Instrumentación.
Variómetro.
El variómetro o indicador de velocidad vertical muestra al piloto dos cosas: a) si el avión está ascendiendo, descendiendo, o vuela nivelado, y b) la velocidad vertical o régimen, en pies por minuto (fpm), del ascenso o descenso. Este instrumento, de lectura directa, también se denomina abreviadamente VSI (Vertical Speed Indicator).
2.4.1 Principios de operación.
El principio de funcionamiento de este aparato, parecido, pero no igual al del altímetro, está basado en la contracción/expansión de un diafragma o membrana debido a la diferencia de presión entre el interior y el exterior de la misma. La diferencia con el altímetro es que la membrana sensible no está calibrada respecto a una presión determinada, sino que recibe la misma presión, la atmosférica que rodea al aeroplano, tanto en su interior como en su exterior, de forma tal que provoca su funcionamiento, como veremos a continuación.
El variómetro no mide la presión absoluta, sino que registra el régimen de cambio de presión, y aunque este instrumento funciona por presión diferencial, únicamente necesita recibir la presión estática.
2.4.2 Construcción.
El variómetro consiste en una caja hermética, salvo un pequeño orificio calibrado en fábrica que la conecta al sistema de estática. Dentro de esta caja hay una membrana o diafragma sensible acoplado a unas varillas y engranajes que amplifican su movimiento y lo transmiten a la aguja indicadora.
Cuando el aeroplano está en el suelo o en vuelo nivelado, la presión dentro de la membrana y la existente en la caja son iguales y la aguja debe marcar cero si el instrumento está bien calibrado. Pero cuando el avión asciende o desciende, la membrana acusa inmediatamente el cambio de presión (altitud) mientras que en la caja este cambio se produce paulatinamente debido a la toma por el orificio calibrado. Esta diferencia de presión hace que la membrana se dilate o contraiga, movimiento que a través del sistema de varillas y engranajes se transmite a la aguja indicadora.
En otros casos, la presión solo incide en el interior de la membrana y se transmite a la caja por un orificio calibrado, situado en este caso en la membrana. El funcionamiento es el mismo; la membrana acusa el cambio de presión de forma inmediata en tanto en la caja se percibe más despacio a través del orificio de la membrana.
En la medida que el avión continúe en ascenso o descenso seguirá existiendo diferente presión entre el interior y el exterior de la membrana y esto se reflejará en la aguja indicadora; pero al nivelar el avión las presiones tenderán a igualarse y la aguja deberá marcar cero.
El dial está habitualmente graduado en cientos de pies por minuto (100 fpm) y un botón en la parte inferior izquierda, con una hendidura para acoplar un pequeño destornillador o similar, sirve para centrar la aguja exactamente en el valor cero cuando el aeroplano está en el suelo.
Dada la misma procedencia del aire que entra en la caja y en la membrana, el sistema de estática, este instrumento no se ve afectado por cambios en la temperatura.
2.4.3 Lectura del variómetro.
El variómetro tiene una única aguja que gira sobre un dial que tiene una escala graduada que comienza en cero en la parte central de la izquierda. Su lectura es muy sencilla e intuitiva: las marcas por encima del cero indican ascenso (UP), las situadas por debajo descenso (DN), y el cero vuelo nivelado. En aviones ligeros, cada marca de la escala suele representar una velocidad de ascenso o descenso de cien pies por minuto (100 fpm), hasta un máximo de 2000 fpm.
2.4.4 Errores de lectura.
Tal como está construido, este instrumento lleva implícito un retraso en la indicación exacta del número de pies por minuto de ascenso o descenso, retraso que puede llegar a ser de hasta 9 segundos; la indicación de subida o bajada es sin embargo inmediata. Por esta razón no debe utilizarse el VSI como referencia principal de vuelo nivelado, pues cuando el avión comience a ascender o descender, el VSI indicará inicialmente el cambio en la dirección correcta, pero tardará algunos segundos en detectar la tasa real de ascenso o descenso.
Perseguir la aguja del VSI para mantener un vuelo nivelado es como meter el avión en una montaña rusa.
En caso de fallo en las tomas de presión estática por formación de hielo, obturación, etc. los instrumentos conectados a este sistema darán lecturas erróneas. Si el avión no dispusiera de tomas de emergencia o estuvieran también estropeadas, se puede romper el cristal de uno de estos instrumentos, normalmente el variómetro, para proveer al sistema de una toma de presión estática alternativa.
