INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS

INSTRUMENTOS GIROSCÓPICOS
RIGIDEZ NO ESPAÇO
Qualquer objeto que gire adquire características giroscópicas. O mecanismo central de um
giroscópio é uma roda, relativamente pesada, que gira a uma determinada velocidade e
apoiada em rolamentos que possuem um baixíssimo índice de fricção. Ao girar, esta roda
resiste a qualquer tentativa de modificar seu plano de rotação. Como ela é apoiada em uma
série de anéis dispostos sobre mancais , manterá seu plano de rotação independente da
posição do conjunto, esta propriedade permite que, através de ligações mecânicas, possam
servir para uma série de aplicações na fabricação de instrumentos aeronáuticos. A esta
propriedade dá-se o nome de "Rigidez no Espaço" e são aproveitadas nos instrumentos de
atitude (Horizonte artificial) e direção (Giro Direcional)
PRECESSÃO
A "Precessão" é uma outra propriedade dos giroscópios aproveitada na industria aeronáutica.
Ela surge quando uma força constante tenta mudar o seu plano de rotação. Neste caso o
giroscópio reagirá como se esta atuasse em um ponto situado a 90º do ponto de aplicação e no
sentido de rotação. Esta propriedade é utilizada na operação do ponteiro de um Turn & Bank (
Pau e bola) ou de um Turn Coordinator. A bolinha sofre apenas os efeitos das forças nela
aplicadas (centrífuga e centrípeta) e não possui nenhum tipo de controle ou alimentação para a
sua operação.
Uma forma didática de se entender é a visualização de um pião rodando. Basicamente o que o
mantém em pé é a "rigidez no espaço" e o caminho por ele executado em uma superfície é
causado pela "precessão".
APLICAÇÃO
HORIZONTE ARTIFICIAL
Um horizonte artificial mostra as variações de atitude de uma aeronave em torno do eixo
transversal (arfagem) e longitudinal (inclinação lateral) e é conseguido através da conecção
mecânica de um giro com a escala de atitude. Na parte superior são gravados graus de
inclinação à esquerda e direita . Normalmente são representados 10º/20º/30º/45º e 90º. Na
escala de arfagem poderemos ter indicações de 5 em 5 graus até 15º, para cima ou para baixo
até um máximo de 90º. Alguns horizontes mais antigos só mostravam os valores de inclinação.
Como dito anteriormente, o horizonte se beneficia da propriedade "rigidez no espaço".
INDICADOR DE PROA OU GIRO DIRECIONAL
Este instrumento se beneficia, como o horizonte, da propriedade chamada "rigidez no espaço".
Consiste de um giroscópio atrelado a um cartão de bússola (plano ou horizontal) que ao ser
setado de acordo com a proa magnética (lida na bússola) tenderá a mostrar a proa da
aeronave durante o vôo. Seu inconveniente é que a proa precisa ser resetada de tempos em
tempos devido a um erro conhecido como deriva do giro(nada tem a ver com relação ao vento
e correção de deriva). Sua vantagem é o baixo custo, razoável precisão e de melhor
visualização para o piloto pois não sofre os efeitos de uma eventual turbulência que prejudica
muito a leitura da bússola, principalmente na execuçãode procedimentos.
TURN & BANK
Também conhecido como Pau e Bola. Tem como finalidade mostrar a razão de curva da
aeronave através do alinhamento de seu ponteiro com marcas dispostas em sua face interna.
Normalmente indicam uma razão de curva de 3º por segundo com uma inclinação lateral de
15º, com isso a curva é considerada como padrão pois percorre o arco de 360º em dois
minutos. É encontrado em aeronaves de pequeno porte ou mais antigas. Nos jatos ou
aeronaves de grande porte a curva padrão é de 25º de inclinação.
Na sua parte inferior existe um tubo de vidro curvo com uma esfera metálica imersa em um
fluído. Sua informação é utilizada para se saber se a aeronave está derrapando (bolinha para
fora da curva = excesso de pé) ou glissando (bolinha para dentro da curva = pouco pé) durante
a execução de uma curva.
TURN COORDINATOR
Tem a mesma finalidade de um Turn & Bank, só que a sua apresentação é mais fácil de ser
entendida. Possui, também, um nível de bola na sua parte inferior.
SISTEMAS DE ALIMENTAÇÃO
VÁCUO / ELÉTRICO OU MIXTO
O vácuo é produzido no interior do instrumento suga o ar provocando um fluxo forte sobre o
rotor do giroscópio provocando a sua rotação. O "vácuo " poderá ser produzido por uma bomba
acionada pelo motor, elétrica ou, por um tubo venturi instalado externamente na aeronave,
normalmente no fluxo de ar da hélice.