brújula inductora de tierra

La brújula de inducción terrestre (o simplemente brújula de inducción ^{[ 1 ]} ) es una brújula que determina la dirección utilizando el principio de inducción electromagnética , donde el campo magnético terrestre actúa como campo de inducción para un generador eléctrico . ^{[ 2 ]} La salida eléctrica del generador variará según su orientación con respecto al campo magnético terrestre. Esta variación en el voltaje generado se mide, lo que permite a la brújula de inducción terrestre determinar la dirección.

La brújula de inducción terrestre fue patentada por primera vez por Donald M. Bliss en 1912 y perfeccionada posteriormente en la década de 1920 por Paul R. Heyl y Lyman James Briggs de la Oficina Nacional de Estándares de los Estados Unidos , ^{[ 3 ]} 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 de inducción terrestre proporcionó a los pilotos un instrumento de referencia más estable y fiable. ^{[ 4 ]} Se utilizaron en los Douglas World Cruisers en 1924 durante el vuelo alrededor del mundo del Cuerpo Aéreo del Ejército de los Estados Unidos . ^{[ 4 ]} Charles Lindbergh utilizó la brújula en su vuelo transatlántico en el Spirit of St. Louis en 1927. ^{[ 5 ]} Durante la etapa transatlántica de su viaje, una distancia de aproximadamente 2000 millas (3200 km) , pudo navegar con un error acumulado de aproximadamente 10 millas (16 km) al llegar a tierra, o aproximadamente el 0,5% de la distancia recorrida, calculando su rumbo a intervalos de una hora para una estimación de posición por estima . ^{[ 6 ]}  

El diseño original de Bliss consistía en dos inducidos que giraban sobre un único eje vertical. Un inducido estaba conectado a conmutadores desfasados ​​90 grados con respecto a los conmutadores conectados al otro inducido. Cuando un conjunto de conmutadores está alineado con el campo magnético terrestre, no se produce corriente, pero un ángulo de desfase genera una corriente positiva o negativa proporcional al seno de dicho ángulo. Dado que el seno del ángulo alcanza su valor máximo a los 90 grados, una lectura podría indicar una dirección determinada o la dirección opuesta. La solución fue un segundo inducido con conmutadores desfasados ​​90 grados para facilitar la distinción entre las dos direcciones opuestas.

La dirección de desplazamiento se determinó comparando las indicaciones de dos galvanómetros independientes , uno para cada armadura. Los galvanómetros debían calibrarse con la orientación correcta, ya que el voltaje era proporcional al seno del ángulo. Las lecturas podían verse afectadas por la velocidad de rotación de la armadura y por campos magnéticos parásitos.

Las versiones posteriores simplificaron las lecturas para mostrar la desviación respecto al rumbo deseado, en lugar de todo el rango de direcciones de la brújula. El diseño revisado permitía al usuario girar los conmutadores de forma que se produjera corriente cero cuando la aeronave se desplazaba en la dirección prevista. Un único galvanómetro se utilizaba entonces para indicar si el piloto giraba demasiado a la izquierda o a la derecha.

La brújula de Lindbergh utilizaba un anemómetro para hacer girar el inducido mediante una junta universal . El inducido estaba montado sobre cardanes para evitar que se inclinara con el cabeceo y el alabeo del avión. Inclinar el inducido podría haber alterado el ángulo del flujo magnético terrestre sobre este, lo que habría dado lugar a lecturas erróneas. El efecto giroscópico del inducido giratorio también contribuía a mantenerlo correctamente alineado.

• Patente estadounidense n.º 1047157 , Bliss, Donald M, «Dispositivo para determinar la dirección», emitida el 17 de diciembre de 1912, asignada a Henschel, Charles J. 
• Patente estadounidense concedida el 11/09/1840 , N. Minorsky , "Brújula de inducción", publicada el 12/01/1932, asignada a N. Minorsky. 
• Patente estadounidense n.º 2434324 , Lehde, Henry, "Brújula de inducción de tierra", emitida el 13 de enero de 1948, asignada a Control Instrument Company Inc. 
• GB concedió la patente 314786 , Vion, Eugene, "Mejoras en aparatos electromagnéticos para la observación y corrección del desplazamiento de aeronaves y embarcaciones", emitida el 23 de diciembre de 1929.