Brújula inductora de tierra - Earth inductor compass
La brújula inductora de la Tierra (o simplemente brújula de inducción ) es una brújula que determina direcciones utilizando el principio de inducción electromagnética , con el campo magnético de la Tierra actuando como el campo de inducción de un generador eléctrico . La salida eléctrica del generador variará dependiendo de su orientación con respecto al campo magnético de la Tierra. Esta variación en el voltaje generado se mide, lo que permite que la brújula del inductor de tierra determine la dirección.
Historia
La brújula inductora de tierra fue patentada por primera vez por Donald M. Bliss en 1912 y refinada aún más en la década de 1920 por Paul R. Heyl y Lyman James Briggs de la Oficina Nacional de Normas de los Estados Unidos , y en 1924 por Morris Titterington en la Pioneer Instrument Company en Brooklyn, Nueva York . Heyl y Briggs recibieron la Medalla Magellan de la Sociedad Filosófica Estadounidense por este trabajo en 1922. Diseñada para compensar las debilidades de la brújula magnética , la brújula inductora de la Tierra proporcionó a los pilotos un instrumento de referencia más estable y confiable. Fueron utilizados en los Douglas World Cruisers en 1924 durante el vuelo alrededor del mundo del Cuerpo Aéreo del Ejército de los EE . UU . Charles Lindbergh usó la brújula en su vuelo transatlántico en el Spirit of St. Louis en 1927. Durante el tramo transatlántico de su viaje, una distancia de aproximadamente 2.000 millas (3.200 km), pudo navegar con un error acumulativo de aproximadamente 10 millas (16 km) en tocar tierra, o alrededor de la mitad del uno por ciento de la distancia recorrida, por el cálculo de su título en intervalos de una hora para una navegación a estima estimación de la posición.
Operación
El diseño original de Bliss consistía en dos armaduras que giraban en un solo eje vertical. Una armadura estaba conectada a conmutadores que estaban desplazados 90 grados de los conmutadores conectados a la otra armadura. Cuando un conjunto de conmutadores está alineado con el campo magnético de la tierra, no se produce corriente, pero un ángulo de compensación crea una corriente positiva o negativa en proporción al seno del ángulo de compensación. Dado que el seno del ángulo alcanza un máximo de 90 grados, una lectura podría indicar una cierta dirección o la dirección opuesta exacta. La solución a esto fue una segunda armadura con conmutadores desplazados 90 grados para ayudar a distinguir las dos direcciones opuestas.
La dirección de desplazamiento se leyó comparando las indicaciones de dos galvanómetros independientes , uno para cada armadura. Los galvanómetros debían calibrarse con los rumbos correctos, ya que la tensión era proporcional al seno del ángulo. Las lecturas podrían verse afectadas por la velocidad de rotación del inducido y por campos magnéticos extraviados.
Las versiones posteriores simplificaron las lecturas para mostrar la desviación del rumbo previsto, en lugar de la gama completa de direcciones de la brújula. El diseño revisado permitió al usuario rotar los conmutadores de tal manera que se produciría una corriente cero cuando la nave viajaba en la dirección prevista. Luego se usó un solo galvanómetro para mostrar si el piloto se estaba dirigiendo demasiado hacia la izquierda o hacia la derecha.
La brújula de Lindberg usó un anemómetro para hacer girar la armadura a través de una junta universal . La armadura estaba montada sobre cardanes para evitar que se inclinara con el cabeceo y balanceo del avión. Inclinar la armadura podría haber cambiado el ángulo del flujo de la Tierra a la armadura, dando como resultado lecturas erróneas. El efecto giroscópico de la armadura giratoria también ayudó a mantenerla correctamente alineada.
Patentes
- EE. UU. Concedió el 1047157 , Bliss, Donald M, "Dispositivo para determinar la dirección", emitido el 17 de diciembre de 1912, asignado a Henschel, Charles J
- US concedió 1840911 , N. Minorsky , "Brújula de inducción", publicado el 12 de enero de 1932, asignado a N. Minorsky
- EE.UU. otorgó 2434324 , Lehde, Henry, "Brújula inductora de tierra", emitida el 13 de enero de 1948, asignada a Control Instrument Company Inc.
- GB concedió 314786 , Vion, Eugene, "Mejoras en aparatos electromagnéticos para la observación y corrección de viajes de embarcaciones aéreas y marinas", emitido 1929-12-23