VHF Omnidirectional Range

VOR es un acrónimo para la frase "VHF Omnidirectional Range", que en castellano significa Radiofaro Omnidireccional de VHF.
Se trata de una radioayuda a la navegación que utilizan las aeronaves para seguir en vuelo una ruta prestablecida. Generalmente se encuentra una estación VOR en cada aeropuerto. La antena VOR de la estación emite una señal de radiofrecuencia VHF en todas direcciones, que es recibida por el equipo VOR de cualquier aeronave que se encuentre dentro del rango de alcance (máx. unos 240 km) y tenga sintonizada la frecuencia de dicha estación (que puede variar de 108.00 a 117.95 MHz modulada en AM).
La radiofrecuencia emitida por un VOR contiene o está modulada por tres señales. Una es la identificación de la estación en código Morse, que permite al piloto identificar la estación. Las otras dos son ondas senoidales de 30 Hz cuyas fases varían entre si. Se les llama señal de referencia y señal variable respectivamente. La referencia mantiene siempre su fase constante, mientras que la variable cambia su fase según la dirección en la que sea emitida. Dicha dirección se mide como un azimut, es decir, se divide en 360 grados alrededor de la antena VOR contando en sentido horario a partir del norte magnético terrestre, punto en el cual la señal de referencia y la variable tienen fase idéntica. De esta manera se puede visualizar una antena VOR como el punto desde el cual parten 360 líneas de dirección, a las que se les llama radiales.
El equipo VOR en la aeronave recibe la señal VOR y demodula sus tres señales. Compara la señal de referencia con la variable y determina la diferencia de fase entre las dos. De esta manera puede conocerse en qué radial del VOR sintonizado se encuentra la aeronave con respecto al norte magnético terrestre.
El VOR se utiliza en la aeronáutica para navegar según el vuelo IFR, siempre permaneciendo en radio con un CTA. Los VOR suelen ir acompañados de DME (Distance Measurement Equipment), éstos son completamente independientes del sistema VOR y ayudan al piloto a conocer la distancia que hay entre la aeronave y la estación VOR.
Un ejemplo de frecuencia y estación VOR sería: RES (114.2 MHz) (y su transmisión en Morse.

Precisión
La precisión predecible de un VOR es ± 1,4°. Sin embargo, datos de prueba indican que el 99,94% del tiempo con un sistema VOR tiene menos que ± 0,35° de error. Los sistemas VOR son internamente monitoreados y comunican cualquier error de la estación que exceda 1,0°.[1]
La norma ARINC 711-10 del 30 de enero de 2002 establece que la precisión del receptor debería estar dentro de 0,4º con una probabilidad estadística del 95% bajo varias condiciones. Cualquier receptor cumple con este estándar bien o suele excederla.

Futuro
Como ocurre con otras formas de radionavegación aérea utilizadas actualmente, es posible que el VOR sea reemplazado por sistemas satelitales como el GPS (Global Positioning System). El GPS es capaz de localizar la posición horizontal de una aeronave con un error de sólo 20 m. Si se utiliza el GPS combinado con el WAAS (Wide Area Augmentation System), el error se reduce a un cubo de 4 m de lado. Esta precisión instrumental se aproxima (con posicionamiento lateral y vertical) a la Categoría I de los sistemas ILS actuales (Instrument Landing System). Refinamientos posteriores incluyen el LAAS (Local Area Augmentation System), que probablemente permita aproximaciones equivalentes a la categoría III del ILS, para prácticamente aterrizar con cero visibilidad. El LAAS está planeado para utilizar una banda de frecuencia VHF para sus mensajes de corrección del GPS, lo cual requerirá que otras estaciones terrestres de radio locales (radionavegación o frecuencias de comunicación por voz) utilicen frecuencias diferentes para evitar interferencias.[]

ADF - AUTOMATIC DIRECTION FINDER
El ADF o Automatic Direction Finder es un instrumento de Navegación muy utilizado generalmente por pilotos de aeronaves ligeras. Normalmente a los pilotos se les explica su función y se les indica como utilizarlo cuando inician su entrenamiento para navegación en tierra. A medida que el piloto avanza y mejora sus conocimientos se va dando cuenta de la valiosa funcionalidad que este instrumento da para la navegación VFR (Visual Flight Rules - Vuelo Visual) e IFR (Instruments Flight Rules - Vuelo por Instrumentos).Cuando se inicia en el simulador de vuelo, cada instrumento que se descubre y aprende a utilizar hace que nuestra experiencia con el simulador se haga mas agradable y disfrutemos mas de nuestros vuelos. Se disfruta mucho encontrando como funcionan y se operan los diferentes elementos del panel de instrumentos.

Conceptos Basicos del ADF

El ADF es un instrumento muy básico. De una forma simple, es una aguja o flecha colocada en un compas de caratula fija que apunta a una estacion NDB.El ADF se utiliza para cinco diferentes propósitos:

1. Fijar posición del avión.

2. Navegación en Ruta.

3. Aproximación por Instrumentos.

4. Para procedimientos de Espera (Holding).

5. Indicar el punto de inicio de un procedimiento de aproximación mas complejo.

Los primeros dos items se utilizan básicamente por los pilotos tanto bajo condiciones VFR como IFR. Los tres últimos se utilizan exclusivamente para procedimientos IFR.

Lo mas importante de entender es que el ADF es el instrumento que se encuentra en la aeronave y el NDB es la radioayuda o faro que se encuentra localizada en tierra a la que apunta el ADF.


El NDB (Non Directional Beacon)

El NDB es la estación en tierra que emite la señal que se sintoniza con el ADF. La señal se emite en todas las direcciones, asi que no importa en que posicion relativa se encuentra la aeronave con respecto al NDB, el ADF sintonizará la señal siempre que se encuentre en el area de alcance de la misma.

Funcionamiento básico

Cuando el ADF se sintoniza en la frecuencia del NDB apunta o señala la dirección hacia donde se encuentra la estación NDB. La dirección a la que apunta es relativa a la nariz del avión. Para interpretar el ADF, la dirección de la nariz es 0° y la flecha debe estar apuntando al NDB en una dirección relativa a la nariz del avion (0°). El NDB se sintoniza utilizando el radio de navegación ADF representado por un pequeño cuadrado con tres digitos tal como se muestra en la gráfica. Para sintonizar el NDB debe colocar en esta casilla la frecuencia correspondiente e inmediatamente (si se encuentra dentro del radio de cobertura de la señal) la flecha apuntará en la dirección en que éste se encuentra. La señal de un NDB generalmente tiene un alcance de unas 50 millas náuticas pero tambien depende de la altitud y a la potencia de la señal de la estación NDB que la genera. Existen NDBs conocidos como localizadores y son utilizados para ayudar al piloto en aproximaciones ILS de presición y generalmente tienen un alcance entre 20-30 millas sencillamente porque ese alcance es mas que suficiente para que un localizador cumpla con su función.

Pasar la estación

Volar sobre una estación o radioayuda se denomina pasar la estación. Usted se dara cuenta de que esta pasando una estación pues la flecha "se cae", es decir pasa a apuntar hacia abajo y el ADF seguirá indicando que la estación quedo atrás.

El VOR.

El VOR (Very High Frecuency Omnidirectional Range) es un sistema de ayuda a la navegación aérea, de uso muy extendido. Opera en la banda de muy alta frecuencia VHF, desde 108.00 MHz, hasta 117.95 MHz. Tiene las siguientes ventajas sobre el ADF:

Menos interferencias debidas a las tormentas eléctricas.
Mayor exactitud.
Se puede compensar automáticamente la deriva producida por el viento, llevando la aguja centrada.
Para recibir las señales de una estación VOR no puede haber ningún obstaculo intermedio tales como montañas, edificios, o la misma curvatura de la tierra, pues la propagación es en línea recta.

Funcionamiento del VOR.
El VOR consta de una caja de control, en la que se selecciona la frecuencia, y un mando de volumen que permite escuchar la identificación de la radioayuda de tierra. El indicador VOR tiene tres componentes:

Dial selector de rumbos.
Aguja vertical (CDI) con movimiento a la derecha y a la izquierda.
Indicador TO-FROM, o HACIA-DESDE.

El piloto sólo puede actuar físicamente sobre el selector de rumbos. La aguja y el TO-FROM funcionan automóticamente dependiendo de la posición del avión respecto a la estación de tierra.

El funcionamiento de estos tres componentes es el siguiente:

El selector de rumbos permite la selección de cualquier rumbo.

La aguja vertical indica en qué dirección se encuentra el rumbo seleccionado. Si la aguja está a la derecha, el rumbo seleccionado está a la derecha del avión, y lo mismo a la izquierda. Pero esto es sólo verdad cuando trabajemos con lo que vamos a llamar sentido directo. Estaremos trabajando con sentido directo cuando el rumbo del avión y el seleccionado en el selector de rumbos coincidan o estén separados menos de 90º. Estaremos trabajando con el sentido inverso cuando el rumbo del avión y el seleccionado en el selector de rumbos sean opuestos o se diferencien más de 90º. Con sentido inverso, si la aguja está a la derecha, el rumbo seleccionado estará a nuestra izquierda, y si la aguja está a la izquierda, el rumbo seleccionado se encontrará a nuestra derecha.

La indicación TO quiere decir que interceptado y volado el rumbo seleccionado en el selector de rumbos, el avión se dirige a la estación. La indicación FROM quiere decir que interceptado y volado el rumbo seleccionado, el avión se aleja de la estación. El VOR lo podemos utilizar para una de las cuatro cosas siguientes:

Para volar directamente hacia una estación.
Para volar desde una estación.
Para determinar la demora desde una estación y, por lo tanto, nuestra situación, sintonizando dos estaciones y viendo dónde se cortan las demoras.
Para realizar la aproximación a un aeropuerto.

Volar directamente HACIA una estación.
Girar el selector de rumbos hasta que la aguja esté centrada y obtengamos la indicación de TO, a continuación poner el rumbo que hayamos obtenido en el izquierda, caer a la izquierda unos grados hasta que la aguja se centre, lo mismo si se desplaza a la derecha. Volar a la estación manteniendo la aguja lo más centrada posible. Estaremos trabajando así con sentido DIRECTO. Al pasar la estación, la indicación TO pasará a FROM, y si seguimos al rumbo que veníamos, seguiremos trabajando con sentido DIRECTO.
Hay que tener en cuenta que en las proximidades de la estación, la aguja se desplazará una cantidad apreciable a poco que nos separemos del radial. En ese caso no intentar seguir los desplazamientos de la aguja, sino mantener el rumbo hasta pasar sobre la estación.
Al pasar la vertical de la estación, la indicación TO-FROM pasará por OFF, pero también se obtiene indicación OFF cuando la señal es mala, o cuando se corta el radial perpendicular al radial seleccionado.

Volar directamente DESDE una estación.
Girar el selector de rumbos hasta que la aguja esté centrada y aparezca la indicación FROM. Caer al rumbo que hayamos obtenido en el selector de rumbos y mantener la aguja centrada. Si se desplaza a la izquierda, caer unos grados de rumbo a la izquierda hasta que se vuelva a centrar. En caso de que se desvie a la derecha, caer a la derecha. En este caso estaremos trabajando también con sentido DIRECTO.

Determinar la situación por dos estaciones VOR.
Girar el selector de rumbos hasta que la aguja está centrada y aparezca la indicación FROM. El número obtenido en el selector de rumbos es el radial en el que nos encontramos respecto a la estación VOR. Hacer la misma operación con otra estación VOR y el corte de los dos radiales será nuestra situación.

TEMA
MEDICION DE LA PRESION

OBJETIVO GENERAL

CAPACITAR AL LECTOR EN TODO LOS AMBITOS SOBRE LA MEDICION DE PRESION.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

· Identificar y conocer los metodos de medicion.
· Manejo del manometro de tubo en “U”
· Identificacion y manejo de los diferentes elementos elasticos de deteccion de presion.
· Conocimiento de todo los indicadores de presion de lectura directa.


INTRODUCCION

El aumento constante del numero y ambito de los instrumentos de los aviones ha seguido el mismo ritmo que la complejidad de estos; en el desarrollo de los metodos para detectar, procesar y presentar la informacion de control, tambien ha aumentado la complicacion del diseño y las formas de construccion de los instrumentos. En consecuencia, los instrumentos se asocian frecuentemente con una ciencia ordeada de una considerable “electrosupercheria”contenida dentro de una numerosa cajas negras producidas por personas desconocidas que se creen discipulos de pandora.

METODOS PARA MEDIR LA PRESION
La presion, que se define como fuerza por unidad de superficie, puede medirse directamente en relacion con la producida por una columna de liquido de densidad conocida o dejandola que actue sobre un area conocida y midiendola luego en terminos de la fuerza producida.

En conexión con la mediciones de presion, nos interesan los terminos siguientes:

Presion absoluta.
Es la diferencia entre la presion de este y el cero absoluto de la presion, siendo este ultimo la presion en un vacio total.


Presion del indicador.
La mayoria de los indicadores de presion miden la diferencia entre la presion absoluta de un fluido y la presion atmosferica. La medicion del indicador es igual a la presion absoluta menos la presion atmosferica. La presion del indicador puede ser positiva o negativa, dependiendo de si su nivel esta por encima o por debajo de la referencia de presion atmosferica.


MANOMETRO DE TUBO EN “U”
Consta de un tubo de cristal parcialmente lleno de liquido, generalmente agua o mercurio, que encuentra su propio nivel en un punto 0 dentro de los brazos abiertos en la punta de la “U”. si se conecta una fuente de baja presion al brazo A , entonces actuara una fuerza igual a la presion aplicada multiplicada por el area del orificio sobre la superficie del liquido, obligandolo a bajar en el brazo A. al mismo tiempo se obliga al liquido a subir por el brazo B hasta que exista un estado de equilibrio y los niveles del liquido permanezcan a la misma distancia por encima y por debajo del punto cero. Teniendo en cuenta el area del orificio del tubo y la densidad del liquido, se puede calcular la presion por la diferencia de los niveles del liquido.

Manómetro.
Este manómetro se utiliza para medir la tensión arterial (la presión que la sangre ejerce sobre las paredes de las arterias); forma parte de un instrumento llamado esfigmomanómetro, que consta también de un manguito inflable conectado a una pera que permite insuflar aire en su interior.


EQUILIBRADO PRESION/PESO
La medicion de presion equilibradola contra pesos de valor conocido se basa en el principio de la prensa hidraulica, y en lo que a los instrumentos se refiere, encuentra una aplicación pratica en un dispositivo hidraulico conocido como el probador de peso muerto y que se usa para calibrar y probar ciertos tipos de indicador de presion.


ELEMENTOS ELASTICOS DE DETECCION DE PRESION
Para medir presiones en el avion es evidente que no se puede equipar la cabina de vuelo con manometros de tubo en “U” y probadores de peso muerto. Por consiguiente se suelen usar elementos eleasticos de deteccion y presion, en los que puede producirse fuerzas por aplicación de presiones y hacer accionar elementos mecanicos y/o electricos de medicion. Los elementos de deteccion que se suelen utilizar con los tubo Bourdon, diafragmas, capsulas y fuelles.

Tubo de Bourdon.
Es el mas viejo de los elementos detectores de presion, se usa especialmente cuando se necesita medir alta presion. El elemento es en esencia un trozo de tubo metalico, extruido para darle una seccion transversal eliptica, y perfilado en forma de una letra C. la relacion entre el eje mayor y el menor depende de la sensibilidad requerida; una relacion mayor proporciona mayor sensibilidad. El tubo puede ser de bronce fosforoso, bronce de berilio o cobre berilico. Uno de los extremos del tubo, el “extremo libre”, esta cerrado hermeticamente, mientras que el otro extremo esta abierto y fijado en una saliente que puede estar conectado a una fuente de presion y formar un sistema cerrado.

Cuando se aplica presion al interior del tubo, este presenta la tendencia a cambiar de una seccion transversal eliptica a una circular, y tambien a enderezarse cuando se hace mas circular. En otras palabras, tiende a asumir su forma original.


Diafragmas.
Para medir bajas presiones se suelen emplear diafragmas en forma de dicos metalicos circulares ondulados, debido a su sensibilidad. Se instalan siempre de forma que en un lado esten expuestos a la presion que se ha de medir, y sus flexiones se transmitan a mecanismos de agujas, o a un conjunto de contactos de luces de aviso. Los materiales que se usan son los mismos que se emplean para los tubos de Bourdon.

Capsulas.
Las capsulas se componen de dos diafragmas colocados juntos y unidos en sus bordes para formar una camara que puede estar cerrada hermeticamente o abierte a una fuente de presion. Al igual de los diafragmas simples, las capsulas pueden emplearse tambien para medir baja presion, pero son mas sensibles a los cambios pequeños de presion.

Fuelles.
Un elemento tipo fuelle puede considerarse como una ampliacion del principio del diafragma ondulado, y su operación tiene algun parecido con un muelle de compresion helicoidal. Puede usarse para medir presion baja, alta o diferencial; en algunos casos puede emplearse un muelle para aumentar lo que se denomina “regimen de muelle” y para ayudar al fuelle a volver a su longitud natural cuando se retira la presion.


INDICADORES DE PRESION DE LECTURA DIRECTA
Estos se basan casi enteramente en el principio del tubo Bourdon ya descrito, y se usan para mediciones tales como presion del sistema hidraulico y, en varios aviones de aviacion general impulsados por motores de embolo, tambien presiones de combustibles y aceite.


OTRAS FUENTES

Elementos mecánicos para la medición de presion

Se dividen en:

Elementos primarios de medida directa: que miden la presión comparándola con la ejercida por un liquido de densidad y altura conocidas (barómetro de cubeta, manómetro de tubo en U, manómetro de tubo inclinado, manómetro de toro pendular, manómetro de campana), y .
Elementos primarios elásticos que se deforman por la presión interna del fluido que contienen.
Los elementos primarios elásticos mas empleados son: el tubo Bourdon, el elemento en espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

El tubo Bourdon es un tubo de sección elìstica que forma un anillo casi completo, cerrado por un extremo. AI aumentar la presión en el interior del tubo, éste tiende a enderezarse y el movimiento es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un piñón. La Iey de deformación del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empíricamente a través de numerosas observaciones y ensayos en varios tubos.
El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es de acero inoxidable, aleación de cobre o aleaciones especiales como hastelloy y monel.

El elemento en espiral se forma arrollando el tubo Bourdon en forma de espiral alrededor de un eje común, y el helicoidal arrollando mas de una espira en forma de hè1ice. Estos elementos proporcionan un desplazamiento grande del extremo libre y por ello, son ideales para los registradores.

El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rigidamente entre si por soldadura, de forma que al aplicar presión, cada capsula se deforma y la suma de los pequeños desplazamientos es amplificada por un juego de palancas. El sistema se proyecta de tal modo que, al aplicar presión, el movimiento se aproxima a una relacion lineal en un intervalo de medida lo mas amplio posible con un minimo de histèresis y de desviación permanente en el cero del instrumento.
El material del diafragma es normalmente aleacion de niquel o inconel x. Se utiliza para pequeñas presiones.

El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.
Hay que señalar que los elementos de fuelle se caracterizan por su larga duración, demostrada en ensayos en los que han soportado sin deformación alguna millones de ciclos de flexión. El material empleado para el fuelle es usualmente bronce fosforoso y el muelle es tratado térmicamente para mantener fija su constante de fuerza por unidad de compresiòn. Se emplean para pequeñas presiones.

Los medidores de presión absoluta

consisten en un conjunto de fuelle y muelle opuesto a un fuelle sellado al vacio absoluto. El movimiento resultante de la unión de los dos fuelles equivale a la presión absoluta del fluido. El material empleado para los fuelles es latón o acero inoxidable. Se utilizan para la medida exacta y el control preciso de bajas presiones, a las que puedan afectar las variaciones en la presión atmosférica. Por ejemplo, en el caso de emplear un vacuometro para el mantenimiento de una presión absoluta de 50 mm de mercurio en una columna de destilación, el punto de consigna seria de 710 mm, con una presión atmosférica de 760 mm. Si la presión atmosférica cambiase a 775 mm cl vacuometro indicaría: 710 + 15 = 725 mm con lo cual la presión absoluta en la columna sería controlada a 50 + 15 = 65 mm, es decir, a un 30 % más de la deseada.
En la medida de presiones de fluidos corrosivos pueden emplearse elementos primarios elásticos con materiales especiales en contacto directo con el fluido. Sin embargo, en la mayoría de los casos es más económico utilizar un fluido de sello cuando él fluido es altamente viscoso y obtura el elemento (tubo Bourdon, por ejemplo), o bien, cuando la temperatura del proceso es demasiado alta.


CONCLUSIONES

· En toso los sitemas relacionados con la operación del avion y los motores se usan liquidos y gases cuyas presiones deben medirse e indicarse por esto es de vital importacia el conocimiento de esta guia.

· Los indicadores de presion de lectura directa se basan enteramente en el principio del tubo de Bourdon ya descrito, y se usa para mediciones tales como presion del sitema hidraulico y, en varios aviones de aviacion general impulsados por motores de embolo, tambien presiones de combustibles y aceite.

· Para medir presiones en el avion se suelen usar elementos eleasticos de deteccion y presion, en los que puede producirse fuerzas por aplicación de presiones y hacer accionar elementos mecanicos y/o electricos de medicion.




































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SISTEMA COMPAS

BRÚJULA.
La brújula, también llamada compás magnético, es un instrumento que al orientarse con las líneas de fuerza del campo magnético de la tierra, proporciona al piloto una indicación permanente del rumbo del avión respecto al Norte magnético terrestre. Este instrumento es la referencia básica para mantener la dirección de vuelo.


Magnetismo.
Puesto que la brújula opera en base a principios magnéticos, primero unos principios básicos sobre esta fuerza.El magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que se produce en algunas sustancias, especialmente aquellas que contienen hierro y otros metales como níquel y cobalto, fuerza que es debida al movimiento de cargas eléctricas. Cualquier objeto, por ejemplo una aguja de hierro, que exhibe propiedades magnéticas recibe el nombre de magneto o imán. Un imán tiene dos centros de magnetismo donde la fuerza se manifiesta con mayor intensidad, llamados polo Norte y polo Sur, dándose la circunstancia que polos del mismo signo se repelen mientras que polos de distinto signo se atraen. Unas líneas de fuerza magnética fluyen desde un polo hacia el otro, curvándose y rodeando al imán, denominándose campo magnético al área cubierta por estas líneas de fuerza.


Si un imán se rompe, cada una de las piezas tendrá sus propios polo Norte y Polo Sur. Es imposible aislar un único polo con independencia de lo pequeños que sean los fragmentos. La posibilidad de la existencia de un único polo o monopolo está sin resolver y los experimentos en este sentido no han dado resultado.



Magnetismo terrestre.

El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud.Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna solo detectable con instrumentos especiales.

El funcionamiento de la brújula se basa en la propiedad que tiene una aguja imantada de orientarse en la dirección norte-sur magnética de la tierra.

Construcción.
Este instrumento está formado por una caja hermética, en cuyo interior hay una pieza formada por dos agujas de acero magnetizadas alrededor de las cuales se ha ensamblado una rosa de rumbos. Este conjunto se apoya a través de una piedra preciosa, para minimizar rozamientos, sobre un eje vertical acabado en punta, de forma que su equilibrio sea lo más estable posible. La caja suele estar llena de un líquido no acido, normalmente queroseno, para reducir las oscilaciones, amortiguar los movimientos bruscos, aligerar el peso de la rosa de rumbos, y lubricar el punto de apoyo.
La rosa de rumbos está graduada de 5º en 5º, con marcas más grandes cada 10º, y cada 30º un número sin el cero final. Las orientaciones de los cuatro puntos cardinales se representan con sus iniciales (N=North, S=South, E=East, W=West).

En el frontal visible de la caja, un cristal, en el cual se ha pintado o grabado una marca o línea de fe, hace posible la lectura de los rumbos. En muchas ocasiones, la brújula dispone de una pequeña lámpara para poder realizar lecturas nocturnas.

DECLINACION
Como se ha dicho anteriormente, el Norte geográfico y el Norte magnético no coinciden, hay una ligera diferencia. Puesto que las cartas de navegación indican el rumbo geográfico, se hace indispensable conocer y corregir esta diferencia.
Se denomina declinación a la diferencia angular entre el norte magnético y el norte geográfico. La declinación es Este cuando el norte magnético está al este del norte geográfico, y es Oeste cuando el norte magnético está al oeste del norte geográfico. En España la declinación es Oeste.

Una vez obtenido el rumbo geográfico, se calcula el rumbo magnético: si la declinación de la zona es Este debe restarse el valor de la declinación; si la declinación es Oeste debe sumarse. Por ejemplo, si la declinación es de 5º Oeste, para volar a un lugar en el rumbo geográfico 210º hay que mantener un rumbo magnético de 210º+5º=215º.
Si la declinación es Este : Rumbo magnéticoº = Rumbo geográficoº - declinaciónº
Si la declinación es Oeste: Rumbo magnéticoº = Rumbo geográficoº + declinaciónº
La declinación varía de un lugar a otro. Dado que las variaciones no son muy grandes, se suele asumir una misma declinación para zonas geográficas próximas (p.ejemplo la Península Ibérica, uno o más Estados en EE.UU, etc...).

Errores en la lectura de la brújula.
La brújula está sujeta a errores provocados por la aceleración, la desaceleración y la curvatura del campo magnético terrestre en especial en altas latitudes. También suele oscilar, converger o retrasarse en los virajes y su lectura es especialmente difícil durante turbulencias o maniobras.
Los errores de tipo físico se deben principalmente a la fricción del liquido sobre la rosa de rumbos, a la falta de amortiguación de este líquido, o porque el propio líquido forma remolinos debido a turbulencias o maniobras bruscas. Estas circunstancias provocan balanceos y oscilaciones en la brújula que dificultan su lectura.
Con independencia de los errores físicos, lo que más complica la navegación con la brújula son los errores de tipo magnético. Estos se conocen como errores debidos a la inclinación (viraje) y a la aceleración o desaceleración.

Error de inclinación o viraje.

Las líneas de fuerza del campo magnético terrestre tienen un componente vertical que es 0 en el Ecuador pero que constituyen el 100% de la fuerza total en los Polos. Esta tendencia de la brújula a inclinarse hacia abajo por efecto de la atracción magnética, produce en los virajes el siguiente comportamiento:
Volando en un rumbo Norte, si se realiza un giro hacia el Este o el Oeste, la indicación inicial de la brújula se retrasará o indicará un giro hacia el lado contrario. Este desfase se va aminorando de manera que al llegar al rumbo Este u Oeste no existe error.
Si se hace un giro hacia el Sur desde cualquier dirección, a medida que nos vamos aproximando al Sur la brújula se adelanta e indica un rumbo más al Sur que el real. Para sacar al avión en el rumbo deseado, el giro debe ser terminado con una indicación de la brújula pasado dicho rumbo.

Volando en un rumbo Sur, al realizar un giro al Este o el Oeste, la brújula se adelanta e indica un rumbo más allá al realmente seguido. Este adelanto también se va aminorando de forma que al llegar al rumbo Este u Oeste tampoco existe error.
Si se hace un giro hacia el Norte desde cualquier dirección, cuando nos vamos aproximando al Norte la indicación de la brújula es de un rumbo más atrás del real. Para sacar al avión en el rumbo deseado, el giro debe ser terminado con una indicación de la brújula anterior a dicho rumbo.
Los errores de viraje se producen en rumbos Norte y Sur siendo prácticamente nulos en rumbos Este y Oeste. La cantidad de grados de retraso o adelanto es máxima en rumbos Norte (0º) y Sur (180º), y esta cantidad depende del ángulo de alabeo usado y de la latitud de la posición del aeroplano.Como colofón a las explicaciones anteriores, podríamos concluir que el error de viraje produce que en el semicírculo Norte de la rosa de rumbos la brújula gire más despacio que el avión e indique rumbos retrasados; igual en rumbos Este y Oeste indicando rumbos correctos, y más deprisa en el semicírculo Sur indicando rumbos adelantados.



La regla nemotécnica para sacar al avión del viraje en rumbo correcto es: Norte (NO me paso) Sur (Si me paso).

Error de aceleración/deceleración.

Debido a su montaje pendular, cuando se cambia de velocidad acelerando o decelerando, la brújula se inclina sobre su pivote y esta inclinación provoca que las agujas imantadas no coincidan correctamente con las líneas magnéticas terrestres. Este error es más aparente en los rumbos Este y Oeste, siendo prácticamente nulo en rumbos Norte y Sur.
Cuando un avión manteniendo un rumbo Este u Oeste acelera o asciende, la brújula indicará en principio como si se estuviera virando al Norte. Cuando decelera o desciende, la brújula indica un viraje al Sur.

La regla nemotécnica es ANDS (Acelera/Asciende=Norte, Decelera/Desciende=Sur).
Importante: La descripción de estos errores corresponde a latitudes del hemisferio Norte. En el hemisferio Sur los errores se producen a la inversa.

Indicador de dirección y brújula.
El indicador de dirección, es un instrumento más sofisticado y fiable que la brújula, pero sus indicaciones se basan en un referente proporcionado por el piloto (calaje del indicador de dirección), el cual se sirve de la brújula para este menester. Desde este punto de vista, ambos instrumentos ni son excluyentes entre sí ni existe duplicidad de funcionamiento entre ambos, realmente son complementarios.
Aunque el indicador de dirección también se desajusta, la brújula, como hemos visto en este capítulo, es susceptible de ciertos errores, produciendo además lecturas erróneas en presencia de campos magnéticos o por oscilaciones en turbulencias, cosa que no sucede con el indicador de dirección. Por otro lado, la brújula es muy sencilla en su construcción y se basa en propiedades inmutables lo cual la hace casi inmune a las averías, en tanto el indicador de dirección es más complejo y depende del funcionamiento del sistema de succión, lo cual deja a este último en inferioridad de condiciones a este respecto.
Supongamos por un momento que por alguna razón hemos calado mal el indicador de dirección y carecemos de brújula. ¿Como sabemos la dirección en la cual volamos?. Tendríamos que servirnos de referencias en la tierra que conociéramos previamente, lo cual no deja de ser una opción bastante enojosa, o lo que es más posible, estaríamos literalmente perdidos.
Conclusión: Normalmente, debido a la inestabilidad de las indicaciones de la brújula, se vuela por referencia al indicador de dirección, calando este periódicamente con las lecturas de la brújula en vuelo recto y nivelado. Pero como todos los aparatos, el indicador de dirección puede estropearse. En ese caso un buen piloto no tendrá problemas, navegará sirviendose de la brújula; un mal piloto estará perdido.

Sumario.
La brújula es la referencia básica para mantener la dirección de vuelo.
Al orientarse con el campo magnético terrestre proporciona una indicación permanente del rumbo del avión.
Un imán tiene dos centros de magnetismo donde la fuerza se manifiesta con mayor fuerza. Estos centros se denominan polo Norte y polo Sur.
La tierra se comporta como un imán gigantesco, aunque sus polos magnéticos no coinciden exactamente con sus polos geográficos.
La diferencia angular entre los polos magnético y geográfico recibe el nombre de declinación.
La declinación es Este si el Norte magnético está al Este del Norte geográfico. Es Oeste si el Norte magnético está al Oeste geográfico.
El rumbo magnético se calcula sumando o restando la declinación al rumbo geográfico según que esta sea Oeste o Este respectivamente.
La brújula está sujeta a errores, debidos principalmente a las características del campo magnético terrestre. Estos errores se denominan de viraje y de aceleración/desaceleración.
Los errores de viraje se producen en rumbos Norte y Sur siendo inexistentes en rumbos Este y Oeste, y los errores de aceleración se producen en rumbos Este y Oeste siendo inapreciables en rumbos Norte y Sur.
El error de viraje hace que la brújula gire más despacio que el avión en el semicírculo Norte de la rosa de los rumbos, iguale en rumbos Este y Oeste, y más deprisa en el semicírculo Sur.
La regla nemotécnica para sacar el avión del viraje en el rumbo deseado es: Norte=No me paso, Sur=Si me paso.
Regla ANDS en errores de aceleración: Acelera/Asciende=Norte; Decelera/Desciende=Sur.
El indicador de dirección es más fiable que la brújula, pero el piloto necesita de esta última para calar este indicador y como recurso en caso de fallo del indicador de dirección.
Lo normal es volar atendiendo al indicador de dirección, calando este frecuentemente con las indicaciones de la brújula, tomadas en vuelo recto, nivelado y no acelerado.

INDICADOR DE DIRECCIÓN.
También llamado direccional giroscópico o direccional, este instrumento proporciona al piloto una referencia de la dirección del avión, fácilitándole el control y mantenimiento del rumbo.
El desplazamiento de un lugar a otro en avión, se realiza a través de una ruta aérea previamente elaborada, la cual se compone de uno o más tramos, en los cuales para llegar de un punto al siguiente ha de seguirse una determinada dirección o rumbo, es decir, el piloto debe "navegar" a través del aire para seguir esa ruta.
Antes de la aparición del indicador de dirección, los pilotos navegaban sirviéndose de la brújula, y a la vista de las proezas narradas, con bastante eficiencia. Pero la brújula es un instrumento que puede dar lugar a numerosos errores, exigiendo mucha atención y una lectura adecuada, pues son muchos los efectos que alteran su funcionamiento y dan lugar a interpretaciones erróneas. Por ejemplo, no es muy fácil realizar un giro con precisión en base a la brújula, particularmente si el aire es turbulento.
Sin embargo, el indicador de dirección es inmune a las causas que hacen dificultosa la lectura de la brújula, lo que le hace el instrumento adecuado para mantener el control direccional del avión o su rumbo, pues sus indicaciones son más precisas y fiables que las de la brújula. Este instrumento proporciona una indicación de dirección estable y relativamente libre de errores.
Su funcionamiento se basa en la propiedad de rigidez en el espacio que tienen los giróscopos.

Construcción.
Este instrumento consiste en un giróscopo cuyo eje de rotación es vertical, acoplado al cual se encuentra una rosa de rumbos graduada de 0º a 359º. La caja del instrumento tiene incrustado en su frontal visible un pequeño avión montado verticalmente cuyo morro siempre apunta al rumbo del avión. Asimismo, dispone de un botón giratorio para ajustar el rumbo.
Al efectuar un cambio de dirección, la caja del instrumento se mueve al unísono con el avión, pero el giróscopo debido a su rigidez en el espacio continua manteniendo la posición anterior. Este desplazamiento relativo de la caja respecto del eje vertical del rotor se transmite a la rosa de rumbos, haciéndola girar de forma que muestre en todo momento el rumbo, enfrentado al morro del avión de miniatura.

Hay otro tipo de indicadores de dirección, que en lugar de la rosa de rumbos giratoria disponen de una carta de rumbos circular, dispuesta en forma horizontal, que muestra en una ventanilla el rumbo, de forma parecida a como se muestra en la brújula. Cuando el aeroplano gira sobre su eje vertical, la carta de rumbos mantiene el eje marcando el nuevo rumbo.
La rosa de rumbos está graduada en incrementos de 5 grados, con números cada 30 grados, y en algunos casos los puntos cardinales indicados por N(orte), S(ur), E(ste) y W(est=Oeste).

Lectura.
La lectura de este instrumento es muy sencilla y no tiene dificultades; la dirección del avión se muestra enfrentada a una marca frente al morro del pequeño avión, o en su caso con una marca en la ventanilla.
No obstante, se ha de tener en cuenta lo siguiente: Este instrumento precesiona, es decir se desajusta, y además no tiene cualidades magnéticas por lo que no detecta por si solo la posición del norte magnético. Por ambas razones, el piloto debe chequearlo periódicamente con la brújula y ajustarlo si es necesario mediante el botón giratorio, especialmente tras realizar maniobras bruscas o giros prolongados. Este ajuste debe hacerse siempre con el avión en vuelo recto y nivelado y con la brújula estable.

Algunos indicadores de dirección más avanzados tienen instalados unos sistemas de sincronización automática con la brújula, o con las líneas de flujo magnético terrestre, pero no suelen instalarse en aviones ligeros.

Notas:
Lo expuesto anteriormente podría llevarnos a pensar que el indicador de dirección es un sustituto de la brújula y esto sería incorrecto por varias razones: el indicador de dirección no está libre por completo de errores y al no regirse por principios magnéticos no detecta el norte magnético. Lo que aporta el direccional realmente es comodidad para el piloto, pues le permite mantiene el control direccional apoyándose principalmente en el indicador de dirección, eso sí, ajustando este instrumento de una forma periódica con la lectura de la brújula.
Por otra parte, al ser un instrumento más sofisticado y con varios elementos mecánicos es más susceptible de averiarse que la brújula, con lo que esta última puede servir además como indicador de dirección de emergencia.

Sumario.
El direccional proporciona al piloto una referencia constante de la dirección del avión.
Sus indicaciones son más precisas y fiables que las de la brújula.
Alineado con la brújula proporciona una indicación exacta y estable del rumbo magnético del avión.
Su funcionamiento se basa en la propiedad de rigidez en el espacio de los giróscopos.
Esta compuesto de un giróscopo de rotación vertical y una rosa de rumbos giratoria.
El rumbo se lee en la marca vertical enfrentada al morro del avión miniatura, y en algunos giróscopos más antiguos en una ventanilla similar a la de la brújula.
Puesto que este instrumento precesiona, debe ser ajustado de forma regular con la lectura de la brújula.
El ajuste con la brújula debe realizarse siempre con el avión recto y nivelado.

Unidad auxiliar de potencia

Una unidad auxiliar de potencia o APU (siglas de la denominación inglesa Auxiliary Power Unit) es un dispositivo montado en un vehículo cuyo propósito es proporcionar energía para funciones diferentes de la propulsión. Existen diferentes tipos de APU que se montan en aviones o grandes vehículos terrestres como, por ejemplo, trenes o grandes camiones.
Aviones


La APU de un avión es relativamente pequeña y consiste en un generador eléctrico que se suele emplear para arrancar los motores, proporcionar electricidad, presión hidráulica y aire acondicionado mientras el avión está en tierra. En muchos aparatos también se utiliza para suministrar energía en vuelo.
La primera unidad de este tipo fue una APU a gasolina montada en un Noel Pemberton Billing P.B.31 Nighthawk de 1916. El Boeing 727 de 1963 fue el primer reactor en incorporar una APU, permitiéndole operar en pequeños aeropuertos independientemente de las instalaciones con las que éstos contasen.
Aunque las APU se montan en diferentes lugares de los aviones tanto civiles como militares, normalmente se sitúan en la cola de los reactores comerciales modernos. La salida de gases puede verse en la mayoría de los aviones comerciales modernos como un pequeño tubo saliente en la cola.
En la mayoría de los casos la unidad es alimentada mediante una pequeña turbina de gas que proporciona aire comprimido para utilizarlo directamente o para almacenarlo en un compresor de carga. Los diseños más recientes comienzan a explorar posibles soluciones mediante el uso del motor Wankel, ya que ofrece mayor potencia específica que los motores de pistón clásicos y mejores tasas de consumo que las turbinas.
Las APU montadas en aviones ETOPS (siglas en inglés para "Operaciones bimotor de alcance extendido") son dispositivos críticos en términos de seguridad, ya que suponen una reserva de electricidad y aire comprimido en caso de fallo motriz. Mientras que algunas APU no son utilizables en vuelo, las adaptadas para aviones ETOPS deben serlo hasta el techo de servicio. Actualmente existen unidades utilizables hasta a una altitud máxima de 43.000 pies (unos 13.000 m) y frío extremo. Si la APU o su generador eléctrico no funcionan en estas condiciones, el avión no será certificado como ETOPS y deberá ser dedicado a rutas más largas.
Las APU son aún más críticas en las operaciones de vuelo de los transbordadores espaciales. A diferencia de los aviones, en los transboradores las APU proporcionan presión hidráulica y no energía eléctrica. Estas naves cuentan con tres APU redundantes alimentadas con hidracina. Únicamente funcionan durante el ascenso propulsado y la reentrada en la atmósfera y posterior aterrizaje, proporcionando fuerza hidráulica para controlar los motores de los cohetes y las superficies de vuelo. Durante el aterrizaje además sirven para controlar los frenos, y éste debe poder realizarse con una sola APU. En la misión STS-9, dos de las APU del Columbia se incendiaron, sin embargo el vuelo terminó de forma satisfactoria.
Una APU de turbina de gas típica de un avión comercial se divide en tres secciones:
§ Sección de potencia
§ Compresor de carga
§ Caja de cambios
La sección de potencia consiste en un generador a gas que proporciona energía a la APU. El compresor de carga suele ser un compresor que suministra presión neumática al avión, aunque algunas APU reutilizan parte del aire expelido por el compresor de la sección de potencia. Hay dos dispositivos accionables, el regulador de entrada de aire al compresor de carga y la válvula de control que mantiene constante el trabajo de la turbina. La tercera parte es una caja de cambios que transmite la fuerza a un generador eléctrico refrigerado mediante aceite encargado de suministrar electricidad al avión. Dentro de la caja de cambios también se transmite energía a ciertos accesorios tales como la unidad de control de combustible, el módulo de lubricación o el ventilador de refrigeración. Además, existe un motor conectado a la caja que asegura el arranque de la APU. Algunos diseños de estas unidades combinan motor de arranque y generador para arrancar la APU y suministrar electricidad para reducir la complejidad.
El nuevo Boeing 787, al ser un avión totalmente controlado de forma eléctrica, monta una APU que funciona exclusivamente como generador eléctrico. La ausencia de sistemas neumáticos simplifica el diseño pero incrementa a cientos de kilovatios (kW) las necesidades de electricidad, requiriendo generadores más pesados y potentes.
Armamento
Las APU también se emplean en algunos tanques para proporcionar electricidad cuando no se está en movimiento, ya que el motor principal consume grandes cantidades de combustible.
Vehículos comerciales
Algunos vehículos comerciales montan unidades auxiliares de potencia. Una APU típica de un camión consiste en un pequeño motor diésel con su propio sistema de refrigeración, generador y compresor de aire acondicionado, estando localizado bajo uno de los laterales del soporte para remolques de la cabeza tractora. Esta unidad se utiliza para alimentar la zona de descanso del conductor y el calentador del bloque motor.
En los Estados Unidos, las leyes federales del Departamento de Transportes obligan a descansar 10 horas por cada 11 que se conducen. Durante esos tiempos de descanso, los camioneros a menudo arrancan sus motores para proporcionarse calor, luz y electricidad para diferentes aparatos para su comodidad. Aunque los motores diesel son muy eficientes cuando trabajan de este modo, sigue siendo caro y bastante perjudicial para el medio ambiente. El objetivo de la APU es evitar este uso del motor. Puesto que el generador funciona gracias a la energía proporcionada por el motor principal, utiliza una parte de su combustible; algunos modelos pueden funcionan 8 horas con apenas 4 litros de gasóleo. El generador también alimenta los calentadores del bloque motor y el sistema de combustible, permitiendo un arranque fácil del motor principal justo antes de salir si la APU ha estado funcionando con antelación. Con una APU se pueden ahorrar casi 20 litros de gasóleo al día y alargar la vida útil del motor 160.000 kilómetros al reducir tiempo de funcionamiento no productivo.
Las APU de algunos vehículos pueden utilizar una conexión externa para las funciones de calor y frío, eliminando el consumo de gasóleo durante los timpos de descanso. Muchas áreas de descanso ya cuentan con conexiones para este fin en sus zonas de aparcamiento.
Como alternativa a las unidades diesel, hay algunas APU que utilizan un sistema auxiliar de baterías o células de combustible de hidrógeno como fuente de energía.

El empuje que da un APU es bajísimo, me imagino que el A310 básicamente la enciende para asegurarse que da electricidad al avión y no gasta potencia del motor para eso.

En el A310 en el Fokker etc la APU da un pequeño "extra" de potencia. Decir que tambien tiene una limitación de altitud, en el caso dl B727 por ejemplo hasta 10.000 pies o en el A320 su margen operacional ronda los 20 y pico mil. Personalmente pienso que el APU esta destinada a extingirse, ya que tal como especifica el FCOM del 787 Dreamliner su idea es eliminarla haciendo uso de baterias eléctricas para dar servicio eléctrico, neumático y hidráulico sin necesida de hacer usar combustible del avión y un motor de turbina como se hace en la actualidad.