, mais complexo, é composto por 3 unidades: um giro direcional servo controlado, um transmissor de azimute magnético (válvula de fluxo) e um sistema de servo controle para o giro direcional. A informação de proa magnética gerada pela válvula de fluxo é estabilizada pelo giro direcional e fornecida por transmissores, contidos no giro direcional e podem se acoplar diretamente nos indicadores de proa HSI ou RMI de padrão standard ARINC e nos sistemas de controle de voo automático (pilotos automáticos) e nos sistemas diretores de voo (ADI).
O transmissor de azimute magnético (válvula de fluxo) detecta a direção do campo magnético da terra, converte esta informação em um sinal elétrico e transmite ao giro direcional.
Legenda:Válvula de fluxo
O giro direcional servo controlado
contém um giroscópio de proa, um computador eletrônico e fornece informações
precisas de proa estabilizada usando os princípios da rigidez e presseção giroscópica.
Legenda:Giro direcional
Legenda: Unidade de escravização do giro
Quando o sistema é alimentado e o modo
giro servo controlado é selecionado (giro escravizado), o sinal de proa
fornecido pelo giro direcional será alinhado automaticamente com a referência
da direção magnética transmitida pela válvula de fluxo (transmissor de azimute
magnético).
Este alinhamento inicial ocorrerá numa velocidade de varredura pré determinada de graus/segundo após a qual passará automaticamente para uma velocidade "normal" mais lenta. Uma precisão livre de desvios de longo alcance é assegurada mantendo um alinhamento contínuo nesta velocidade de servo controle normal. Se o modo de operação selecionado é para "free" e em seguida, de volta para "slaved" através do acionamento do botão "slave in" na unidade de controle de giro, o sistema volta automáticamente para o modo normal e aseqüência será repetida.
O piloto pode selecionar o modo "free gyro", que desacopla a válvula de fluxo (transmissor de azimute magnético) e permite que a indicação de proa seja posicionada manualmente, pressionando-se o botão de sentido horário (CW) ou anti-horário (CCW) na unidade de controledo giro (unidade slaved). Um circuito de detecção de pane acionará os indicadores de alarme da bússola (bandeira vermelha no indicador) na maioria das instalações informando que o piloto selecionou "giro livre" ou se o sinal da válvula de fluxo for falho.
Um sistema indicador horizontal de situação (HSI) além das outras informações apresentadas, apresenta também a informação de bússola no indicador HSI. Esta informação serve como referência aos outros parâmetros de navegação. Veja abaixo um HSI típico utilizado com o sistema KCS 55 da King.
Este alinhamento inicial ocorrerá numa velocidade de varredura pré determinada de graus/segundo após a qual passará automaticamente para uma velocidade "normal" mais lenta. Uma precisão livre de desvios de longo alcance é assegurada mantendo um alinhamento contínuo nesta velocidade de servo controle normal. Se o modo de operação selecionado é para "free" e em seguida, de volta para "slaved" através do acionamento do botão "slave in" na unidade de controle de giro, o sistema volta automáticamente para o modo normal e aseqüência será repetida.
O piloto pode selecionar o modo "free gyro", que desacopla a válvula de fluxo (transmissor de azimute magnético) e permite que a indicação de proa seja posicionada manualmente, pressionando-se o botão de sentido horário (CW) ou anti-horário (CCW) na unidade de controledo giro (unidade slaved). Um circuito de detecção de pane acionará os indicadores de alarme da bússola (bandeira vermelha no indicador) na maioria das instalações informando que o piloto selecionou "giro livre" ou se o sinal da válvula de fluxo for falho.
Um sistema indicador horizontal de situação (HSI) além das outras informações apresentadas, apresenta também a informação de bússola no indicador HSI. Esta informação serve como referência aos outros parâmetros de navegação. Veja abaixo um HSI típico utilizado com o sistema KCS 55 da King.
Legenda: Indicador HSI KI 525
Verificações de pré-voos
Uma verificação rápida do sistema
básico de bússola giromagnética pode ser executada da seguinte maneira:
Antes de ligar o sistema, verifique se o giroscópio está desligado por no mínimo dez minutos, a fim de garantir que motor de rotação está parado. Em seguida, coloque o botão "slave-in" no na posição "out".
Ao ligar o sistema, a bandeira de alarme de bússola ("compass flag") no indicador de proa do piloto deverá continuar visível por aproximadamente 30 segundos. O recolhimento da bandeira indica que o giro está ganhando velocidade. O posicionamento manual do cartão de bússola pode ser efetuado girando-se um dos dois botões de acionamento de proa localizados no indicador. Observar que a bandeira "compass flag" aparece durante o controle manual do cartão da bússola no instrumento.
A fim de verificar o modo servo controle automático, ajuste manualmente o cartão de bússola para uma leitura de 90° defazada da proa verdadeira da aeronave. Em seguida, pressione a chave "slave-in" no sistema de controle do giro e observe se o cartão de bússola gira para proa magnética com uma tolerância de + ou – 2º. Dentro de 1 1/2 minutos, a bandeira da bússola se desaparece e o servo controle automático continuará na compensando a uma razão lenta de 3° por minuto.
O medidor de servo controle (unidade slaved) indica o erro instantâneo entre a apresentação do cartão de bússola e o sinal da válvula de fluxo através do seu indicador de desvio. Em latitudes ao norte, uma divisão na escala do medidor corresponde a um erro aproximado de 2°. As indicações do medidor são válidas apenas durante atitudes da aeronave nivelada e estabilizada.
Antes de ligar o sistema, verifique se o giroscópio está desligado por no mínimo dez minutos, a fim de garantir que motor de rotação está parado. Em seguida, coloque o botão "slave-in" no na posição "out".
Ao ligar o sistema, a bandeira de alarme de bússola ("compass flag") no indicador de proa do piloto deverá continuar visível por aproximadamente 30 segundos. O recolhimento da bandeira indica que o giro está ganhando velocidade. O posicionamento manual do cartão de bússola pode ser efetuado girando-se um dos dois botões de acionamento de proa localizados no indicador. Observar que a bandeira "compass flag" aparece durante o controle manual do cartão da bússola no instrumento.
A fim de verificar o modo servo controle automático, ajuste manualmente o cartão de bússola para uma leitura de 90° defazada da proa verdadeira da aeronave. Em seguida, pressione a chave "slave-in" no sistema de controle do giro e observe se o cartão de bússola gira para proa magnética com uma tolerância de + ou – 2º. Dentro de 1 1/2 minutos, a bandeira da bússola se desaparece e o servo controle automático continuará na compensando a uma razão lenta de 3° por minuto.
O medidor de servo controle (unidade slaved) indica o erro instantâneo entre a apresentação do cartão de bússola e o sinal da válvula de fluxo através do seu indicador de desvio. Em latitudes ao norte, uma divisão na escala do medidor corresponde a um erro aproximado de 2°. As indicações do medidor são válidas apenas durante atitudes da aeronave nivelada e estabilizada.
Verificações em voo
Coloque a aeronave em uma atitude de
voo nivelada e estabilizada e pressione a chave "slave-in" na unidade
de controle do giro. A bandeira "compass" aparecerá por 1
1/2 minutos, tempo no qual o dispositivo de servo controle rápido automáticamente fará
com que o cartão de bússola se alinhe com a proa magnética verdadeira. Quando a
bandeira "compass" se retrai, o sistema estará no modo de servo
comando com velocidade de correção normal.
O medidor na unidade de servo controle indica o erro instantâneo entre a apresentação do cartão de bússola e o sinal da válvula de fluxo. Em latitudes ao norte, uma divisão na escala do medidor corresponde a um erro aproximado de 2°. As indicações do medidor são válidas apenas durante condições de voo nivelado e estabilizado.
Normalmente, todos os erros de proa que acontecem no giro são corrigidos automaticamente numa razão de 3° por minuto. Este modo é selecionado pela chave "slave-in" na unidade de controle do giro. Sem desacoplar o modo de servo controle automático, o piloto pode comandar manualmente no sentido horário ou anti-horário o posicionamento do cartão de bússola, na razão rápida de 4° por segundo, utilizando os botões de acionamento de proa localizados CW e CCW localizados na unidade de controle do giro direcional. A bandeira de bússola aparecerá durante os períodos em que as chaves CW ou CCW forem acionadas.
O desacoplamento da válvula de fluxo pelo recuo da chave "slave-in" na unidade de controle de giro permite que o piloto sincronize manualmente o cartão de proa para a referência de sua escolha. Nesta condição, as informações da válvula de fluxo não são válidas, portanto não há correção automática de proa magnética.
Normalmente em voo, a chave "slave-in" é sempre deixada acoplada. Quando a aeronave é ligada o sistema de bússola inicia o ciclo rápido de servocontrole automático durante 1 1/2 minutos e em seguida, inverte para a razão de servocontrole para velocidade normal. Se a chave "slave-in" for girada ou se a potência do giro for momentaneamente interrompida, o ciclo rápido de servocontrole automático será repetido.
O sistema de giro bússola é capaz de acompanhar razões de guinada de até 30° por segundo, e dentro de dois minutos após o término de uma curva de 90° fornecerá informação de proa precisa para dentro de 2° da direção magnética local.
O medidor na unidade de servo controle indica o erro instantâneo entre a apresentação do cartão de bússola e o sinal da válvula de fluxo. Em latitudes ao norte, uma divisão na escala do medidor corresponde a um erro aproximado de 2°. As indicações do medidor são válidas apenas durante condições de voo nivelado e estabilizado.
Normalmente, todos os erros de proa que acontecem no giro são corrigidos automaticamente numa razão de 3° por minuto. Este modo é selecionado pela chave "slave-in" na unidade de controle do giro. Sem desacoplar o modo de servo controle automático, o piloto pode comandar manualmente no sentido horário ou anti-horário o posicionamento do cartão de bússola, na razão rápida de 4° por segundo, utilizando os botões de acionamento de proa localizados CW e CCW localizados na unidade de controle do giro direcional. A bandeira de bússola aparecerá durante os períodos em que as chaves CW ou CCW forem acionadas.
O desacoplamento da válvula de fluxo pelo recuo da chave "slave-in" na unidade de controle de giro permite que o piloto sincronize manualmente o cartão de proa para a referência de sua escolha. Nesta condição, as informações da válvula de fluxo não são válidas, portanto não há correção automática de proa magnética.
Normalmente em voo, a chave "slave-in" é sempre deixada acoplada. Quando a aeronave é ligada o sistema de bússola inicia o ciclo rápido de servocontrole automático durante 1 1/2 minutos e em seguida, inverte para a razão de servocontrole para velocidade normal. Se a chave "slave-in" for girada ou se a potência do giro for momentaneamente interrompida, o ciclo rápido de servocontrole automático será repetido.
O sistema de giro bússola é capaz de acompanhar razões de guinada de até 30° por segundo, e dentro de dois minutos após o término de uma curva de 90° fornecerá informação de proa precisa para dentro de 2° da direção magnética local.
Aferição da bússola magnética e/ou bússola elétrica
Ângulo de Inclinação
1. Montar
a bússola magnética em um cavalete de inclinação, e com o cavalete de suporte e
a bússola fixados na orientação de teste, colocar o conjunto em qualquer outra
superfície nivelada de forma que possa ser rotacionada em 360° em
azimute.
2. Inclinar
a bússola à frente para um ângulo de 20° da vertical.
3. Girar
levemente a bússola em 360° e observar se a rosa dos ventos está
livre para girar em sua articulação.
Paralaxe
1. Anotar
a proa exata da bússola quando vista diretamente de frente.
2. Sem
reposicionar a bússola, verificar e anotar a leitura 45° à esquerda e 45º à
direita da linha de fé, e verificar se não variam mais de 2,5° do que foi
anotado no passo anterior.
Aferição da Bússola magnética/elétrica
na aeronave
Com a bússola instalada na aeronave, a
aferição poderá ser efetuada utilizando os dois métodos mais conhecidos:
1. Usando
uma bússola padrão como referência
2. Usando
uma rosa dos ventos desenhado sobre o solo em um local apropriado.
Em todos os casos de aferição de
bússola, a aeronave deve ser colocada em um local livre e distante do hangar ou
de objetos metálicos de grande volume ou de objetos que possuam ou gerem campos
magnéticos de grande intensidade.
Durante a fase de aferição a aeronave
de estar alimentada e com todos os seus equipamentos eleto-eletrônicos
ligados. Durante a aferição todos os campos magnéticos ou interferências
oriunda destes equipamentos serão compensados.
Origem do Voo: