GYRO FLUXGATE COMPASS

[I2MZC]

Iniziero' da questo strumento avionico che ho cablato e messo in funzione in questi giorni, anche se i vari componenti erano stati reperiti negli SU negli anni 90.
Innanzi tutto vorrei chiarire una grande confusione che regna in rete circa questo argomento. Bisogna distinguere bene tra
Fluxgate Remote Compass, Gyro Compass e Gyro Flux Gate Compass.
Fluxgate Remote Compass è una bussola magnetica che trasmette la propria posizione su un ripetitore sul cruscotto e fu usata all'inizio sul P51 Mustang. Aveva il vantaggio di poter essere posizionata lontano dai circuiti elettrici e di non subirne gli effetti negativi, per esempio all'etremita' dell'ala, ma conservava i problemi delle bussole a liquido: lentezza nell'indicare la giusta posizione, pendolazione e sensibilita' eccessiva nelle virate.
Gyro Fluxgate Compass è una bussola fluxgate, il cui ensore viene mantenuto in posizione perfettamente orizzontale da
un giroscopio. La fluxgate è un dispositivo costituito da tre rami di un paio di centimetri a 120° ed eccitati da un avvolgimento ciscuno a 400 Hertz.
La corrente a 400 Hertz genera nei tre rami tre tensioni proporzionali al flusso magnetico indotto dal campo magnetico terrestre. Le tre tensioni vanno all'amplificatore e quindi al ripetitore che indica la direzione. Questo dispositivo è molto sensibile al parallelismo con la superfice terrestre e qualsiasi discostamento genera errori nella indicazione.Per questo è stato introdotto un giroscopio stabilizzatore.
Gyro Compass è l'evoluzione dei precedenti sistemi, ma non usa più la fluxgate come sorgente dell'informazione ma un giroscopio ad asse orizzontale, asservito al Nord magnetico da una fluxgate remota che attraverso un amplificatore tiene il giroscopio agganciato. Ne deriva una grandissima stabilità e precisione ed è ormai l'unico sistema in uso.
Su Youtube c'è un tale che con grande sicurezza spiega in maniera del tutto errata il funzionamento della Gyro Fluxgate Compass, spiegando che il movimento del giroscopio sui tre assi viene trasmesso al velivolo e lo controlla!!!!!!
Sarebbe meglio tacere che spargere ca..ate.
La remote flugate compass è composta da tre parti: Il sensore trasmettitore, l'indicatore ripetitore e un piccolo inverter rotante che fornisce 26V 400 Hertz. Una evoluzione di questa bussola consiste in un indicatore che contiene al suo interno un inverter a transistor e dall'indicatore. E' stato usato moltissimo su piccoli aerei da turismo.
La Gyro Fluxgate Compass è costituita da sei componenti: trasmettitore giroscopico,motore per il remote-gage,comando remoto del motore,amplificatore-generatore delle tensioni sinusoidali di eccitazione,master indicatore e ripetitore.
Funzionamento a 110 Volt 400 Hertz.
Le girobussole sono molte e con caratteristiche costruttive differenti e le tratteremo in seguito
Seguono foto e schemi della Gyro Fluxgate Compass montata sul B17, B24 etc....
Carlo I2MZC

[IK0QDQ]

Carlo mi ha battuto in velocità perche questa sera la mia nipotina di due anni, voleva assolutamente che continuassi a raccontare favole.........
Comunque, concordo in pieno con quanto hai scritto... e ci mancherebbe altro... Il "Maestro" sei tu, se non altro, (per usare una tua espressione, per motivi di data del permesso di soggiorno!!!!!!
Comunque, visto che la ho scritta, posto la mia descrizione:
Gyro Flux Gate Compass System
Il Gyro Flux Gate Compass System, è un complesso dispositivo a lettura remota del campo magnetico terrestre, stabilizzato da un giroscopio. Il sistema che descriviamo di seguiro è quello fornito all’esercito ed alla marina degli USA dalla Eclipse-Pioneer, divisione della Bendix Aviation Co. Descritto nel manuale AN 05-15-16 del 15 aprile 1944.
Questo sistema permetteva di avere una lettura diretta del campo magnetico terrestre, esente da tutti i problemi delle bussole magnetiche: sensibilità alle parti ferrose dell’aeromobile ( o del battello), correzione della declinazione necessaria alle varie latitudini, bassa sensibilità alle elevate altezze, e chi mi ne ha ne metta in lista.
La bussola “fluxgate” (a porta di flusso) è un semplice dispositivo elettromagnetico che impiega due (o più) piccole bobine di filo avvolte intorno ad un nucleo di materiale magnetico ad alta permeabilità, per rilevare direttamente la direzione della componente orizzontale del campo magnetico terrestre. Ovviamente le sole bobine, non fornirebbero nessuna tensione in uscita, in quanto immerse in un campo non variabile. Il “trucco geniale” che permette di avere tensione in uscita, e quindi un segnale che “dà informazioni” è quello di saturare ciclicamente i magneti con un campo variabile. Tale campo è prodotto da un oscillatore locale, che produce un’onda pseudo sinusoidale, nel nostro caso a 487,5 Hz. Durante la presenza dei picchi di tensione al loro massimo valore i magneti sono completamente saturati, ma durante la discesa e la risalita della tensione nella polarità opposta, c’è un intervallo di tempo in cui il valore dell’induzione “B” varia con con una certa linearità, ma se c’è una variazione di B, c’è anche la conseguente variazione di “Ø” e questo comporta la nascita, sugli avvolgimenti “di lettura” di una f.e.m. indotta che è proporzionale al campo magnetico inducente, cioè anche al campo magnetico terrestre.
Questo dispositivo da solo però servirebbe a poco, specialmente in un aeroplano, dove ci sono rapide variazioni di assetto. A risolvere questo problema interviene la stabilizzazione giroscopica del sistema: I magneti che funzionano da “pick-up” sono tre e sono montati a formare un triangolo equilatero che è mantenuto in posizione rigorosamente parallela alla superficie terrestre per mezzo di un sistema giroscopico (che comunque deve essere attivato alla partenza).
Tutto il sistema è composto, oltre che dal trasmettitore sopra descritto, da un indicatore principale che solitamente era allocato nel vano del navigatore, e da un ripetitore, esteriormente molto simile a quello delle bussole radio, che era posto sul cockpit, a destra (lato pilota).
C’era poi una scatola che conteneva l’elettronica, composta dall’oscillatore sopra menzionato, da un altro oscillatore a frequenza doppia, e da una catena di amplificazione composta da un doppio triodo e da un pentodo. Questo contenitore fungeva anche da scatola di giunzione, in quanto tutti i dispositivi erano collegati sul frontale attraverso appositi cavi.
Se l’argomento avrà la dovuta risonanza, cercherò di scannerizzare il manuale altrimenti ci accontentiamo della foto dello spaccato del trasmettitore, che allego. Queste poche righe, le mando in “avanscoperta” solo per capire se giocheremo io e Carlo o se ci sono altri interessati.

[I2MZC]

Alcune foto del sistema completo rimesso in funzione
Carlo I2MZC

Gyro Fluxgate Compass,a.jpg

Gyro Fluxgate Compass,b.jpg

Gyro Fluxgate Compass,c.jpg

[I2MZC]

Altre foto

Gyro Fluxgate Compass,d.jpg

Gyro Fluxgate Compass,e.jpg

Gyro Fluxgate Compass,f.jpg

[roberto burdese]

Interessanti informazioni e belle fotografie. Carlo MZC, secondo tè, cosa vorranno dire con quella scritta sulla scatola dell'amplificatore "USE ONLY IN COLD WEATHER". ! ? "BR"

[I2MZC]

Ciao Roberto, la scritta si riferisce al pulsante che sta sotto e serve ad aumentare la tensione al giroscopio al fine di scaldarlo un po' e farlo partirte più rapidamente. Poi durante il funzionamento rimane bello caldo!
Carlo I2MZC

[IK0QDQ]

Ciao Carlo,
il tuo esemplare lo hai acquistato direttamente dalla Pioneer???
sembra veramente nuovo!!!!
Ne hai verificato il funzionamento???
Mi sembra di vedere che hai in meccanismo di "ingabbiamento" pilotato da un motere elettrico ( i primi tipi erano messi in posizione per mezzo si una corda tipo contakilometri).
A me manca e a suo tempo, provai il funzionamento del trasmettitore semplicemente inserendo un'asse meccanico con una manopola (che ora non trovo più).
A che ne so io, il sistema di ingabbiamento serve a mantenere il giroscopio perfettamente perpendicolare con la superfice terrestre, ed in volo, va attivato con una certa frequenza.
Secondo me, se il tutto è fermo su di un tavolino, una volta eretto e sganciato, il sistema dovrebbe rimanere in funzione per molte ore.
Ci dici la tua in proposito!??!!
Edoardo

[IW1FQG]

I sensori fluxgate sono utilizzati anche nelle boe acustiche antisommergibili (sonobuoy) di tipo direzionale. Queste boe Impiegano 4 idrofoni direttivi, e trasmettono un segnale codificato (DIFAR) da cui si può estrarre un’informazione analoga in un certo senso alla stereofonia, ma referenziata al nord magnetico utilizzando il segnale prodotto dal fluxgate.
Nella foto è visbile il gruppo sensore di una sonobuoy risalente ad inizio anni '70. I circuiti stampati contengono una congerie di preamplificatori, moltiplicatori a 4 quadranti, filtri attivi e trimmer di taratura necessari all'elaborazione del sgnale audio ed alla combinazione di questo con il segnale prodotto dal fluxgate.
Il sensore magnetico è quanto di più semplice ed economico: un barilotto di plastica con all'interno un nucleo; all'esterno ci sono le bobine per l'eccitazione e quelle par la captazione. Il segnale prodotto è in quadratura (seno-coseno).
Il nucleo magnetico rimane in assetto orizzontale perchè galleggia in un fluido (nessun giroscopio).

ciao
Ugo, IW1FQ

SSQ-53 SP_6.JPG

[I2MZC]

Ciao Edo, io sono nemico degli apparati cosidetti "oiginali", cioè lasciati nello stato in cui si trovano. Molti non accettano apparati ricondizionati perchè non originali e vissuti, per cui tutti i restauratori di quadri e di opere d'arte antica sono da bocciare. A me invece piace avere gli apparati come erano il giorno in cui li hanno costruiti. Anche questo, anche se era in ottime condizioni è stato restaurato. Non l'ho trovato cosi' tutto intero ma pezzo per pezzo nei vari mercatini americani e portato a casa a rate, anche perchè il peso totale non è indifferente.
Il sistema di erezione che in questo caso è elettrico, d'altra parte quando il trasmettitore veniva montato nell'ala di un B17, il bounden avrebbe dovuto essere lungo molti metri con tutti i problemi che avrebbe comportato. Questo dispositivo veniva azionato una sola volta all'accensione per portare il giroscopio il più perpendicolare possibile. Poi il sistema di correzione automatica portava il giroscopio perfettamente in verticale e lo manteneva in quella posizione fino a che non veniva spento.
Io ho un orizzonte artificiale che ha lo stesso identico sistema e l'ho usato molto in volo e funzionava in maniera impeccabile.
L'unico difetto é l'essere abbastanza rumoroso. Nei giroscopi elettrici ci sono diversi modi di mantenerli in posizione verticale, i primi erano meccanici come quello del C1 e in seguito con degli interruttori a mercurio che fungevano da livelle. Il C1 non ha sistemi di forzatura alla posizione verticale iniziale ma la raggiunge automaticamente dopo circa 15 minuti dall'accensione.
Carlo I2MZC

[IK0QDQ]

Ciao Carlo,
anche io ho "quasi tutto" di questo sistema, ma è peggio del vestito di arlecchino, in quanto ho preso i vari pezzi sulla baia uno alla volta.
ad esempio il trasmettitore porta una targhetta del 1944 per un contratto della US Navy, mentre l'amplificatore è dello stesso anno, ma venduto all'US Army ecc. ecc. Comunque i manuali americani sono seri, e riportano tutte le corrispondenze. Io, ovviamente ho messo insieme tutti apparati "compatibili".
L'unica cosa che mi manca è il motore per l'igabbiamento (chiamiamiamolo così, perchè in quell'altro modo mi sembra brutto), ed il relativo bouden.
Comunque il mio trasmettitore è arrivato con una bellissima manopolina (originale e piombata) che permette di bloccare il sistema durante il trasporto. Le prime prove le feci semplicemente sbloccando il sistema a mano. Ovviamente lasciato sul tavolino non ha più bisogno di essere riallineato.
Il ricevitore"Master" è l' AN-5752-2 (sempre 1944) invece che 5752-1. della versione -2 non ho trovato documentazione, ma aprendola, ossernando e confrontando con le foto ed i circuiti riportati sul mio manuale, mi sembra che l'unica differenza sia il fatto che sul "-2" ci sono due connettori: l'uno, AN-3106-20-27 (quello a 14 poli) è identico per entrambe le versioni. Quello aggiunto sulla versione"-2" mi sembra essere una presa per un eventuale ripetitore, che nella versione "1" non c'è. A me sembra che anche il tuo sia il modello "-2" confermi?????
Se dovessi avere un motore doppio o ti dovesse capitare di vederlo in qualche asta, per favore, fammi sapere.
In queste sere, al calduccio, vicino al camino, sto finendo di rifare dei cavi decenti, BR mi ha prestato un generatore a 400Hz, a presto le prove.
Edoardo