Introducción a la Aviónica

1. Introducción a la Aviónica

1.1. Que es Aviónica?

• Estudio de los sistemas electrónicos aplicados en aeronáutica.

• Es una abreviatura de Electrónica para Aviación (Aviations Electronics – Avionics).

• La Aviónica es uno de los tres ejes de la tecnología de Construcción de Aeronaves; al igual que son los ”Sistemas de Propul- sión” y los “Sistemas Estructurales”.

• Incluye los sistemas electrónicos para comunicaciones, navegación, desplie -gue de información, iluminación y cientos de sistemas auxiliares distribuidos por todo el avión, constituyendo el 30 % del costo total de la aeronave, ya sean para aviones, satélites artificiales o naves espaciales.

1.2. Navegación Aérea

La navegación aérea es el conjunto de técnicas y procedimientos que permiten conducir eficientemente una aeronave a su lugar de destino, asegurando la integridad de los tripulantes, pasajeros, y de los que están en tierra.

• Navegación visual

• Navegación a estima

• Navegación autónoma

• Navegación basada en ayudas.

• Navegación por satélite

1.3. Radio navegación

La radionavegación es la navegación realizada en base a radio ayudas. Las radio ayudas pueden definirse como el conjunto de señales radioeléctricas, generalmente generadas en instalaciones terrestres y recibidas a bordo, que permiten a la aeronave guiarse.

• Punto fijo (NDB).

• Direccional-Azimutal (VOR/ILS-LLZ).

• Telemetría (DME).

• Elevación-Cenital (ILS-GP)

1.4. Generación AC y DC

La energía eléctrica es necesaria para el funcionamiento de muchos sistemas e instrumentos del aeroplano: arranque del motor, radios, luces, instrumentos de navegación, y otros dispositivos.

• Los aviones ligeros de 12 Vdc.

• Los aviones mayores 24 Vdc

• Y los aviones de gran calado se alimenta con 115Vac y 24 Vdc

1.5. Equipos y componentes

• Amperímetro

• Batería

• Generador o alternador

• Interruptor principal o master

• Fusibles y circuit breakers

• Y Rectificador, generador, regulador, contactor etc.

2. Clasificación de los sistemas de Aviónica

2.1. Sistema Autónomos

Se habla de navegación autónoma cuando ´esta se realiza sin necesidad de utilizar señales emitidas por transmisores de referencia en la tierra o en el espacio. Al principio se requiere partir de una posición conocida y en la practica es necesario cotejar los resultados cada cierto tiempo usando otro tipo de navegación.

La mas común de estas es la Navegación inercial, donde se utiliza un Sistema de Navegación Inercial (INS por sus siglas en ingles) que consiste en una plataforma estabilizada con giróscopos que sirve como marco de referencia.

2.2. Sistemas Dependiente

En este caso se cuenta con la asistencia de dispositivos instalados en tierra que asisten como puntos de referencia en la navegación. Pueden funcionar por radio o ser de naturalizar visual.

• Ayudas de radio (Radioayudas)

• VOR

• ADF

• DME

2.3. Sistema electromecánico

El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos. Estos dos fenómenos se unen en una sola teoría, ideada por Faraday, y se resumen en cuatro ecuaciones vectoriales que relacionan campos eléctricos, campos magnéticos y sus respectivas fuentes, conocidas como las ecuaciones de Maxwell.

2.3.1. La brújula magnética

Es un instrumento que sirve de orientación, que tiene su fundamento en la propiedad de las agujas magnéticas.

Las brújulas de navegación actuales utilizan una aguja o disco magnetizados dentro de una cápsula llena con algún líquido, generalmente aceite, queroseno o alcohol; dicho fluido hace que la aguja se detenga rápidamente en vez de oscilar repetidamente alrededor del norte magnético. Fue en 1936 que Tuomas Vohlonen inventó la primera brújula portátil llena de líquido, diseñada para uso individual. Además, algunas brújulas incluyen un transportador incorporado que permiten tomar medidas exactas de rumbos directamente de un mapa. Algunas otras características usuales en brújulas modernas son escalas para tomar medidas de distancias en mapas, marcas luminosas para usar la brújula en condiciones de poca luz y mecanismos ópticos de acercamiento y observación (espejos, prismas, etc.) para tomar medidas de objetos lejanos con gran precisión.

2.4. Sistemas autónomos integrados

Es aquel sistema que esta compuesto por varias componentes electrónico (Sensores, generadores, amplificadores) que en conjunto desarrollan una misión en la aeronave, bien sea de apoyo, ayuda, de advertencia, de guia Controles de vuelo

Unidad II

3. Sistema de Instrumento

3.1. Instrumentos de Vuelo

Se denomina instrumentos de vuelo al conjunto de mecanismos que equipan una aeronave y que permiten el vuelo en condiciones seguras. Dependiendo de su tamaño o grado de sofisticación, una aeronave puede contar con un número variable de instrumentos

3.1.1. HSI

El segundo en importancia de los modernos instrumentos de posición y actitud de vuelo. En su carátula aparece el avión como si fuese visto desde arriba, proyectado sobre un círculo graduado que muestra los 360 grados de rumbo. Todas sus indicaciones representan los movimientos del avión sobre la tierra, y mediante la superposición en su carátula de indicaciones provenientes de receptores de NDB, VOR, ILS, FMS, etc. que se describen a continuación, hacen de él una extraordinaria herramienta de vuelo, navegación y aproximación.

3.1.2. ADI

En su época revolucionario instrumento que no ha sido jamás reemplazado. Sustituyó al "Turn & Bank", de los tiempos iniciales de la aviación por medio de un giróscopo de movimiento universal. Su rigidez en el espacio se representa en un instrumento donde aparece la tierra, el cielo, la línea del horizonte y una maqueta reproduciendo al avión real. Lo que se ve en el instrumento, es exactamente la posición relativa del avión verdadero en el espacio. Su invención por la casa Sperry significó una revolución en el vuelo sin visibilidad.

3.1.3. Viraje y ladeo

Este aparato consta realmente de dos instrumentos independientes ensamblados en la misma caja: el indicador de viraje y el indicador de coordinación de viraje.

Este fue uno de los primeros instrumentos usados por los pilotos para controlar un aeroplano sin referencias visuales al suelo o al horizonte. El indicador de viraje tenía la forma de una gruesa aguja vertical o "bastón" y el indicador de coordinación consistía en una bola dentro de un tubo, recibiendo por ello la denominación de "bola". Al conjunto del instrumento se le denominaba "bastón y bola".

3.1.4. 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.

3.1.5. Temperatura

El sistema de indicación de temperatura es un medio de vigilancia de los límites operativos de motor y de la integridad mecánica de las turbinas.

• EGT Temperatura de gases de escape del motor Este instrumento es muy útil para conseguir la mejor mezcla de combustible-aire y asi conseguir la mejor y más optima mezcla para nuestro vuelo. Como se usa: Se aumenta la potencia del motor hasta alcanzar el máximo EGT permitido, a continuación con el mando de la mezcla, se hace bajar la temperatura unos 100 Grados F, obteniéndose la potencia ideal. Aun asi la más económica es haciéndolo bajar entre 25 y 50 Grados F.

• TIT Temperatura del turbinal indicador de temperatura del aceite para saber en que limites se está moviendo el motor.

3.1.6. Combustible

El indicador de combustible consumido proporciona lectura numérica continua del consumo acumulativo y Flujo de combustible por todos los motores del avión

Indicador de combustible: La cantidad de combustible contenida en cada depósito se muestra al piloto mediante los correspondientes indicadores en el cuadro de mandos, la mayoría de las veces en galones USA pues la mayor parte de los aviones

Indicador de Flujo de combustible: Sirve para indicar la operación de combustible e indica la condición del conducto de combustible desde el tanque hasta su utilización.

3.1.7. Aceite (EPR) (Relación de presiones del motor)

El indicador de aceite consumido proporciona lectura numérica continua del consumo acumulativo y Flujo de aceite por todos los motores del avión Presión del motor

3.1.8. Tacómetro

Básicamente se usa para saber la potencia que da el avión, siempre y cuando no llevemos un avión con paso de hélice variable, ya que nos indicará exactamente las revoluciones por minuto que da el motor o la hélice que es lo mismo, con lo que sabremos la tracción que nos dará esta. Tiene una ventanilla en donde nos muestra el número de horas de vuelo que ha realizado el motor (aunque en el simulador no nos lo da). Así mismo, pueden tener unas marcas para indicar la potencia máxima del motor (en rojo) y el número máximo de revoluciones del motor en distintas fases de vuelo.

3.2. Instrumento de radio navegación

3.2.1. NDB

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