Was ist der Kursindikator?
Ein Flugzeug hat viele Kreisel Instrumente. Eines der drei grundlegenden gyroskopischen Geräte ist der Heading Indicator. Im folgenden Abschnitt versuchen wir zu erklären, was ein Heading Indicator ist.
Die Kursanzeige funktioniert mechanisch mit der Begleitung des Magnetkompasses. Gerader Flug und genaue Kursänderungen sind bei schlechter Luft oder turbulenter Windströmung aufgrund mehrerer Fehler im Magnetkompass nur schwer zu erreichen. Ein Heading Indicator hilft in solchen Situationen, da er nicht von den Belastungen beeinflusst wird, die die Interpretation eines Magnetkompass problematisch machen.
Beschleunigung, Verlangsamung und Höhenkrümmung des Erdmagnetfelds sind einige der vielen Faktoren, die Ungenauigkeiten im Magnetkompass verursachen. Ein Heading Indicator ist in solchen Situationen eine wichtige Hilfe. Es schwingt nicht häufig vor oder hinter einer Kurve und ist in Turbulenzen oder während leicht zu interpretieren Manöver.
Was ist der Unterschied zwischen der Kursanzeige und dem Magnetkompass?
Der Pilot verwendet einen Kursanzeiger, um den aktuellen Kurs oder die Flugrichtung des Flugzeugs basierend auf 360 Grad um den magnetischen Norden zu bestimmen. Seine Kalibrierung erfordert die Verwendung des Magnetkompass des Flugzeugs, der seinen Kurs in Richtung des magnetischen Nordens anzeigt.
In den meisten Flugzeugen dient der Magnetkompass als Hauptrichtungsanzeige. Es ist jedoch in Turbulenzen schwer zu lesen und anfällig für Beschleunigungs- und Kurvenfehler, was es schwierig macht, richtig vorbeizufliegen. Die Kursanzeige enthält ein Gyroskop und muss während des Flugs auf den Magnetkompass ausgerichtet werden. Es wird jedoch nicht von Fehlern im Zusammenhang mit den gleichen Beschleunigungs- und Drehfehlern wie der Magnetkompass beeinflusst. Dies ermöglicht präzise Manöver und eine stabile Richtung.
Richtungskreisel
Der Directional Gyro ist eines der sechs wesentlichen Instrumente, die in der Navigation von Verkehrsflugzeugen und Flugzeugen der allgemeinen Luftfahrt verwendet werden.
Directional Gyro ist der ältere Name des Kursindikators selbst.
Die sich am schnellsten bewegende Komponente eines kolbengetriebenen Flugzeugs ist der Directional Gyros, allgemein bekannt als Kursanzeige oder Richtungsanzeiger. Es ist ein unverzichtbares Navigationsinstrument für Flugzeuge, und seine Drehrate liegt nahe bei 24,000 U/min. Es kann auf den ersten Blick mit einem Kompass verwechselt werden.
Kursanzeigediagramm
Zweck der Überschriftsanzeige
Die Kursanzeige ist für einen geraden und ebenen, unbeschleunigten Flug in Bezug auf den Magnetkompass eingerichtet. Dies leidet jedoch unter einer Vielzahl von Ungenauigkeiten. Eine davon wird durch die Abwärtsneigung des Erdmagnetfelds verursacht, die mit anderen Worten als „Dip“ bezeichnet wird.
Der Dip-Fehler erklärt Ungenauigkeiten des Magnetkompass beim Schrägstellen oder beim Beschleunigen oder Abbremsen. Daher dient es keinem anderen Zweck als dem unbeschleunigten, geraden und waagerechten Flug. Die Kursanzeige wird nicht vom Erdmagnetfeld beeinflusst und verhindert die Ungenauigkeiten eines Magnetkompasses.
Die Kursanzeige zeigt dieselben Informationen wie der Magnetkompass an, jedoch ohne Ungenauigkeiten. Vor jedem Flug stellt der Kompass den Kurs der Kursanzeige am Boden selbst ein.
Wie funktioniert der Heading Indicator?
Der Gyro befindet sich in einer vertikalen Ebene innerhalb des Kursindikators. Es verwendet Raumsteifigkeit für den Betrieb. Das Flugzeugsymbol in der Mitte des Instruments zeigt die Richtung des Flugzeugs an.
Der Rotor dreht sich in einer vertikalen Ebene und eine Kompasskarte ist daran befestigt. Die Punkte auf der Karte behalten aufgrund der Steifigkeit des Rotors im Raum die genaue Position im Raum relativ zur vertikalen Ebene des Gyros bei. Es ist in Fünf-Grad-Schritte unterteilt, um klare und präzise Kursinformationen zu erhalten. Die Zahlen werden alle 30 Grad positioniert, wobei N, S, E und W jeweils die Bezeichnungen für die Himmelsrichtungen sind.
Das Gyroskop im Inneren des Kursanzeigers trägt mit einem Aufrichtmechanismus zu seiner Befestigung an der Gierebene des Flugzeugs bei. Aufstellmechanismus bezieht sich auf das Konzept, dass das Flugzeug durch das Flugzeug definiert wird längs und quer Achsen. Das Gyroskop kann entweder elektrisch oder von einer vom Motor angetriebenen Saugpumpe angetrieben werden. In Höhenflugzeugen sind gelegentlich Druckpumpen zu beobachten.
Die Kursanzeige wandert mit der Zeit. Dies wird als Real Drift bezeichnet und erfordert eine regelmäßige Anpassung des Magnetkompasses. Andererseits führt eine Ungenauigkeit dazu, dass die scheinbare Drift im Richtungskreisel dem Einfluss der Erdrotation und der Längsposition unterliegt. Die Breitengradmutter muss eine echte Wanderung erzeugen, um diese scheinbare Wanderung der Erdrotation zu überwinden. Es ist auf dem inneren Gimbal positioniert, um mit seinem Gewicht auf dem Gyro in der lokalen Vertikalen zu arbeiten.
Scheinbare Drift kann auch einer Transportwanderung unterliegen, die für die Flugzeugbewegung und den Zusammenfluss von Meridianlinien zu den Polen verantwortlich ist. Es ist die Änderung des Kurses entlang einer Flugbahn des Großkreises (Orthodrom).
Wie lese ich die Kursanzeige?
Wir müssen das Konzept der Drift verstehen, um den Prozess des Lesens eines Kursindikators zu verstehen. Das Flugzeug durchläuft typischerweise zwei Arten von Drift – Mechanisch und Scheinbar.
Die regelmäßige Neuausrichtung des Kursindikators in Bezug auf den Magnetkompass muss sowohl die mechanische als auch die scheinbare Drift berücksichtigen. Nach der Neuausrichtung mit dem Magnetkompass ist das Lösen der spezifischen älteren Kursindikatoren unerlässlich. Fortschrittliche Flugzeuge verfügen über HI-Gyros, die sich ohne mechanischen Eingriff automatisch ausrichten.
Der Kursindikator weist mechanische Elemente wie Reibung auf, die aufgrund der gyroskopischen Präzession eine Nichtausrichtung mit dem magnetischen Norden verursacht. Dies wird als mechanische Drift bezeichnet.
Da sich das Flugzeug über einen rotierenden Globus bewegt, führt die Variation einer Linie im Raum des Flugzeugs nach Norden im Laufe der Zeit zu einer scheinbaren Drift.
Was bedeutet es, ein Gyroskop in Komponenten der Flugzeugavionik zu betreiben?
Das Vorhandensein eines Slave-Knopfes in der Kursanzeige ermöglicht es dem Piloten, ihn mit dem Magnetkompass neu auszurichten, um sowohl mechanische als auch scheinbare Drift zu kompensieren.
Der Ausgleich des Drifts erfolgt alle zehn oder fünfzehn Minuten durch den Slave-Knopf. Diese werden auch als Flux Gate System bezeichnet. Durch den Wegfall der manuellen Einstellung alle zehn bis fünfzehn Minuten minimieren diese "Slave-Gyros" den Aufwand des Piloten.
Die manuelle Ausrichtung des Kursanzeigers mit dem Magnetkompass erfordert die folgenden Schritte:
- Fliegen Sie gerade und waagerecht zu einem Referenzpunkt, der direkt vor dem Flugzeug.
- Behalten Sie die Stabilität der Nase mit dem Referenzpunkt bei, gefolgt vom Ablesen des Magnetkompasskurses.
- Halten Sie die Ausrichtung zwischen dem Kurs des Flugzeugs und dem Referenzpunkt aufrecht und korrigieren Sie die Kursanzeige mit den vom Magnetkompass erhaltenen Messwerten.
- Stellen Sie während des gesamten Fluges einen konsistenten Kurs des Flugzeugs in Richtung des Referenzpunkts sicher
- Wiederholen Sie den Vorgang für jeden Fehler.
Welches Instrument zeigt den tatsächlichen Kurs von Flugzeugen an?
IFR-Aktivitäten erfordern die Verwendung von Richtungsinformationen. Dazu kann ein Magnetkompass verwendet werden.
Ein magnetischer Kompass ist zwar sehr zuverlässig, weist jedoch so viele intrinsische Fehler auf, wie z. B. den magnetischen Dip. Daher wurde es mit gyroskopischen Kursindikationen ergänzt. Daher zeigen Kursindikatoren den wahren Kurs eines Flugzeugs an.
Der Kurs des Flugzeugs ist über das Instrumentenglas gegen das winzige Flugzeugsymbol zu sehen, das Richtungsinformationen über 360° anzeigt.
Elektrischer Fahrtrichtungsanzeiger
Elektrische Kursindikatoren sind horizontale Situationsindikatoren (HSIs) in Bezug darauf, wie sie für den Betrieb mit Strom versorgt werden. Sie werden auch als elektrischer Gyro bezeichnet.
Horizontale Situationsindikatoren (HSIs) sind Geräte, die Navigation und Kurs in einem integrieren. HSIs werden typischerweise elektrisch betrieben und sind auf das Fluxgate ausgerichtet. Wie ein Fluglageindikator ist der Gyro eines Heading Indicators in einem Doppelkardanring montiert, aber seine horizontale Drehachse ermöglicht das Erfassen der Drehung um die vertikale Achse des Flugzeugs.
Warum drücken und ziehen Piloten den Heading HDG-Knopf in einem Flug?
Der HDG-Knopf steuert die Steuerkurssteuerung des Autopiloten. Daher kann die Push-and-Pull-Bedienung des HDG-Knopfes wie folgt verstanden werden:
- Push HDG – Managed Navigation: Das Flugzeug folgt einer vorab festgelegten Flugroute gemäß dem FMS-Flugplan.
- Pull HDG – gewählter Kurs: Er kehrt in seine ursprüngliche Position zurück. Eine Drehung des Knopfes im Uhrzeigersinn bewirkt, dass das Flugzeug nach rechts dreht, und die Drehung nach links wird gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
Alle Richtungsänderungen des Flugzeugs werden durch den Heading (HDG)-Knopf gestartet und gesteuert, wenn sich der Autopilot im Heading-Modus befindet und nicht Navigation (NAV)-Modus. Im NAV-Modus verwenden Piloten häufig den HDG-Knopf, um den Heading Bug auf den aktuellen Kurs als Referenz einzustellen.
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