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Academia

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

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Dodo
Instructor

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años
Hemos tratado muchas veces este tema y aunque parece recurrente, siguen habiendo dudas con respecto al mismo. Así que os pido disculpas anticipadas y me voy a arriesgar a repetir cosas que ya están escritas en muchos documentos; espero que de manera simple y sin entrar demasiado en los conceptos básicos.

Los virajes con la brújula.

La brújula magnética, que se alinea según las líneas de flujo del campo magnético terrestre, es un instrumento muy sencillo, pero con numerosos errores que dificultan su utilización directa.

Además, al estar embutida en el tablero de instrumentos o en su contenedor independiente, nos obliga a hacer la lectura desde "atrás" y no desde arriba, como con una brújula de mano, por lo que la rosa de los vientos debe estar grabada al revés, es decir la N estará en la posición que corresponde al Sur y viceversa y la lectura de los rumbos adyacentes no es intuitiva, pues el rumbo deseado no aparece en el lado al que debemos virar.

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Vista plana del indicador de rumbos con la posición normal de los rumbos.
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Por ejemplo, esta brújula de mi querido UH, nos marca un rumbo aproximado de 145º. Si queremos virar a rumbo 120º, éste aparece a la derecha en el limbo, pero sabemos que virar a derecha "aumenta" el rumbo y nos alejaría del rumbo deseado. Por lo tanto, debemos virar en sentido contrario al que nos aparece el rumbo deseado.

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Una buena regla para acordarse de hacia donde hay que virar es la de que a la derecha son rumbos mayores y a la izquierda son rumbos menores, con permiso del límite de 360º. Y si no, lo más fácil es que miremos al RMI o al HSI, si es que lo tenemos disponible.

En el RMI vemos claramente que para virar a rumbo 120º desde 145º debemos virar a izquierda.
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Last edited by Dodo hace 3 años, edited 5 times in total.
Conozco a uno, que conoce a uno que es amigo de un piloto de helicópteros
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Dodo
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hace 3 años

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años
LOS ERRORES

Como cualquier cacharro sometido a un conjunto de fuerzas inestables, la brújula magnética se comporta como una verdadera loca.

Entre los errores más reseñables que nos deberían sonar están los siguientes:

- De calibración. Simplemente la brújula no marca el rumbo real. La causa más probable es una desalineación de las agujas magnéticas o interferencias de las masas metálicas de la aeronave. La solución más habitual es hacer una comparación de rumbos, que en mis tiempos se hacía poniendo la aeronave encima de una rosa de los vientos pintada en la plataforma.

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Las diferencias se registraban en una tarjeta de calibración que se ponía encima de la brújula para corregir mentalmente, "a pelo". ¿Eh que fácil? Por cierto, esta calibración hay que hacerla con los sistemas eléctricos de la aeronave conectados, porque el campo magnético generado por ellos puede afectar a su orientación definitiva.

Sobre la brújula magnética se puede ver la tarjeta de calibración de rumbos.
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- De inclinación. Conforme nos acercamos a los polos magnéticos, las líneas de flujo se inclinan. La componente vertical de la fuerza magnética se hace mayor que la horizontal. Las agujas magnéticas de la brújula también se inclinan y llegan a rozar o bloquearse con la caja. La brújula pierde precisión o se queda fija. Normalmente por encima de los círculos polares, se considera que las brújulas magnéticas que no tienen posibilidad de compensación, son inutilizables.

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- Aceleración y deceleración. Pues sí, cuando aceleramos o deceleramos, la brújula puede dar indicación de un falso viraje. No me extiendo mucho porque no me vais a hacer ni puñetero caso y además porque es un error que suele pasar desapercibido. Basta con no "perseguir" la brújula cuando hagamos cambios de velocidad.

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- Error de viraje. Anticipación o retraso en la velocidad de giro de la brújula, que sí puede ser importante si intentamos virar con ella hasta un rumbo deseado exacto. Este voy a desarrollarlo un poco.

Primero hay que tener en cuenta que siempre hay que anticiparse un poco al deshacer el viraje, si queremos quedarnos justo en el rumbo deseado. Si llevamos una velocidad de viraje, especialmente si es elevada, y esperamos justo a estar en la marca del rumbo deseado para nivelar y deshacer el ángulo de viraje, cuando hayamos terminado ya habremos rebasado el rumbo. ¿Cuánta anticipación? Pues la regla general es anticiparse, siempre anticiparse, un número de grados igual a la mitad del ángulo de alabeo/viraje con el que estemos haciendo la maniobra. Así, para un ángulo de 30º, 15º antes de llegar al rumbo deseado llevaremos la palanca al centro.

¿Y cuál es el rumbo deseado? Pues en este caso es más complejo, ya que la brújula irá más deprisa, más despacio o incluso en sentido contrario a la dirección y velocidad de giro real que llevemos. Y aquí es donde aplicamos la socorrida tabla.

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Para aplicar correctamente esta tabla tenemos que tener en cuenta una serie de factores. Lo primero es sustituir la Latitud y fracciones de Latitud por los que corresponden al lugar en el que estamos volando. En el ejemplo he tomado los 43º N que corresponden a Sochi.

Después hay que tener en cuenta que el rumbo de partida, en el que estamos volando, solo se utiliza para determinar el sentido en el que vamos a hacer el viraje, por el lado más corto hacia el rumbo deseado.

Por último, solo queda determinar el ángulo de anticipación o retraso sobre el el rumbo deseado, que solo se calcula en función del rumbo final. Así, por ejemplo, para virar a rumbos Este u Oeste, no hay modificación y solo aplicaremos la anticipación para deshacer el ángulo de viraje. Por el contrario, para rumbos Norte y Sur, el retraso o adelanto de la brújula es máximo y en el ejemplo serán los 43º completos.

Es importante tener en cuenta que al volar en un rumbo determinado e iniciar un viraje, la brújula se desplazará rápidamente a su rumbo de "anticipación" o "retraso" dando una falsa indicación. Por ejemplo, volando en rumbo 315º e iniciando un viraje a rumbo Norte, la brújula se moverá rápidamente hasta la indicación 315º - 21º = 294º. No hay que tenerlo en cuenta, por lo tanto, y centrar nuestra atención solamente en el rumbo final deseado.

En los retos que nos planteamos en mensajes posteriores de este hilo, desmenuzamos en detalle algunos ejemplos.
Last edited by Dodo hace 3 años, edited 11 times in total.
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Dodo
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La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años

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hace 3 años
RMI, HSI. Estabilización giroscópica y válvula de flujo.

Para compensar los errores de la brújula magnética se han desarrollado otros instrumentos que marcan el rumbo y que no están afectados por el adelanto o retraso, ni por el resto de errores, permitiendo además la lectura plana del instrumento y por lo tanto, visualizar los rumbos directamente en su posición relativa correcta.

La eliminación de los errores se consigue fundamentalmente mediante el uso de giróscopos, que por sus propiedades inherentes mantienen su posición en el espacio mientras estén energizados (succión o electricidad).

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El principal problema con un indicador de rumbo giroscópico es la rotación terrestre, pues, una vez alineado con un rumbo de referencia inicial, cada hora el giróscopo acumulará un error de unos 15º, al mantener sus ejes fijos en el espacio y no ajustados al movimiento de la Tierra.

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Para evitar este error, se puede conectar el indicador de rumbo a un captador de la intensidad del campo magnético que se conoce como válvula de flujo.

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La válvula de flujo se encarga de actualizar constantemente la información que muestra el indicador de rumbo, proporcionando así una corrección automática del error de rotación. La válvula de flujo se sitúa normalmente en alguna parte de la aeronave donde se vea poco afectada por las masas metálicas y por los campos eléctricos de la misma.

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Este conjunto de indicador de rumbo y válvula de flujo constituye una versión simplificada del Indicador Radio Magnético (RMI) al que para completarlo se le añaden las agujas que indican la posición relativa de las correspondientes radioyudas a la navegación.

El RMI del UH-1H (DCS) con las agujas de ADF y el VOR integradas.
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Para el correcto funcionamiento del sistema debemos, en primer lugar, ajustar adecuadamente el rumbo inicial. En caso de no hacerlo, la válvula de flujo iría corrigiendo progresivamente, pero llevará un tiempo. Hay que prestar especial atención a no ajustar el rumbo inverso. Normalmente el avión también dispondrá de un mecanismo manual para establecer si estamos en el hemisferio Norte o en el Sur, y la Latitud aproximada en la que volamos.

En caso de fallo de la válvula de flujo, el RMI puede seguir funcionando en modo giroscópico, pero debiendo corregir periódicamente la desviación sobre el rumbo real, que siempre podremos comprobar con la brújula magnética mientras volamos recto y nivelado.

El HSI es una mejora del RMI, basado en el mismo principio, que aporta información y referencias adicionales para la navegación. Está explicado en detalle en un documento incluido en nuestra Academia.

¿Ya tenemos claro lo de la válvula de flujo? ¿Y lo de los giróscopos?
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Dodo
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hace 3 años

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hace 3 años
DECLINACIÓN MAGNÉTICA

Por último, unas breves observaciones sobre la declinación magnética, que a veces nos trae de cabeza en según que escenarios.

Dado que el Norte geográfico o verdadero no coincide con el Norte magnético terrestre, en un punto dado del planeta se podrá establecer un ángulo entre los vectores de las dos direcciones. Ese ángulo es el que conocemos como "declinación" o "declinación magnética" Por cierto, no tiene nada que ver con el tipo de cartografía que estemos utilizando y que también tiene su propio Norte, el Norte de la cuadrícula o proyección, con el que el Norte geográfico forma el ángulo de desviación.

Los tres nortes referidos al meridiano de la cuadrícula
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Así pues tenemos un rumbo magnético (Magnetic Heading/MH) y un rumbo geográfico (True Heading/TH). Obviamente nuestra aeronave puede volar con rumbos magnéticos con los sistemas basados en la brújula y con los equipos modernos (GPS, inerciales, etc) también puede mantener rumbos geográficos.

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El Norte magnético no permanece fijo en un mismo punto y se desplaza constantemente. En las cartas, mapas y documentación de referencia se suele incluir la declinación para un año concreto y la variación anual de la declinación, pudiendo calcular de esta forma, la declinación para un año y lugar determinados y así convertir los rumbos geográficos en magnéticos para su utilización con los instrumentos magnéticos de la aeronave y viceversa.

Variación anual del Polo Norte magnético
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En los mapas de DCS tenemos la suerte de que no existe una variación anual de la declinación y por lo tanto no tenemos que hacer esos cálculos, pero sí debemos conocer y aplicar la declinación de cada mapa, para hacer los cálculos de rumbo y navegación adecuados.

Mapa de declinaciones magnéticas
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Lezo
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hace 3 años

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hace 3 años
Dodo, esto esta muy bien. Si vas a poner 4 posts, porque no lo metes en un documento que se pueda añadir a la documentacion. este tipo de informacion es muy util.
En cualquier caso gracias por el curro :-)
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Dodo
Instructor

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años
No creas que no lo he pensado, pero...

Porque soy un vago, es un buena respuesta.

Porque los documentos nos asustan y no se los leen la mayoría, es otra. Al menos en los mensajes al ver los dibujitos parece que algo se queda.

Porque seguramente ya está escrito y reescrito, es la definitiva.

Y así nos dará pie dentro de unos meses a volver a debatir sobre lo mismo. :mrgreen:
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Lezo
Piloto

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años
:D después de postear he pensado que igual era para tener la discusión. Si es por pereza, cuando este terminado me ofrezco voluntario para hacerte el trabajo de secretaria. No te hagas ilusiones, solo pasarlo a limpio :-D. te lo paso y si te convence lo ponéis en la biblioteca de la academia que el apartado de instrumentos esta muy triste.
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Dodo
Instructor

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hace 3 años

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años
Lezo, gracias por el ofrecimiento.

Quizás el motivo real por el que no hago un documento único y formal, es por eso, por la formalidad y el grado de perfeccionismo con el que nuestros compañeros redactores abordan esa tarea.

Habría que profundizar más, tocar algún tema más en detalle y seguramente utilizar un lenguaje más académico y menos chanzas.

Dado que no soy ningún experto ni referente en la materia, me conformo con tratar someramente lo que me a mí me pueda parecer más importante y copiar cosas de otros sitios por si nos pueden servir. Pero por supuesto, puedes utilizar y mejorar el material para lo que consideres oportuno.
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flankercobra
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hace 3 años

La brújula magnética, otros chismes de rumbo y la madre que los parió

hace 3 años
Gracias por el post Dodo!!!!!

Lezo ahí ahí duro con Dodo

Edito: Dodo con tu permiso lo enlazó al CBO
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Mirmidon
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hace 3 años

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hace 3 años
Parece mentira que me entere ahora a mis años que el motivo por el que llevo rompiendo mi cabeza al leer el rumbo en la brújula y virar lado contrario a donde quiero ir sea tan simple. Está montada al revés por qué no la leemos desde arriba como las de mano.

Son estas cosas las que me empujan a desear invitarte a una mariscada por iluminar mi insuficiente inteligencia con estos mensajes tan cojonudos.

Aunque también es cierto que al poco se me pasa y la mariscada me la papo yo. :mrgreen:

Muchas gracias Dodo. Me has ayudado mucho a entender muchas cosas.
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