201592_173959_Magnetismo

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
FACULDADE DE CIÊNCIAS AERONÁUTICAS – CSTPPA - Navegação Aérea I – 1 PPA 
Extrato de texto e figuras contidos no FAA-H-8083 – 15a, INSTRUMENT FLYING HANDBOOK, do U.S. 
Department of Transportation – Federal Aviation Administration, 2007. 
Tradução e adaptação livres feitas pelo professor Marcus Vinitius Mendonça Galvão de Souza 
 
Magnetismo 
A Terra é um imenso ímã girando no espaço, 
cercada por um campo magnético composto por 
linhas de fluxo invisíveis. 
As linhas de fluxo magnético têm duas 
importantes características: a) qualquer ímã que 
esteja livre para girar alinhar-se-á com eles, e b) 
uma corrente elétrica é induzida em qualquer 
condutor que passe por eles. Muitos indicadores 
de direção instalados nas aeronaves fazem uso de 
uma dessas duas características. 
A bússola magnética aeronáutica 
Um dos mais antigos e simples instrumentos para 
indicar as direções é a bússola magnética. É 
também um dos instrumentos básicos requeridos 
pela legislação aeronáutica, tanto para os voos 
visuais como por instrumentos. 
Características da Bússola Magnética 
Um ímã, ou magneto, é uma peça de material, 
usualmente metal, contendo ferro, que atrai e 
mantém as linhas de fluxo magnético. 
Independentemente de tamanho, todos os 
magnetos possuem dois polos: um polo chamado 
Norte e outro designado Sul. Quando um magneto 
é inserido no campo magnético de outro magneto, 
os polos contrários se atraem e os polos iguais se 
repelem. 
Uma bússola magnética aeronáutica, tal como a 
representada na Figura 1, possui dois pequenos 
magnetos instalados em uma boia de metal, 
selados dentro de um invólucro repleto de um 
fluido transparente apropriado, similar ao 
querosene. Uma escala graduada envolve a boia 
e é vista através de uma janela com uma linha de 
referência, chamada de linha de fé. A escala é 
marcada com letras representando os pontos 
cardeais Norte, Sul, Leste e Oeste e com números 
a cada 30° entre essas letras. O final 0 é omitido 
dessas direções; por exemplo, 3 = 30°, 6 = 60°, e 
33 = 330°. Há traços longos e curtos entre as 
letras e números, cada traço longo representando 
10° e cada traço curto representando 5°. 
Estrutura de uma Bússola Magnética 
O conjunto formado pela boia e escala graduada 
tem um pivô de aço inserido em uma campana 
que se apóia em seu extremo inferior sobre um 
cristal. A flutuação da bóia sustenta o peso do pivô 
e o fluido amortece a oscilação do conjunto. A 
maneira como estão instalados o pivô e o cristal 
permite que a boia gire livremente e incline-se até 
18° em relação à vertical. Em inclinações maiores, 
as indicações da bússola tornam-se erráticas e 
imprevisíveis. 
O invólucro da bússola é inteiramente preenchido 
com fluido. Para prevenir danos ou vazamentos 
quando o fluido expande ou contrai por causa das 
mudanças de temperatura, a parede traseira da 
caixa da bússola é selada por um diafragma 
flexível ou, em alguns aparelhos, por um fole de 
metal. 
Figura 1 - Uma bússola magnética. A linha vertical é 
chamada de linha de fé. 
Teoria de Operação da Bússola Magnética 
Os magnetos alinham-se com o campo magnético 
da Terra e o piloto lê as direções na escala 
diretamente sob a linha de referência. 
Observe que na Figura 1 o piloto vê a escala 
graduada pela sua parte de trás. Quando o piloto 
está voando para o Norte, tal como a bússola está 
mostrando, o Este fica à direita do piloto, mas o 
número “33” na escala, que representa 330° (que 
fica a Oeste, ou esquerda, do Norte), está à direita 
do Norte. A razão para esta aparente inversão é 
que o conjunto flutuante permanece estático, e 
quem gira em torno dele são o invólucro e o piloto, 
que sempre verá a escala graduada pelo seu lado 
traseiro. 
Um dispositivo compensador instalado na parte 
superior ou inferior da bússola permite que a 
manutenção aeronáutica crie um campo 
magnético interno ao instrumento para cancelar a 
influência de campos magnéticos externos. Isso é 
feito para corrigir os erros de instalação. A caixa 
do instrumento possui dois eixos em cujas 
extremidades conectam-se parafusos, acessíveis 
2 
 
pela frente da bússola. Um deles é marcado pelas 
letras E-W, e seu magnetismo afeta a bússola 
quando a aeronave está voltada para a direção E-
W. O outro parafuso é identificado pelas letras N-S 
e seu magnetismo afeta a bússola quando a 
aeronave está voltada para o Norte ou para o Sul. 
Erros induzidos da Bússola Magnética 
A bússola magnética é o instrumento mais simples 
do painel, mas está sujeita a numerosos erros que 
devem ser considerados. 
Declinação Magnética (DMG) 
A Terra gira em torno de seu eixo geográfico e as 
cartas e mapas são construídos usando 
meridianos que passam pelos polos geográficos. 
As direções medidas a partir dos polos são 
chamadas de Rumos Verdadeiros (RV). O Polo 
Norte Magnético para o qual aponta a bússola não 
está situado no Polo Norte Geográfico, mas 
distante cerca de 1.300 milhas náuticas. As 
direções medidas a partir dos polos magnéticos 
chamam-se Rumos Magnéticos (RM). As 
diferenças entre as direções verdadeiras e 
direções magnéticas são chamadas de 
Declinações Magnéticas (DMG). A Figura 2 
mostra as linhas isogônicas que identificam o 
número de graus de declinação magnética em sua 
área. A linha que passa próximo a Chicago é 
chamada de linha agônica. Em qualquer lugar ao 
longo dessa linha os dois polos estão alinhados e 
não existe declinação magnética. A Este dessa 
linha, o polo magnético é percebido como estando 
a Oeste do polo geográfico e uma correção deve 
ser aplicada às indicações da bússola para seguir 
em uma direção correta. 
 
 
Figura 2 - Linhas isogônicas são linhas de igual declinação 
magnética 
Voando na área de Washington, D.C., por 
exemplo, encontramos a declinação de 10° West. 
Se o piloto quer voar no Rumo Verdadeiro (RV) 
Sul (180°), a declinação magnética deve ser 
somada à direção verdadeira, resultando no Rumo 
Magnético (RM) 190°, adequado ao trajeto. Em 
contrapartida, voando na área de Los Angeles, 
CA, a declinação encontrada é 14° East. Para 
voar na direção verdadeira Sul, o piloto deverá 
subtrair a declinação magnética da direção 
verdadeira, resultando no rumo magnético 166°. A 
correção não varia com a proa da aeronave: é a 
mesma em qualquer posição da linha isogônica. 
Desvio Bússola (DB) 
Os ímãs de uma bússola alinham-se com qualquer 
campo magnético. Os campos magnéticos 
existentes em uma aeronave, causados por 
correntes elétricas que fluam por sua estrutura, 
pela proximidade da fiação, ou de qualquer outra 
parte magnetizada da estrutura, conflitam com o 
campo magnético da Terra e provocam um erro na 
bússola chamado Desvio Bússola (DB). 
Os desvios bússola, ao contrário das declinações 
magnéticas, são diferentes em cada proa, porém 
não mudam conforme a localização geográfica. As 
declinações magnéticas não podem ser 
modificadas ou reduzidas, mas os desvios bússola 
podem ser minimizados quando o piloto ou os 
mecânicos realizam as tarefas de manutenção 
conhecidas como “compensação da bússola”. 
A maioria dos aeroportos tem uma rosa dos 
ventos, que é uma série de linhas marcadas em 
uma área plana sobre uma pista de táxi ou 
estacionamento, em alguma localização livre de 
interferências magnéticas. A partir do Norte 
Magnético são pintadas linhas indicativas a cada 
30°, tal como mostrado na Figura 3. 
 
 
Figura 3 – A utilização de uma rosa dos ventos auxilia a 
correção dos erros da bússola. 
O piloto ou a manutenção alinha a aeronave em 
cada proa magnética e ajusta a compensação 
magnética para minimizar as diferenças entre as 
indicações da bússola e a real proa magnética da 
aeronave. Qualquer erro que não possa ser 
removido é gravado em uma tabela de correções 
como a que aparecena Figura 4, e colocada em 
um suporte próximo do instrumento. Se o piloto 
quer voar em uma Proa Magnética (PM) de 120° e 
3 
 
a aeronave está sento operada com os rádios 
ligados, o piloto deve voar em uma proa 
magnética de 123°. 
 
Figura 4 – O Cartão de Desvios da bússola mostra a correção 
a ser adotada em cada direção magnética. 
As correções para as declinações magnéticas e 
de desvios bússola devem ser aplicadas na 
sequência correta que é demonstrada abaixo, a 
partir do rumo verdadeiro desejado. 
Passo 1: Determinar o Rumo Magnético (RM) 
Rumo Verdadeiro (180°) ± Declinação Magnética 
(+10°) = Rumo Magnético (190°) 
O Rumo Magnético (190°) estará correto se não 
houver desvios da bússola a serem corrigidos. 
O Cartão de Desvios da bússola deverá agora ser 
considerado para o rumo magnético de 190°. 
Passo 2: Determinar a Proa Bússola (PB) 
Rumo Magnético (190°, obtido no passo 1) ± 
Desvio Bússola (-2°, do Cartão de Desvios) = Proa 
Bússola (188°) 
NOTA: Os rumos magnéticos intermediários 
àqueles listados no Cartão de Desvios precisam 
ser interpretados. 
Desta maneira, para seguir no rumo verdadeiro 
180° o piloto deverá voar na Proa Bússola 188°. 
Para encontrar o rumo verdadeiro que está sendo 
voado quando a Proa Bússola é conhecida: 
Proa Bússola ± Desvio Bússola = Rumo 
Magnético 
Rumo Magnético ± Declinação Magnética = Rumo 
Verdadeiro 
Erros de Inclinação 
Considera-se que as linhas de fluxo magnético 
saem da Terra no Polo Norte Magnético e entram 
de volta no Polo Sul Magnético. Nessas 
localizações, as linhas de fluxo são 
perpendiculares à superfície da Terra. 
No equador magnético, que está a meio caminho 
entre os polos, as linhas de fluxo são paralelas à 
superfície. Os magnetos de uma bússola alinham-
se com as linhas de fluxo campo e perto dos polos 
eles inclinam-se, ou empinam-se, junto com elas. 
O limbo da bússola é balanceado com um 
pequeno contrapeso, de maneira a que 
permaneça relativamente nivelado quando 
operando nas latitudes médias. A inclinação da 
bússola associada a este contrapeso causa dois 
erros notáveis: erro de viragem e erro de 
aceleração. 
De uma maneira geral, podemos dizer que atuam 
dois vetores sobre os magnetos de uma bússola: 
um componente horizontal, muito presente nas 
pequenas latitudes e pouco presente nas 
proximidades dos polos magnéticos e um 
componente vertical, por sua vez quase ausente 
nas proximidades do Equador e absolutamente 
presente sobre os polos. 
A influência do componente vertical do campo 
magnético terrestre causa o erro de viragem na 
bússola, que é mais aparente nas proas Norte ou 
Sul. Quando uma aeronave voando em uma proa 
Norte faz uma curva na direção Este, a aeronave 
inclina-se para a direita, mas o limbo da bússola 
empina-se para a direita. O componente vertical 
do campo magnético terrestre puxa a extremidade 
Norte do magneto para a direita, e o conjunto 
flutuante gira na direção Oeste, a direção contrária 
à direção para a qual a curva está sendo 
realizada. Figura 5. 
 
Figura 5 - Erro de viragem 
4 
 
 
Figura 6 - Erro de aceleração. 
Se a curva é feita do Norte para o Oeste, a 
aeronave inclina-se para a esquerda e o limbo da 
bússola tomba para o lado esquerdo. O campo 
magnético atua sobre o magneto, fazendo com 
que o limbo gire no sentido Este. Essa indicação é 
também oposta à direção em que a curva é feita. 
A regra a ser considerada é a seguinte: quando 
começar uma curva a partir de uma proa Norte, as 
indicações da bússola atrasar-se-ão em relação à 
curva. 
Quando uma aeronave está voando em uma proa 
Sul e começa uma curva para a direção Este, o 
campo magnético provocará um giro do limbo na 
mesma direção da curva. Se a curva for para a 
direção Oeste, a partir do Sul, o limbo da bússola 
será impulsionado a girar na direção Oeste, na 
também na mesma direção da curva. A regra para 
este erro é: quando iniciar uma curva a partir da 
direção Sul, as indicações da bússola antecipar-
se-ão à curva. 
No erro de aceleração, o contrapeso de correção 
provoca a concentração de peso em um dos lados 
do limbo. Quando a aeronave está voando com 
velocidade constante nas direções Este ou Oeste, 
o limbo permanece nivelado. Os efeitos da 
inclinação das linhas de fluxo magnético e do 
contrapeso são praticamente iguais e se anulam. 
Se a aeronave acelera em uma proa Este, a 
inércia do contrapeso tende a fazer com que o 
limbo da bússola gire para o Norte. Tão logo a 
velocidade da aeronave volte a se estabilizar, o 
limbo volta a indicar a primitiva proa. 
Se a aeronave estiver voando para o Este 
desacelerar, a inércia causará o deslocamento do 
contrapeso para a frente e o limbo girará para o 
Sul até que a velocidade volte a se estabilizar. 
Quando voando na direção Oeste, as mesmas 
coisas acontecem. A inércia resultante da 
aceleração causa o deslocamento do contrapeso 
para trás e o limbo da bússola girará no sentido 
Norte. Quando a aeronave desacelera na proa 
Oeste, a inércia provocará o deslocamento do 
contrapeso para a frente e o limbo girará no 
sentido Sul. 
Erro de Oscilação 
Oscilação é uma combinação de todos os demais 
erros e isso resulta em que o limbo da bússola 
fique balançando para frente e para trás, enquanto 
as proas sofrem variações. 
Se for preciso ajustar o giro direcional, use a 
indicação média entre as oscilações. 
A Bússola Elétrica (The Vertical Card Magnetic 
Compass, no original) 
A bússola magnética do tipo boia não somente 
apresenta os erros descritos anteriormente mas 
também traz dificuldades para a leitura. É fácil 
iniciar uma curva na direção errada porque a carta 
aparece pelo lado traseiro. O Este está onde o 
piloto gostaria que estivesse o lado Oeste. A 
bússola elétrica, de aparência vertical, elimina 
alguns dos erros e confusões. 
O dial desse instrumento é graduado com letras 
representando os pontos cardeais, números a 
5 
 
cada 30° e traços a cada 5°. O dial é acionado por 
um conjunto de engrenagens montado a partir do 
eixo do magneto, e o nariz da aeronave 
desenhado no vidro do instrumento representa a 
linha de fé para a leitura da proa da aeronave no 
dial. Correntes de Eddy induzidas em um 
dispositivo de alumínio minimizam as oscilações 
do magneto. [Figura 7] 
O Sistema de Fluxo na Bússola Elétrica 
Tal como antes mencionado, as linhas de fluxo 
magnético possuem duas características básicas: 
um magneto alinha-se com esse fluxo, e uma 
corrente elétrica é induzida, ou gerada, em 
qualquer condutor cruzado por ele. 
 
 
Figura 7 - A bússola elétrica 
A bússola elétrica que controla os giroscópios a 
ela escravizados usa a característica da corrente 
induzida. A válvula de fluxo é um pequeno anel 
segmentado, tal como apresentado na Figura 8, 
feita de ferro macio que é sensibilizado muito 
facilmente pelas linhas de fluxo magnético. 
 
Figura 8 – O anel de ferrite da válvula de fluxo aceita o fluxo 
do campo magnético terrestre sempre que há uma inversão 
de corrente na bobina central. Esse fluxo provoca a 
passagem de corrente elétrica pelas três bobinas radiais. 
Em torno de cada uma das três pernas está 
instalada uma bobina para capturar a corrente 
induzida no anel pelo campo magnético da Terra. 
Uma bobina instalada em torno do eixo central da 
peça recebe uma corrente alternada de 400Hz 
AC. Durante o tempo em que essa corrente está 
em seu pico, o que ocorre duas vezes em cada 
ciclo, há tanto magnetismo produzido por essa 
bobina que a peça não consegue capturar as 
linhas de fluxo magnético terrestre. 
 
 
Figura 9 A corrente em cada uma das três bobinas modifica 
conforme a proa da aeronave., 
Como a corrente inverte entre os picos, ela 
desmagnetiza o anel e, nesse momento, ele se 
torna apto a ser sensibilizadopelas linhas de fluxo 
do campo magnético terrestre. Esse fluxo passa 
pelos segmentos em que estão as bobinas, e faz 
surgir correntes induzidas em cada uma delas. 
Essas três bobinas estão conectadas de forma 
que as correntes que por elas passam modificam-
6 
 
se conforme as alterações de proa da aeronave. 
Figura 9. 
As três bobinas estão conectadas a três outras 
bobinas similares, mas menores, em um 
sincronizador dentro do instrumento do painel. O 
sincronizador faz girar o limbo de um Radio 
Magnetic Indicator (RMI) ou de um Horizontal 
Situation Indicator (HSI). 
Indicador Remoto da Bússola 
O indicador remoto da bússola foi desenvolvido 
para compensar os erros e limitações dos 
modelos mais antigos de indicadores de proa. Os 
dois componentes principais de um sistema típico 
são o indicador pictorial de navegação e a unidade 
de controle de sincronização (slave control). 
Figura 10. O indicador pictorial de navegação é 
comumente chamado de Horizontal Situation 
Indicator (HSI). 
A unidade de controle do servo controle conta com 
um botão do tipo pushbutton que seleciona um 
dos modos “slave gyro” ou “free gyro”. Essa 
unidade tem também um indicador de 
sincronização e dois botões para ajustes manuais 
das proas, que fazem o limbo girar no sentido 
horário ou anti-horário, respectivamente. O 
indicador de sincronização mostra a diferença 
existente entre a indicação da bússola e a proa 
magnética. Uma deflexão para a direita indica a 
existência de um erro da bússola no sentido 
horário; uma deflexão para a esquerda indica um 
erro no sentido anti-horário. Sempre que a 
aeronave estiver em curva e o limbo da bússola 
girar o indicador de sincronização apresentará 
uma deflexão total para um ou outro lado. Quando 
o sistema estiver no modo livre, o limbo da 
bússola pode ser ajustado pelo acionamento de 
um dos dois botões de ajuste manual. 
 
Figura 10 – Indicador pictorial de navegação (HSI no alto), 
transmissor de azimute magnético e unidade de comando 
do servo controle. 
O transmissor de azimute magnético é uma 
unidade separada, montada em um ponto remoto 
onde não haja interferências eletromagnéticas, 
geralmente em uma asa. Ele contém a válvula de 
fluxo magnético, que é a sensora direcional do 
sistema. A concentração de linhas de força 
magnética, depois de ser estabilizada, transforma-
se em sinal retransmitido para o giro direcional 
servo controlado, que também foi montado em um 
ponto remoto. Esse sinal aciona um pequeno 
motor no giroscópio da unidade e faz a unidade 
alinhar-se com o sinal do transmissor. O 
transmissor de azimute magnético é conectado 
eletricamente ao HSI. 
Há diversos tipos de bússolas elétricas, e somente 
os aspectos básicos do sistema foram abordados 
neste texto. Os pilotos precisam familiarizar-se 
com as características dos equipamentos das 
suas aeronaves. Como os instrumentos do painel 
tornaram-se mais numerosos e a disponibilidade 
de tempo do piloto encurtou por conta da maior 
carga de trabalho na cabine, os fabricantes de 
instrumentos trabalharam na direção da 
combinação de instrumentos. Um bom exemplo 
disso é o Radio Magnetic Instrument (RMI) na 
Figura 11. O limbo do instrumento é acionado por 
sinais provenientes da válvula sensora de fluxo 
magnético, e os dois ponteiros são movimentados 
por um aparelho ADF (Automatic Direction Finder) 
e por um aparelho VOR (Very high frequency 
Omnidirectional Range). 
 
 
Figura 11 Acionado por sinais provenientes de uma válvula 
sensora de fluxo magnético, o limbo deste RMI indica a proa 
da aeronave sob a linha de fé superior. O ponteiro verde é 
direcionado pelo ADF.