地球是一块巨大的磁铁，在太空中旋转，周围环绕着由无形的助焊剂线组成的磁场。 这些线在磁北极离开表面，在磁性南极重新进入。

磁通线有两个重要的特性：任何自由旋转的磁铁都会与它们对齐，并且电流会感应到任何穿过它们的导体中。 大多数安装在飞机上的方向指示器都利用了这两个特性之一。

7.3.1 磁罗盘 #

用于指示方向的最古老和最简单的仪器之一是磁罗盘。 它也是联邦法规 (14 CFR) 第 91 部分中针对 VFR 和 IFR 飞行的第 14 篇要求的基本工具之一。

磁铁是一种材料，通常是一种含有铁的金属，它吸引和保持磁通线。 无论大小，每个磁铁都有两个极点：北极和南极。 当一块磁铁放置在另一块磁场中时，不同的磁极会相互吸引，就像两极一样排斥。 飞机磁罗盘有两个小磁铁连接到一个密封在类似于煤油的透明罗盘流体内的金属浮子上。 一个称为卡片的渐变刻度被包裹在浮子上，并通过玻璃窗观察，上面有一条润滑剂线。 该卡片上标有代表北、东、南和西的主要方向的字母，以及这些字母之间每 30° 的数字。 从这些方向中省略了最后的“0”。 例如，3 = 30°、6 = 60° 和 33 = 330°。 字母和数字之间有长和短的毕业标记，每个长标记代表 10°，每个短标记代表 5°。

浮子和卡片组件的中心有一个硬化的钢枢轴，可在一个特殊的、弹簧加载的硬玻璃珠宝杯中行驶。 浮子的浮力使大部分重量从枢轴上移开，流体抑制了浮子和卡片的振荡。 这种宝石和枢纽式安装允许浮动自由旋转和倾斜到大约 18° 的堤岸角度。 在更陡峭的坡度角度，罗盘指示是不稳定和不可预测的。

罗盘外壳完全充满了罗盘流体。 为防止流体膨胀和随温度变化而膨胀或泄漏，罗盘外壳的后部用柔性隔膜密封，或在某些指南针中用金属波纹管密封。

磁体与地球磁场对齐，导频在与润滑线相对的刻度上读取方向。 请注意，在图 7-31 中，飞行员从背面看到指南针卡。 当飞行员向北飞行时，如指南针所示，东向飞行员向右。 在卡片上，代表 330°（北部以西）的“33”位于北部的右侧。 这种明显的倒退的原因是卡片保持静止，指南针外壳和飞行员转动它，总是从它的背面查看卡片。

安装在罗盘顶部或底部的补偿器组件允许航空维护技术人员 (AMT) 在指南针外壳内创建磁场，从而抵消局部外部磁场的影响。 这样做是为了纠正偏差误差。 补偿器组件有两个轴，其末端具有从罗盘前部可接近的螺丝刀槽。 每个轴旋转一或两个小补偿磁体。 一根竖井的末端标有 E-W，当飞机指向东方或向西时，它的磁铁会影响指南针。 另一个竖井标记为 N-S，当飞机指向北方或南方时，它的磁铁会影响罗盘。

7.3.2 磁罗盘感应误差 #

磁罗盘是面板中最简单的仪器，但它存在许多必须考虑的错误。 变化：地球绕其地理轴旋转； 地图和图表是使用穿过地理两极的经度子午线绘制的。 从地理极点测量的方向称为真实方向。 磁罗盘指向的磁北极与地理北极没有并置，而是在大约 1,300 英里外； 从磁极测量的方向称为磁方向。 在空中导航中，真方向和磁方向之间的差异称为变化。 测量和陆地导航中的这种角度差异称为偏角。

图 7-32 显示了确定其面积变化程度的等角线。 在芝加哥附近经过的这条线称为 Agonic Line。 沿着这条线的任何地方，两极对齐，没有变化。

例如，在华盛顿特区的飞行区域中，变化是西纬 10°。 如果飞行员想要飞行真正的南方航线（180°），则必须将变化添加到其中，从而导致 190° 的磁性航向飞行。 在洛杉矶、加利福尼亚的地区飞行，变异是东 14°。 要在那里飞行 180° 的真正航程，飞行员必须减去变化并飞行 166° 的磁性航向。 变化误差不随飞机航向而改变； 沿等效线的任何地方都是相同的。 偏差：指南针中的磁体与任何磁场对齐。 飞机中的局部磁场 由结构中流动的电流引起的，在附近的布线或结构的任何磁化部分，与地球磁场相冲突，并导致称为偏差的罗盘误差。

与变化不同，偏差在每个标题上不同，但不受地理位置的影响。 变化误差不能减少或改变，但当 AMT 执行称为“摆动罗盘”的维护任务时，可以最小化偏差误差。

大多数机场都有罗盘玫瑰，这是在坡道或维护启动区域上标出的一系列线路，没有磁干扰。 线，朝向磁北，每 30° 涂一次，如图 7-33 所示。

AMT 在每个磁性航向上对准飞机，并调整补偿磁铁，以最大限度地减少罗盘指示与飞机实际磁性航向之间的差异。 任何无法删除的错误都记录在指南针校正卡上，如图 7-34 中的，并放置在指南针附近的卡片夹中。 飞行员可以将飞机滑行到罗盘，并将飞机操纵到 AMT 规定的航向； 但是，只有 AMT 可以调整指南针或完成指南针校正卡。

变异和偏差的校正必须以正确的顺序应用，从所需的真实过程开始。 第一步：确定磁路。 真实路线 (180°) ± 变化 (+10°) = 磁道 (190°)。

如果没有偏差误差，则会转向磁性航向（190°）。 第 2 步：确定指南针课程。 磁性航向 (190°) ± 偏差（–2°，来自校正卡） = 指南针航向（188°）。 因此，为了引导真正的 180° 航向，飞行员将遵循 188° 的指南针路线。

要找到已知指南针课程时正在飞行的真实路线：指南针课程 ± 偏差 = 磁性课程 ± 变化 = 真实课程。 倾斜误差：磁通量线被认为是在磁北极离开地球并在磁性南极进入。 在这两个位置，线垂直于地球表面。 在两极之间的磁性赤道处，线条与表面平行。 指南针中的磁铁与该场对齐，靠近它们倾斜或倾斜的两极，浮动和卡片。 漂浮物与小的倾角补偿重量平衡，以抑制在北半球中纬度运行时的倾角的影响。 这种下降（和重量）会导致两个非常明显的错误：向北转向错误和加速错误。

地球磁场的垂直分量的拉力会导致向北转向误差，这在北部或南部的航向上很明显。 当一架飞机在北方航向上飞行时，飞机向右倾斜，指南针卡向右倾斜。 地球磁场的垂直分量将磁铁的北寻端拉到右边，浮子旋转，导致卡向西旋转，方向与转弯方向相反。 [Figure 7-35]

如果从北向西转弯，则飞机向左倾斜，指南针卡在左侧向下倾斜。 磁场拉动磁体的末端，使卡片向东旋转。 该指示再次与转弯的方向相反。 此错误的规则是：从向北开始转弯时，指南针指示落后于转弯。

当一架飞机在南方的航向上飞行并开始向东转弯时，地球磁场拉动磁铁的末端，磁铁向东旋转，与转弯的方向相同。 如果转弯是从南向西转的，则磁拉开始向西旋转的卡片——同样，在转弯的同一方向上。 此错误的规则是：从向南航向开始转弯时，罗盘指示会导致转弯。

在加速误差中，倾角校正权重导致浮子的末端和标记为 N（南方搜索端）的卡片的末端比另一端重。 当飞机在东方或西方的航向上以恒定速度飞行时，浮子和卡片是水平的。 磁性倾角和重量的影响大致相等。 如果飞机在东方航向上加速 [Figure 7-36]，重量的惯性保持浮子的末端向后移动，卡片向北旋转。 一旦飞机的速度稳定下来，卡片就会回到它的东部指示。 如果在这个东航航向上飞行时，飞机减速，惯性会导致重量向前移动，卡片向南旋转，直到速度再次稳定。

当在西部的航向上飞行时，也会发生同样的事情。 加速误差影响的助记符是“ands”（加速——北，减速——南）这个词。 加速导致向北的指示； 减速会导致向南的指示。

7.3.3 振荡误差 #

振荡是所有其他错误的组合，它导致罗盘卡在航向周围来回摆动。 将陀螺仪航向指示器设置为与磁罗盘一致时，请使用摆动之间的平均指示。

7.3.4 垂直卡磁罗盘 #

浮动磁铁类型的罗盘不仅有刚刚描述的所有错误，而且还适合混淆的阅读。 很容易朝错误的方向开始转弯，因为它的卡片向后出现。 东方是飞行员期望的西侧。 垂直卡磁罗盘消除了一些错误和混乱。 该指南针的表盘刻有代表主要方向的字母，每 30° 的数字和每 5° 的刻度标记。 表盘由轴安装的磁铁上的一组齿轮旋转，仪表玻璃上的符号飞机的机头代表用于从表盘读取飞机航向的润滑油管线。 涡流感应到铝阻尼杯中阻尼或减少磁体的振荡。 [Figure 7-37]

7.3.5 滞后或引线 #

从北方方向开始转弯时，罗盘落后于转弯。 从南方的航向开始转弯时，指南针引领转弯。

7.3.6 涡流阻尼 #

磁场相互作用的振荡幅度降低。 在垂直卡磁罗盘的情况下，来自振荡永磁体的磁通在阻尼盘或杯中产生涡流。 涡流产生的磁通量与永磁体的磁通量相对，并减小了振荡。