La Bussola

Fin dall'antichità lo strumento di navigazione privilegiato da tutti i naviganti è la bussola magnetica. La semplicità di costruzione, il funzionamento indipendente da fonti energetiche, la precisione dell'indicazione sono stati alcuni degli elementi vincenti di questo strumento che accompagna ancor oggi chiunque si metta in viaggio. Tutti noi abbiamo preso in mano una bussola almeno una volta nella vita e probabilmente è stato fin da subito evidente alcuni limiti che la contraddistinguono e che influiscono sulla misura anche sugli aerei. Per capire bene i problemi legati a questo strumento è necessario prima spendere due parole sul suo funzionamento. La superficie della terra è ricoperta da un campo magnetico che culmina in due poli magnmetici posti vicino ai poli geografici. Le linee di questo campo sono parallele alla superficie terrestre all'equatore mentre diventano perpendicolari sopra al polo. L'ago magnetizzato della bussola si dispone secondo le linee di questo flusso magnetico come la bandierina posta sopra il tetto della casa si dispone parallelamente al flusso d'aria. La bussola magnetica quindi indica la posizione del nord magnetico e, facendo coincidere l'indicazione del nord della nostra scala con la punta dell'ago, permette di conoscere la direzione verso cui ci stiamo muovendo. Purtroppo questo strumento è soggetto a numerosi problemi. La sua indicazione infatti dipende dal campo magnetico terrestre che non è quasi mai diretto esattamente verso il polo nord magnetico, ma molto più spesso è deviato dalla presenza nel terreno di componenti ferrose o ferromagnetiche. Le linee di flusso del campo magnetico quindi non sono parallele le une alle altre ma hanno andamenti particolari descritti accuratamente nelle cartine aeronautiche. Il secondo problema legato al campo magnetico terrestre è la non coincidenza tra il polo magnetico e quello fisico. Una bussola che indica nord non indica il nord geografico, vi è quindi un errore nell'indicazione anch'esso riportato sulle cartine aeronautiche. Il terzo problema legato al campo magnetico terrestre e quindi non correggibile direttamente sulla bussola è il continuo spostarsi del polo nord magnetico verso est di circa 1 grado all'anno. Questo comporta la non attendibilità dei dati presenti su cartine troppo vecchie. Il quarto e ultimo problema infine riguarda la zona vicino ai poli dove la pendenza troppo accentuata delle linee magnetiche rende inutilizzabile la bussola creando una specie di cono attorno al polo in cui lo strumento non funziona. Oltre a questi problemi che non dipendono dallo strumento e quindi non possono essere corretti a priori la bussola magnetica è affetta da altri disturbi, primo fra tutti la presenza di materiale ferroso o magnetico a bordo del velivolo. Queste presenze infatti possono causare errori di lettura di anche 40 gradi. In genere questi effetti vengono ridotti effettuando quelli che vengono generalmente chiamati "giri bussola". L'aereo viene fatto ruotare di 360° varie volte registrando le indicazioni della bussola, inserendo poi delle piccole calamite l'indicazione viene corretta per arrivare a degli errori inferiori ai 2°. Viene infine creata una tabella per il pilota in cui sono riassunte le correzioni che deve fare nella lettura della bussola. Purtroppo questi non sono gli unici problemi che affliggono le bussole magnetiche montate sugli aerei. Per stabilizzare il piatto della bussola e mantenerlo pressoché orizzontale anche quando il campo magnetico non è parallelo alla superficie terrestre (volando a quote elevate per gli aerei incontrano un non parallelismo è più marcato) il baricentro della bussola viene spostato verso il basso rispetto al punto in cui disco rotante è appoggiato. Questa operazione rende però la bussola sensibile alle accelerazioni del velivolo causando un'indicazione sbagliata dello strumento variabile a seconda del tipo di accelerazione, e dell'emisfero in cui ci si trova. Ad esempio un'accelerazione in avanti mentre si vola con prua est causa una rotazione della bussola come se si stesse curvando a sinistra, mentre una curva verso sinistra mentre ci si trova ad una elevata latitudine nell'emisfero nord provoca un'indicazione di virata più larga fino ad indicare una virata verso destra. Per questo motivo, la bussola magnetica, pur restando uno degli strumenti principe nel cruscotto di un velivolo, è stata affiancata da altri strumenti di navigazione e viene utilizzata solo quando l'aereo non sta facendo nessun tipo di manovra e quindi non è soggetto a nessuna accelerazione.