Bússola indutora de terra - Earth inductor compass
A bússola indutora da Terra (ou simplesmente bússola de indução ) é uma bússola que determina direções usando o princípio da indução eletromagnética , com o campo magnético da Terra atuando como o campo de indução para um gerador elétrico . A saída elétrica do gerador irá variar dependendo de sua orientação em relação ao campo magnético da Terra. Esta variação na tensão gerada é medida, permitindo que a bússola indutora da Terra determine a direção.
História
A bússola indutora de terra foi patenteada por Donald M. Bliss em 1912 e posteriormente refinada na década de 1920 por Paul R. Heyl e Lyman James Briggs do Escritório Nacional de Padrões dos Estados Unidos e em 1924 por Morris Titterington na Pioneer Instrument Company em Brooklyn, Nova York . Heyl e Briggs receberam a Medalha Magalhães da Sociedade Filosófica Americana por este trabalho em 1922. Projetada para compensar os pontos fracos da bússola magnética , a bússola indutora da Terra forneceu aos pilotos um instrumento de referência mais estável e confiável. Eles foram usados nos Douglas World Cruisers em 1924 durante o vôo ao redor do mundo pelo US Army Air Corps . Charles Lindbergh usou a bússola em seu vôo transatlântico no Espírito de St. Louis em 1927. Ao longo da perna transatlântica de sua viagem - uma distância de cerca de 2.000 milhas (3.200 km) - ele foi capaz de navegar com um erro cumulativo de cerca de 10 milhas (16 km) em terra firme, ou cerca de metade de um por cento da distância percorrida, calculando sua direção em intervalos de uma hora para uma estimativa de contagem morta da posição.
Operação
O projeto original de Bliss consistia em duas armaduras girando em um único eixo vertical. Uma armadura foi conectada a comutadores que estavam 90 graus desviados dos comutadores conectados à outra armadura. Quando um conjunto de comutadores está alinhado com o campo magnético da Terra, nenhuma corrente é produzida, mas um ângulo de deslocamento cria uma corrente positiva ou negativa em proporção ao seno do ângulo de deslocamento. Como o seno do ângulo atinge o pico de 90 graus, uma leitura pode indicar uma determinada direção ou a direção oposta exata. A solução para isso foi uma segunda armadura com comutadores deslocados em 90 graus para ajudar a distinguir as duas direções opostas.
A direção do percurso foi lida comparando as indicações em dois galvanômetros independentes , um para cada armadura. Os galvanômetros tiveram que ser calibrados com as direções corretas, já que a tensão era proporcional ao seno do ângulo. As leituras podem ser afetadas pela velocidade de rotação da armadura e por campos magnéticos dispersos.
Versões posteriores simplificaram as leituras para mostrar o deslocamento do rumo pretendido, em vez de toda a gama de direções da bússola. O projeto revisado permitiu ao usuário girar os comutadores de tal forma que a corrente zero seria produzida quando a nave estava viajando na direção pretendida. Um único galvanômetro foi então usado para mostrar se o piloto estava indo muito para a esquerda ou para a direita.
A bússola de Lindberg usou um anemômetro para girar a armadura através de uma junta universal . A armadura foi montada em cardan para evitar que se incline com a inclinação e rotação do avião. Inclinar a armadura pode ter alterado o ângulo do fluxo da Terra em relação à armadura, resultando em leituras errôneas. O efeito giroscópico da armadura giratória também ajudou a mantê-la devidamente alinhada.
Patentes
- US concedido 1047157 , Bliss, Donald M, "Device for Determining Direction", publicado em 1912-12-17, atribuído a Henschel, Charles J
- US concedido 1840911 , N. Minorsky , "Induction compass", publicado 1932-01-12, atribuído a N. Minorsky
- EUA concedido 2434324 , Lehde, Henry, "Earth inductor compass", emitido 1948-01-13, atribuído a Control Instrument Company Inc.
- GB concedido 314786 , Vion, Eugene, "Melhorias em aparelhos eletromagnéticos para a observação e correção de viagens de embarcações aéreas e marítimas", publicado 1929-12-23