N

EW

S

NE

SESW

NW

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

La finalidad de este fascículo, es proporcionar al estudiante que se inicia como Controlador de Tránsito Aéreo, los conocimientos necesarios para interpretar y aplicar lo relacionado con la dirección magnética y darle las herramientas necesarias para comprender el arte de volar.

ORIENTACION GEOGRÁFICA

La rosa de los vientos

Dentro del proceso práctico de la Navegación Aérea, es de vital importancia la orientación, ya que esto será determinante para una aplicación correcta de muchos conceptos en este campo.Por lo tanto se hace necesario, conocer y familiarizarse perfectamente con el concepto de

ROSA DE LOS VIENT0S, también llamada rosa náutica.

La ROSA DE L0S VIENTOS es el círculo que tiene marcados 16 puntos en que se divide la vuelta al horizonte.

El horizonte se considera dividido en cuadrantes por las líneas NORTE - SUR (N-S) y ESTE - OESTE (E-W), que unen los cuatro puntos cardinales. (Figura Nº 1)

Por convención internacional, se denomina primer cuadrante al comprendido entre el NORTE y el

ESTE. Segundo

cuadrante, al comprendido entre el ESTE y el SUR. Tercer cuadrante, al comprendido entre el SUR y el OESTE y Cuarto cuadrante al comprendido entre el OESTE y el NORTE. Cada cuadrante se divide a su vez en dos partes iguales, por cuatro puntos llamados CUADRANTALES. Se designan con palabras compuestas, derivadas de los dos puntos cardinales más próximos, teniendo siempre como línea base la formada por el:

NORTE - SUR. Los nombres de los cuadrantales y sus equivalencias en grados son:

EW

N

S

N

1º CUADRANTE

2º CUADRANTE3º CUADRANTE

4º CUADRANTE

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

NE (045º)

SE (125º)

SW (225º)

El arco comprendido entre cada punto cardinal y el cuadrantal contiguo, se divide en dos partes iguales y se obtienen así: ocho nuevos puntos que se llaman colaterales u Octantales; se designan uniendo el nombre del cardinal y el cuadrantal que los comprende. Los nombres de los octantales y sus equivalencias (aproximadas) en grados son:

NNE (022º)

ENE (067º)

ESE (112º)

SSE (157º)

SSW (202º)

WSW (247º)

WNW (292ª)

NNW (337º)

La aplicación de la orientación geográfica por medio de la Rosa de los vientos es realmente sencilla. Como el Piloto o como Controlador de tránsito Aéreo, imagine que sobre cada punto de referencia existe una rosa de los vientos, ya que esta aplicación hará variar el concepto de orientación.

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

Analicemos la siguiente figura y demos la posición geográfica de la aeronave (en el centro de la gráfica) con relación a diferentes puntos.

La aeronave está:

Al SE del aeropuerto

Al SW del autódromo

Al NW del VOR

Al NE de la laguna

Al E de la ciudad

Es fácil deducir, que estando en la misma posición la aeronave, cambia sus posiciones geográficas, dependiendo de la referencia utilizada.

LAGUNA

N

VOR

AUTODRÓMO

AEROPUERTO

CIUDAD

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

RUMBO DE LA AERONAVE

Es el ángulo que se forma desde un punto de referencia llamado norte (que puede ser geográfico o magnético) y el eje longitudinal de la aeronave, en el sentido de las manecillas del reloj.

Veamos ahora la aplicación de este nuevo concepto, en el tema que nos interesa; orientación geográfica.

Desde un punto de vista muy general de la navegación, se dice que una aeronave está “entrando” a un aeródromo (o punto de referencia) cuando tiene la nariz de la aeronave apuntando al aeródromo (o punto de referencia).

Igualmente se dice que una aeronave está “saliendo” de un aeródromo (o punto de referencia) cuando la cola de la aeronave está apuntando al aeródromo o punto de referencia.

Esto nos sirve para determinar la posición geográfica de una aeronave que entra o sale de un aeródromo (o punto de referencia) y a la vez para determinar una sencilla relación entre la posición geográfica (expresada en grados de la circunferencia y el rumbo de la aeronave (expresado obviamente en grados).

N

N

RUMBO 235ºRUMBO 060º

060º

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

Observemos la siguiente gráfica: La aeronave en la posición “A” está entrando al aeródromo por el NW (315º) y lleva un RUMB0 de 135º; la aeronave de la posición “B” está saliendo del aeródromo por el ESE (112º) y lleva un RUMBO de 112º.

De aquí se deducen los dos siguientes principios generales:

Una aeronave ENTRANDO a un aeródromo, tendrá un RUMB0 que será siempre recíproco a la posición geográfica expresada en grados.

Una aeronave SALIENDO de un aeródromo, tendrá un RUMBO que será igual a la posición geográfica expresada en grados.

RUMBO 112º

ESE (112º)

RUMBO 135º

S

W

NW (135º)

B

A

N

E

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

La aeronave está saliendo del aeródromo “B” por la posición geográfica NNW (que equivale en grados a 337º) con rumbo 337º. Igualmente la aeronave está entrando al aeródromo “A” por la posición geográfica SSE (que equivale en grados a 157º) con rumbo 337º. La

Estos procesos de orientación geográfica tomados con relación a diferentes puntos de referencia, tienen una amplia e importante aplicación en procesos de navegación aérea y en procesos de Control de Tránsito Aéreo.

AERÓDROMOB

AERÓDROMO A

RUMBO 337º

N

N

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

MAGNETISMO

Se llama MAGNETISMO a la propiedad que tiene cierto elemento llamado IMAN, de atraer a otras sustancias llamadas magnéticas.

La naturaleza del magnetismo es la de un flujo de corrientes representado por las líneas de fuerza magnética que podemos imaginar que saliendo de uno de los polos, entran por el otro y cruzan el cuerpo del imán. Se acepta que las líneas de fuerza magnética siempre salen del polo N y se dirigen al polo sur imán.

El comportamiento de los imanes está regido básicamente por dos leyes:

Una de ellas (Ley de Amper) dice: “Polos del mismo nombre se repelen, polos de distinto nombre se atraen”.

La propiedad de los imanes que más nos interesa desde el punto de vista de la navegación, es la que tiene toda barra imantada de orientarse siempre en la dirección norte-sur, y basándose en esta propiedad magnética es posible la construcción de las brújulas magnéticas.

Si suspéndenos una aguja imantada de tal manera que tenga libertad de giro en el plano horizontal, tendremos una brújula magnética rudimentaria, que se orientará paralelamente al eje magnético de la tierra, ya que esta es un imán cuyo campo magnético tiene sus dos polos. Las líneas de fuerza magnéticas terrestres, se llaman .MERIDIANOS MAGNETICOS. Estos no se trazan en las cartas Aeronáuticas

LA BRÚJULA

Brújula, instrumento que indica el rumbo, empleado por marinos, pilotos, cazadores, excursionistas y viajeros para orientarse.

Hay dos tipos fundamentales de brújula: la brújula magnética, que en versiones primitivas se utilizaban ya en el siglo XIII, y el girocompás o brújula giroscópica, un dispositivo desarrollado a comienzos del siglo XX. En la brújula magnética el rumbo se determina a partir de una o varias agujas magnetizadas que señalan al polo norte magnético bajo la influencia del campo magnético terrestre. El girocompás, que no resulta afectado por el magnetismo terrestre, consiste en un giroscopio cuyo rotor gira alrededor de un eje confinado al plano horizontal de forma que dicho eje se alinea con la línea Norte-Sur paralela al eje de rotación terrestre, con lo que indica el norte verdadero.

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

BRÚJULA MAGNÉTICA

En su forma más sencilla este tipo de brújula está formado por una aguja magnetizada montada en un pivote situado en el centro de un círculo graduado fijo (denominado rosa de los vientos) de modo que la aguja pueda oscilar libremente en el plano horizontal. El compás náutico, una brújula magnética utilizada en la navegación, tiene varios haces de agujas magnetizadas paralelas fijados a la parte inferior de la rosa que pivota sobre su centro en un recipiente de bronce cubierto de vidrio. El recipiente está montado en un balancín, por lo que la rosa mantiene una posición horizontal a pesar del balanceo y cabeceo del barco.

En el compás líquido, el más estable de los compases náuticos, el recipiente está lleno de líquido, una mezcla de alcohol y agua. El líquido ayuda a sostener la rosa, que en este tipo de brújula pivota sobre su centro y flota en el líquido, con lo que se reduce la fricción en el pivote y se amortiguan las vibraciones de la rosa causadas por el movimiento del buque. Estas ventajas hacen que el compás líquido se emplee más que el compás seco. En ambos tipos hay trazada una línea negra vertical, conocida como línea de fe, en la superficie interior del recipiente, orientada según la proa del barco. El rumbo del buque se obtiene leyendo los grados que marca la rosa frente a la línea de fe. La brújula magnética sólo apunta al norte magnético si el barco está libre de magnetismo y si no hay objetos grandes de hierro o acero en las proximidades. Si el barco está magnetizado o la aguja se ve afectada por objetos de hierro o acero, se produce el error conocido como desviación. Para corregir la desviación la brújula se instala en un soporte denominado bitácora de compensación, equipado con un sistema de imanes que compensan las influencias perturbadoras.

Para obtener el norte verdadero en una brújula magnética también hay que efectuar las correcciones debidas a la declinación magnética (el ángulo formado entre el meridiano magnético y el meridiano verdadero). Este ángulo (también llamado variación magnética) puede ser positivo o negativo, y varía con la posición geográfica y en cierta medida con el tiempo. Se han determinado la magnitud, el signo y el cambio anual de la declinación de la mayoría de los lugares de la superficie terrestre, y estos datos están registrados en todas las cartas náuticas. Las tormentas magnéticas provocan cambios transitorios e impredecibles de la declinación, sobre todo en las latitudes más elevadas.

El compás náutico convencional resulta poco fiable en las aeronaves debido a los errores introducidos por los giros y aceleraciones bruscas del avión. Para eliminar estos errores, los compases aeronáuticos tienen un diseño especial, con unidades direccionales magnéticas estabilizadas respecto al movimiento del avión mediante péndulos o giróscopos.

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

MAGNETISMO TERRESTRE

El geomagnetismo estudia los fenómenos magnéticos que aparecen en la Tierra y en su atmósfera. La generación de los campos magnéticos parece estar relacionada con el movimiento de materia fluida conductora de electricidad en el interior de la Tierra, de tal forma que el planeta actúa como una dinamo autoexcitada. La materia conductora y el campo geomagnético podrían estar controlándose mutuamente. El estudio de este problema se conoce como magnetohidrodinámica o hidromagnetismo. El estudio de como el campo magnético ha cambiado a lo largo de la historia terrestre, llamado paleomagnetismo, ha suministrado las primeras pruebas sólidas de la teoría de la tectónica de placas.

POLO NORTE MAGNÉTICO

Los polos magnéticos de la tierra no coinciden con los polos geográficos.

El polo norte magnético se encuentra aproximadamente a los 76° de latitud norte y 102 de longitud Oeste y se considera como un área donde convergen las líneas de fuerza magnética.

El polo sur magnético se encuentra aproximadamente a los 73° de latitud sur y 56° de longitud Oeste, y se considera como una área de la cual divergen las líneas de fuerza magnética.

Recordando lo visto en módulos anteriores, la planificación básica de un vuelo comienza con el trazado de una ruta propuesta. Esta ruta al ser trazada sobre un mapa o carta geográfica, será lógicamente una dirección geográfica. Es evidente que para aeronaves que no dispongan de instrumentos abordo para el seguimiento “geográfico” de una ruta, este seguimiento debe ser hecho con uno que tenga siempre una orientación de referencia, que en navegación es el NORTE MAGNÉTICO y por esto, la Brújula Magnética es básicamente el indicado para el seguimiento de un determinado rumbo.

Pero si el trazado de una ruta sobre un mapa es Geográfico, el seguimiento en vuelo con la brújula es magnético, y además no coincide la posición del polo norte geográfico y el polo norte magnético, ¿no habrá marcadas diferencias que deberán ser tenidas en cuenta para lograr la planificación acertada del vuelo?

La respuesta y solución a esta pregunta esta en el conocimiento, efectos y aplicación de un término muy importante llamado DECLINACIÓN O VARIACIÓN MAGNÉTICA.

POLO NORTE GEOGRÁFICOPOLO NORTE

MAGNÉTICO

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

VARIACIÓN O DECLINACIÓN MAGNÉTICA es el ángulo formado entre el meridiano geográfico y el meridiano magnético. También puede definirse en forma general, como la diferencia entre lo GEOGRÁFICO y lo MAGNÉTICO, llámese rumbo, curso, norte, etc.

Como vemos en el dibujo, básicamente la declinación magnética puede tener tres manifestaciones:

DECLINACIÓN MAGNÉTICA AL ESTE - (E) Cuando el norte magnético está al ESTE del norte geográfico.

DECLINACIÓN MAGNÉTICA AL OESTE - (W) Cuando el norte magnético está al OESTE del norte geográfico.

DECLINACIÓN MAGNÉTICA CERO: Cuando el norte magnético coincide con el norte geográfico.

El piloto no debe preocuparse por el cálculo de estos valores ya que este se encuentra publicado en las cartas o mapas, en forma de líneas isogónicas o agónicas.

LÍNEA ISOGÓNICA: Línea que une puntos de la misma declinación magnética.

LÍNEA AGÓNICA: Línea que une puntos de declinación magnética cero.

DECLINACIÓN OESTE (W)DECLINACIÓN

ESTE (E)

POLO MAGNÉTICO

POLO GEOGRÁFICO

VARIACIÓN NULA

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

La declinación o variación magnética cambia con el tiempo, y esta variación también viene consignada en las cartas respectivas.

CONCEPTO DE RUMBO GEOGRÁFICO

Es el ángulo formado entre el meridiano geográfico y la dirección de vuelo de la aeronave, en el sentido de las manecillas del reloj.

RUMBO MAGNÉTICO

Es el ángulo formado entre el meridiano magnético y la dirección de vuelo de la aeronave, en el sentido de las manecillas del reloj.

RUMBO GEOGÁFICO

Ng

NM

RUMBO GEOGÁFICO

RUMBO MAGNÉTICO

RUMBO MAGNÉTICO

NM

Ng

NGNM

BA

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

APLICACIÓN DE LA DECLINACIÓN MAGNÉTICA

Observando los siguientes dibujos, obtendremos una idea más clara de la importancia y la forma correcta de aplicación de la declinación magnética.

El piloto de la izquierda ha planificado un vuelo con rumbo geográfico de 090° (medido sobre la carta), entre A-B, observa la línea Isogonica que pasa por el lugar (10° E) y sabe que si no hace la debida corrección, no llegará a su destino (B.). Gráficamente deducimos que su rumbo magnético (que lo puede seguir con la brújula) es de 080°.

Rg = 090° Rm = 080

El piloto de la derecha ha planificado un vuelo con rumbo geográfico de 090° (medido sobre la carta): observa la línea Isogónica que pasa por el lugar (10° W) y sabe que si no hace la debida y correcta corrección, no llegará a su destino (B). Gráficamente deducimos que su rumbo magnético es de 100°.

Aparentemente la situación inicial de los dos pilotos era la misma, rumbo geográfico planificado 090°. Pero la situación final es bastante diferente (compare los rumbos magnéticos obtenidos en los dos casos). Esto es debido a la diferente declinación magnética, que “afecta” los dos lugares donde

Rg = 090 Rm = 100°se va a efectuar el vuelo, y noscorrobora la importancia de conocer la correcta aplicación de la declinación

10°E

BA

10°W 10°W

10°E

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

De lo anterior podemos deducir dos sencillas normas, para la aplicación de la declinación magnética.

1) Para obtener un rumbo magnético, partiendo de un geográfico, si la declinación es al ESTE (E) se resta

2) Para obtener un rumbo magnético, partiendo de un geográfico, si la declinación es al OESTE (W) se suma.

Si la situación del problema es contraria (obtener un rumbo geográfico, partiendo de un magnético), las fórmulas serían también al contrario.

Veamos la fórmula en forma visual, para tener una idea más clara.

Los errores de la brújula magnética que el piloto debe conocer y comprender son:

Ejercicio 1

Si conocemos que una aeronave lleva un Rg de 120° y una declinación de 10°E . Cuál es el Rm.?

Rg= 120° Declinación= 10° E

Rm= ? Deducimos que:

Rm= 120° - 10°E = 110° Respuesta: Rm es 110°

Represéntelo en el tablero, gráficamente.

Ejercicio 2

Si conocemos que una aeronave lleva un Rm de 200° y una declinación de 5°W . Cuál es el Rg.?

Rg RmE - W +

E + W -

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

Rm= 200° Declinación= 5° W

Rg= ? Deducimos que:

Rg= 200° - 5°W = 195° Respuesta: Rg es 195°

Represéntelo en el tablero, gráficamente.

ERRORES DE LA BRÚJULA MAGNÉTICA

Los errores de la brújula son: ERROR POR OSCILACIÓN ERROR POR VIRAJE POR ACELERACIÓN Y DESACELERACIÓN DESVÍO

ERROR POR OSCILACIÓN

Este error es originado por movimientos del plano horizontal de la brújula que se manifiesta básicamente cuando se vuela en turbulencia.

El valor de este error no puede determinarse y por lo tanto tampoco corregirse.

ERROR POR VIRAJE

Este error es debido a que en un viraje, la componente vertical del magnetismo terrestre actúa sobre los imanes de la brújula magnética y hace que estos sean atraídos hacia dentro o hacia afuera del viraje, causando errores en la indicación inicial.

Este error es más significativo sobre todo cuando los virajes se inician a partir de los rumbos Norte (360°), o Sur (180º).

Cuando se vira partiendo del rumbo norte se puede notar que momentáneamente la brújula da una indicación en dirección opuesta a aquella en la que en realidad se está haciendo el viraje.

Si se continúa el viraje, hacia el Este o el Oeste, la brújula empezará a indicar el viraje en dirección correcta, pero con retraso.

Cuando se inicia el viraje partiendo del rumbo sur, la rosa tiende a girar en sentido opuesto al viraje, como consecuencia la brújula indicará correctamente el sentido del viraje, pero a una velocidad mayor, en otras palabras, se adelanta.

Todo lo dicho es aplicable en el hemisferio Norte, el Hemisferio Sur sucede lo contrario.

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

ERROR POR ACELERACIÓN Y DESACELERACIÓN

Este error también se debe a la componente vertical del magnetismo terrestre y es más significativo en los rumbos Este y Oeste.

Rumbo al Este. Cuando se aumenta la velocidad (acelera) aunque la nariz se mantenga en la misma dirección, la brújula indicará viraje al Norte.

Por otra parte, si se disminuye la velocidad (desacelera), la brújula indicará un viraje al Sur.

Rumbo al Oeste sucede exactamente lo mismo.

RUMBO DE BRÚJULA

Es el ángulo formado por el norte de brújula y la dirección de vuelo de la aeronave.

DESVÍO

Se llama Desvío El ángulo que forma el meridano magnético y la dirección perturbada de la aguja.

El desvío de la brújula puede ser al Este (E) o al Oeste (W) del norte magnético según el norte de brújula, queda al este o al Oeste del norte magnético..

Si lejos de masa magnética una aguja en libertad se orienta en la dirección del meridiano magnético, no ocurre lo mismo si se instala a bordo de una aeronave en cuya construcción se hallan metales magnéticos.

Observemos en el siguiente gráfico que el imaginario norte de brújula (Nb) tiene como referencia de posición, el norte magnético. En otras palabras, el Desvío es la diferencia entre lo magnético y lo de brújula.

El desvío será diferente para distintas brújulas, aún cuando estén en la misma aeronave.

En la misma forma que la declinación, el desvío de la brújula puede tener TRES manifestaciones:

Desvío De brújula al ESTE (E) : cuando el norte de brújula (Nb) la está al este del norte magnético (Nm)

Desvío De brújula al OESTE (W) : cuando el norte de brújula (Nb) la está al oeste del norte magnético (Nm)

Desvío de brújula Cero: cuando no existe desviación o perturbación a la posición normal Norte- sur de la brújula.

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

COMPENSACIÓN

Se entiende por compensación de una brújula la operación por medio de la cual se anula su desvío o se atenúa hasta conseguir para ello pequeños valores.

CALIBRACIÓN

Se entiende por calibración de una brújula a la operación que consiste en determinar y registrar los valores de los desvíos existentes para los diferentes rumbos de la aeronave.

El proceso de compensación de una brújula es bastante dispendioso y técnico, razón por la cual no vamos a detallarlo en nuestro estudio

Por el contrario veremos la forma de interpretación y utilización de la tabla de Calibración de la brújula. Estos desvíos pueden ser registrados en dos formas:

Como valor absoluto ( +2, -1, etc,.)

Rm 360 030 060 090 120 150 180 210 240 270 300 330Rb + 1 + 1 --- - 2 - 1 --- --- - 3 - 1 + 2 + 1 ---

Esto nos indica por ejemplo, que para un rumbo magnético planificado de 30º (o rumbos cercanos a este) debemos sumarle 1º, para obtener un rumbo de compás de 031º. O que para un rumbo magnético planificado de 210º (o rumbos cercanos a este) debemos restar 3º, para obtener un rumbo de compás de 270º

NMNb Nb Nm

DESVIO AL ESTE (E)DESVIO AL OESTE (W)

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

Con interpretación directa, es decir aparecerá directamente el valor del rumbo del compás que deberá gobernarse para determinado rumbo magnético.

Rm 360 030 060 090 120 150 180 210 240 270 300 330Rb 001 028 059 090 121 152 178 213 238 269 300 331

APLICACIÓN DEL DESVÍO DE BRÚJULALa aplicación del desvío de brújula es similar a la aplicación de la declinación magnética. Es decir:

Para obtener un rumbo de brújula, partiendo de un magnético, si el desvío es al este (E) se resta.

Para obtener un rumbo de brújula, partiendo de un magnético, si el desvío es al Oeste (W) se suma.

Si la situación del problema es contraria (obtener un rumbo magnético partiendo de un rumbo de brújula) las formulas serán también al contrario. Veamos la formula completa en forma visual, para obtener ya una idea correcta.

E-W+

RgE+W-

Tenga en cuenta las siguientes notas:

Entre lo geográfico y lo magnético, está la DECLINACIÓN

Entre lo magnético y lo de brújula (o compás) está el DESVÍO

No se puede llegar al rumbo del compás, partiendo del rumbo geográfico sin “pasar” por el rumbo magnético o viceversa.

Rg

E-W+

E-W+

E-W+

E-W+

Rm Rb

DIRECCIÓN MAGNÉTICA

El rumbo magnético será igual al rumbo geográfico, cuando la DECLINACIÓN MAGNÉTICA sea cero.

Si el rumbo geográfico, el magnético y el de brújula serán iguales, cuando la DECLINACIÓN MAGNÉTICA y el DESVÍO DE BRÚJULA sean cero.

Bibliografía:

Enciclopedia Encarta 2002Navegación Aérea, Editorial Paraninfo, AEROMADRID, España