¿Qué debe leer el indicador de actitud cuando se está en vuelo recto y nivelado?

Recientemente reemplacé los instrumentos de vacío en mi avión, un Piper PA-28-180, a una pantalla de vuelo principal (PFD) GI-275. Este avión se está utilizando para entrenar en mi club de vuelo local.

Desde que se instaló el nuevo sistema, el instructor de vuelo líder se ha quejado de que el indicador de actitud indica 5 grados demasiado alto. Cuando está en vuelo recto y nivelado a una altitud de densidad de alrededor de 10,000 pies, el indicador de actitud muestra una actitud de 5 grados con el morro hacia arriba.

Tengo entendido que la mayoría de los aviones requieren un ángulo de ataque positivo para generar sustentación. Me parece que 5 grados de morro hacia arriba sería lo correcto para un avión de 180 caballos de fuerza con 2 personas navegando a una altitud de densidad de 10,000 pies.

Me dijeron que con los antiguos sistemas de vacío, los pilotos reciben instrucciones de mover la posición del avión en miniatura en el indicador de actitud para que esté nivelado con el horizonte en vuelo nivelado y que esto es en realidad un factor de engaño y no una verdadera representación de actitud. Con las pantallas PFD, la FAA no permite que el piloto mueva la posición del avión en miniatura porque quiere que el indicador de actitud lea la actitud correcta.

¿Está en lo cierto mi instructor de vuelo líder en cuanto a que el indicador de actitud debe estar nivelado con el horizonte en vuelo nivelado?

Pídale a su instructor que haga un vuelo lento (nariz alta pero vuelo nivelado) y explíquele por qué el indicador de actitud apunta hacia arriba si la aeronave no está ascendiendo.
Un indicador de actitud podría mostrar cualquier cosa en un vuelo recto y nivelado, incluso boca abajo o 90 grados hacia los lados. Es posible que desee considerar encontrar otro club de vuelo donde pueda alquilar su avión para entrenar.
En pocas palabras: un vuelo recto y nivelado no siempre significa que tendrá 0 cabeceos. Si el centro de gravedad está más adelantado, tendrá que "levantar" la fuerza adicional (PESO) de la punta para tener VS = 0 FPM, es decir, cabeceo > 0.
¿Tiene la opción de mostrar el FPV (Vector de ruta de vuelo)?
@ skipper44 Solo puede obtener el FPV si la visión sintética está habilitada, lo que cuesta $ 1000 adicionales que no encontré que valieran la pena.
Es solo que el FPV es una instalación que puede resolver todas las dudas/comentarios/preguntas no resueltas sobre el tema de esta página, siempre que se enseñe y comprenda correctamente. Puede encargar a su CFI que desarrolle un plan de lección práctico.

Respuestas (2)

Esencialmente, esta pregunta se reduce a, ¿cuál es la definición y la referencia para el tono "0"?

"Vuelo nivelado" sería una respuesta problemática, porque como señala Ron Beyer, el ángulo de la cubierta para el vuelo nivelado varía con la velocidad aerodinámica (entre otras cosas).

Con los antiguos indicadores de actitud, se podía establecer el símbolo del avión en lo que quisiera, por lo que es viable configurarlo de modo que en "estas" condiciones "hoy", el vuelo nivelado coincida con el paso 0 mostrado. Tal vez no sea sabio, pero esa es su propia discusión. (Por ejemplo, si pierde su indicador de velocidad aerodinámica y tiene que usar configuraciones conocidas de cabeceo y potencia , acaba de introducir un delta en cada configuración de cabeceo que se publica, ajustando el indicador de actitud de esa manera).

Con los modernos AHRS e INS/IRS/INU, la respuesta a la pregunta se vuelve simple... 0 cabeceo es lo que el fabricante del avión/software dice que es, y eso es todo... no hay ajustes disponibles. Esa referencia cero generalmente corresponde a un AOA 0 en vuelo nivelado o actitud nivelada en tierra o algo así. Por lo tanto, el "vuelo nivelado" generalmente corresponde a una cierta cantidad de actitud con el morro hacia arriba. El 737 tiene unos 3-4 grados de morro hacia arriba, aunque la diferencia entre limpio y 200 nudos frente a limpio y 320 nudos es significativa; luego comienzas a agregar solapas o cambiar el peso bruto y todo cambia un poco más.

No sé si 5 grados es correcto o no, ciertamente parece estar en el estadio de béisbol. El CFI principal puede tener razón en que está apagado, pero si afirma que está apagado en los 5 grados completos, tendría dudas. Si el cabeceo muestra cero al rodar sobre una superficie nivelada, tiendo a pensar que el sistema está bien. Si muestra +2 o +3 grados en ese punto, podría valer la pena consultar a quien instaló el nuevo sistema y preguntar si es correcto o si un sensor necesita algún ajuste.

Simplemente asegúrese de estar en una superficie nivelada y vea cuál es la actitud de cabeceo. Debería ser cero como indica Ralph J. En los jets que vuelo, el vuelo nivelado es de 3 grados de altura de morro. En un avión más pequeño cerca de su techo de superficie y pesos máximos, 5 grados de morro hacia arriba parece bastante razonable.
+1... La única objeción que tomo es "Esa referencia cero generalmente corresponde a un AOA de 0" , 0 AoA tampoco significa vuelo nivelado, puede apuntar hacia arriba/abajo y tener 0 AoA. ¿Quiso decir "0 AoA en el suelo"? Realmente es solo "actitud de la aeronave en relación con el horizonte".
La "referencia cero generalmente corresponde a un AOA 0" es una definición circular, porque el ángulo de referencia para AoA es igual de arbitrario, por lo que solo dice que AoA y AI están referenciados al mismo plano (que suele ser el caso si se hace referencia a AoA al fuselaje y no a la línea de cuerda del ala).
Ahora lo que falta es encontrar cuál es el plano de referencia para un PA-28. En los aviones comerciales, el suelo de la cabina suele estar nivelado con respecto al suelo. Pero ese podría no ser el caso de los pequeños pistones, que a menudo se asientan bastante alto en el suelo para dejar espacio libre a la hélice.
El taller de aviónica me dijo que calibraron el GI-275 nivelando el avión de acuerdo con la recomendación del fabricante y calibrándolo para paso 0.

La dirección que han tomado tus pensamientos es absolutamente correcta. Si bien todos podemos entender el simple recurso de alinear el símbolo del avión con el horizonte, la práctica es incorrecta cuando se refiere a la actitud de cabeceo real.

Es posible, pero poco probable, que un diseño sin complicaciones como un PA-28 tenga una actitud de cabeceo de 0 grados en vuelo recto y nivelado 'normal' a velocidades de crucero normales. 5 grados parece ser más correcto, aunque también parece sugerir una velocidad más lenta. Tal vez el TPI se esté refiriendo al peor de los casos para enfatizar su objeción.

Recuerdo haber hecho la transición de un entrenador de 2 asientos a un turbohélice de 19 asientos de alto rendimiento y sentirme avergonzado porque obedientemente ponía el morro del avión en el horizonte del ADI para nivelarlo y desarrollar casi instantáneamente un descenso de 2500 pies por minuto como precursor del siguiente paseo de camellos. El Instructor, se había jubilado no un mes antes de volar el Airbus 300 de fuselaje ancho y no había tratado con pilotos en formación de 250 horas antes. Irónicamente, el A300 puede volar maravillosamente usando valores simples de cabeceo y empuje.

La única gracia salvadora para mí fue que la serie de aprendices que siguieron fue un poco peor en todo caso. Para mí, lo que siguió fue un día de averiguar cosas y el crecimiento más rápido que he tenido en un período de 24 horas.

Para ser justos con todos nosotros, los aprendices, un simple resumen sobre 'volar con actitud de cabeceo' habría evitado toda la debacle y el desperdicio de los primeros días de entrenamiento en aeronaves (sin 'lujo' de un simulador)

De la pregunta formulada, está claro que el problema no ha desaparecido, para los pilotos que esencialmente están haciendo la transición de la mayoría de los vuelos de estilo VFR a IFR.

Para los pilotos de aviones más grandes, conocer el cabeceo + empuje/par/potencia para las diferentes fases del vuelo y especialmente para vuelo recto y nivelado es probablemente la herramienta más básica, útil e infalible que se les proporciona. Es el pilar para abordar el "vuelo con velocidad aerodinámica poco fiable". Es una segunda naturaleza para un piloto de jet pesado apuntar a un paso de alrededor de 7 grados para un vuelo nivelado en el momento en que se extiende la primera etapa de flaps / slats.

De la discusión y las respuestas dadas hasta ahora, el registro está lejos de ser claro y los siguientes conceptos necesitan claridad:

ACTITUD DE CABECEO: No debe haber ambigüedad en la comprensión de la actitud de cabeceo - es el ángulo formado entre el Eje Longitudinal y el horizonte local de la Tierra, el eje longitudinal es una línea recta que corre en dirección proa-popa y es el eje alrededor del cual RUEDA el avión.

VUELO NIVELADO: se refiere al vuelo sin cambio de altitud, es decir, Velocidad Vertical (VS) = cero. El vuelo nivelado se puede realizar a diferentes velocidades y durante los giros.

Se instalan cajas de unidades de referencia de actitud y rumbo (AHRU) para proporcionar entradas para el PFD. La actitud de nivel, es decir, Pitch = 0 y Bank = 0 para el PA 28 se define en el siguiente diagrama:nivelación longitudinal y lateral PA 28

Una vez que la AHRU está instalada y conectada y alimenta el PFD, las compensaciones de calibración de cabeceo y balanceo se establecen según sea necesario para mostrar el cabeceo = 0 grados y el balanceo = 0 grados con el nivel del avión. Estas compensaciones controladas por software están disponibles a través del menú en la interfaz GI-125.

Dadas la descripción y las 'definiciones' anteriores, una propiedad importante de tales sistemas es que se alinean naturalmente con el horizonte local de la Tierra, o dicho de otro modo, exhiben el comportamiento de una 'bobina' que cuelga verticalmente a lo largo de la línea de fuerza gravitacional. y el horizonte local está a 90 grados de este, y esto es lo que muestra el PFD. Esto es cierto ya sea que el sistema contenga giroscopios mecánicos montados en un cardán o el tipo de láser de anillo y se rige básicamente por las propiedades del giroscopio de inercia y la rotación de la Tierra alrededor de su eje geográfico o verdadero.

El resultado de todo esto es que la actitud de tono y AoA se rigen por las leyes de la física y no pueden ajustarse simplemente para que coincidan con lo que nos convenga, ya que hacerlo los haría erróneos en diferentes circunstancias.

En cuanto a si 5 grados es correcto, puede verificar las compensaciones de calibración como se describe anteriormente, esto no debería ser difícil de determinar en el taller que realizó la instalación.