مؤشر الاتجاه
مؤشر الاتجاه ( HI )، المعروف أيضًا باسم الجيروسكوب الاتجاهي [ 1 ] ( DG ) أو مؤشر الاتجاه ( DI )، [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] هو أداة طيران تستخدم في الطائرة لإبلاغ الطيار باتجاه الطائرة .
يستخدم
تُعدّ البوصلة المغناطيسية الوسيلة الأساسية لتحديد الاتجاه في معظم الطائرات الصغيرة ، إلا أنها تعاني من عدة أنواع من الأخطاء، بما في ذلك الخطأ الناتج عن ميل المجال المغناطيسي للأرض. يتسبب هذا الميل في قراءة خاطئة للبوصلة المغناطيسية عند ميلان الطائرة، أو أثناء التسارع أو التباطؤ، مما يجعل استخدامها صعبًا في أي حالة طيران أخرى غير الطيران المستقيم والمستوي تمامًا دون تسارع. ولتجاوز هذه المشكلة، يقوم الطيار عادةً بمناورة الطائرة بالرجوع إلى مؤشر الاتجاه، حيث أن مؤشر الاتجاه الجيروسكوبي لا يتأثر بأخطاء الميلان والتسارع. ويقوم الطيار بإعادة ضبط مؤشر الاتجاه دوريًا إلى الاتجاه الموضح على البوصلة المغناطيسية. [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]
عملية
يعمل مؤشر الاتجاه باستخدام جيروسكوب ، موصول بآلية تثبيت بمستوى دوران الطائرة، أي المستوى المحدد بالمحور الطولي والمحور الأفقي للطائرة. وبالتالي، فإن أي وضع لمستوى دوران الطائرة لا يتطابق مع المستوى الأفقي المحلي للأرض يؤدي إلى خطأ في القراءة. صُمم مؤشر الاتجاه بحيث يُستخدم محور الجيروسكوب لتشغيل الشاشة، التي تتكون من بوصلة دائرية مُعايرة بالدرجات. يدور الجيروسكوب إما كهربائيًا، أو باستخدام تدفق هواء مُرشح من مضخة شفط (أو مضخة ضغط في الطائرات عالية الارتفاع) تعمل بمحرك الطائرة . نظرًا لدوران الأرض (ω، 15 درجة في الساعة، انحراف ظاهري)، ونظرًا للأخطاء التراكمية الصغيرة الناتجة عن عدم توازن الجيروسكوب، سينحرف مؤشر الاتجاه بمرور الوقت (انحراف حقيقي)، ويجب إعادة ضبطه دوريًا باستخدام بوصلة مغناطيسية. [ 4 ] [ أ ] يُحسب الانحراف الظاهري بواسطة ω sin خط العرض ، وبالتالي يكون أكبر ما يمكن فوق القطبين. لموازنة تأثير انحراف معدل دوران الأرض، يمكن ضبط صامولة خط العرض (على الأرض فقط) مما يُحدث انحرافًا حقيقيًا (مساويًا ومعاكسًا، على الأرجح) في الجيروسكوب. وإلا، فسيكون من الضروري إعادة ضبط مؤشر الاتجاه يدويًا كل عشر إلى خمس عشرة دقيقة أثناء الفحوصات الروتينية أثناء الطيران. ويُعدّ إهمال ذلك سببًا شائعًا لأخطاء الملاحة بين الطيارين الجدد. يوجد نوع آخر من الانحراف الظاهري يُعرف بانحراف النقل، والناجم عن حركة الطائرة وتقارب خطوط الزوال نحو القطبين. وهو يُعادل تغيير المسار على طول مسار طيران دائري كبير (مسار مستقيم). [ 9 ]
الاختلافات
تُربط بعض مؤشرات الاتجاه الأكثر تكلفة بمستشعر مغناطيسي يُسمى بوابة التدفق . تستشعر بوابة التدفق المجال المغناطيسي للأرض باستمرار، بينما تقوم آلية مؤازرة بتصحيح مؤشر الاتجاه بشكل متواصل. [ 4 ] تُقلل هذه "الجيروسكوبات التابعة" من عبء العمل على الطيار، إذ تُغنيه عن إعادة الضبط اليدوي كل عشر إلى خمس عشرة دقيقة.
يكون التوقع الخاص بالانحراف بالدرجات في الساعة كما يلي:
| مصدر | معدل الانجراف (°/ساعة) | علامة، حسب نصف الكرة الأرضية | |
|---|---|---|---|
| شمالي | الجنوب | ||
| معدل الأرض | 15 sin( خط العرض التشغيلي ) | - (مما يؤدي إلى قراءة غير دقيقة) | + (مما يؤدي إلى قراءة زائدة) |
| فاكهة خط العرض | 15 sin( خط عرض الموقع ) | + | - |
| جولة في وسائل النقل، شرقاً | مركبة السرعة الأرضية الشرقية (أو، sin( زاوية المسار ) × السرعة الأرضية ، أو، التغير في خط الطول / وقت الطيران بالساعات ) × 1 ⁄ 60 tan( خط العرض التشغيلي ) | - | + |
| تجوال وسائل النقل، غرباً | مركبة السرعة الأرضية الغربية (أو sin( زاوية المسار ) × السرعة الأرضية أو التغير في خط الطول / وقت الطيران بالساعات ) × 1 ⁄ 60 tan( خط العرض التشغيلي ) | + | - |
| تجوال حقيقي/عشوائي | كما هو موضح في دليل تشغيل الطائرة | كما هو موضح | كما هو موضح |
على الرغم من إمكانية التنبؤ بالانحراف، إلا أن هناك اختلافات طفيفة عن هذا النموذج الأساسي، تُعزى إلى أخطاء في نظام التوجيه (مثل تشغيل الطائرة بعيدًا عن المستوى الأفقي المحلي)، وغيرها. ومن مصادر الخطأ الشائعة هنا الضبط غير الصحيح لصامولة خط العرض (إلى نصف الكرة الأرضية المقابل، على سبيل المثال). ومع ذلك، يسمح الجدول بتقييم ما إذا كان المؤشر يعمل كما هو متوقع، وبالتالي تتم مقارنته بتصحيحات إعادة المحاذاة التي أُجريت بالرجوع إلى البوصلة المغناطيسية. ويُعدّ التذبذب أثناء النقل نتيجة غير مرغوب فيها للانحراف الظاهري.
انظر أيضاً
- الاختصارات والمصطلحات في إلكترونيات الطيران
- بوصلة محاثة أرضية
- البوصلة الجيروسكوبية ، هي بوصلة تعتمد على تأثير التبادر الجيروسكوبي بدلاً من التأثير الجيروسكوبي الأساسي.
- مؤشر الوضع الأفقي
- نظام الملاحة بالقصور الذاتي ، وهو نظام أكثر تعقيدًا بكثير من الجيروسكوبات التي تستخدم أيضًا مقاييس التسارع.
مراجع
الحواشي
- ↑ مع تقدم عمر مؤشر الاتجاه وتآكل محامل الكرات فيه وإصدارها للضوضاء، مما يزيد الاحتكاك، سيزداد ميل المؤشر إلى الانحراف.
ملحوظات
- ↑ تعليمات تشغيل الطيران لطياري طائرة غرومان إف 11 إف تايغر . البحرية الأمريكية. 1 سبتمبر 2008. ص 51. ISBN 978-1-935327-46-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2022 .
- ↑ دليل الطيران بالطائرات المروحية FAA-H-8083-21A . هيئة الطيران الفيدرالية. 2012. ص 12-3.
- ^ كيليستروم ، بيورن. الجين ، كارينا كيلستروم (9 ديسمبر 2009). كن خبيرًا في الخريطة والبوصلة . جون وايلي وأولاده. ص. 73. ردمك 978-0-470-40765-3تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2022 .
- 1 2 3 4 باوديتش، ناثانيال. الملاح العملي الأمريكي ، منشورات بارادايس كاي، 2002، الصفحات 93-94، رقم ISBN 978-0-939837-54-0.
- ↑ "داخل قمرة قيادة طائرة فيغا التابعة لأميليا إيرهارت" . airandspace.si.edu . 25 فبراير 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 فبراير 2022 .
- ↑ ناسا، نداء ناسا: التوجه نحو المشاكل ، موقع نشرة السلامة الخاصة بنداء ناسا، ديسمبر 2005، رقم 305. تم الاطلاع عليه في 29 أغسطس 2010.
- ↑ دليل الطيران الآلي، FAA-H-8083-15B (ملف PDF) . وزارة النقل الأمريكية، إدارة الطيران الفيدرالية. 2012. ص 5-19، 5-20.
- ↑ "الفصل الثامن: أجهزة الطيران". دليل الطيار للمعرفة الملاحية (FAA-H-8083-25B ). إدارة الطيران الفيدرالية . 2016. الصفحات 19-20 . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2016-09-01.
- ↑ بيك، جيمس إل إتش (مارس 1944). "كيف تعمل أجهزة الطائرات" . العلوم الشعبية . المجلد 144، العدد 3. نيويورك، نيويورك: شركة نشر العلوم الشعبية. ص 119. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2023 .
- أجهزة الطائرات
- إلكترونيات الطيران