Indicateur de vitesse verticale
Un indicateur de vitesse verticale analogique (VSI) peut également être appelé indicateur de vitesse verticale (VVI) ou indicateur de vitesse de montée. Il s'agit d'un manomètre différentiel à lecture directe qui compare la pression statique du système statique de l'avion dirigée dans un diaphragme avec la pression statique entourant le diaphragme dans le boîtier de l'instrument. L'air est libre de circuler librement dans et hors du diaphragme, mais il est amené à circuler dans et hors du boîtier à travers un orifice calibré. Une aiguille attachée au diaphragme indique une vitesse verticale nulle lorsque la pression à l'intérieur et à l'extérieur du diaphragme est la même. Le cadran est généralement gradué en centaines de pieds par minute.
Une vis de réglage de mise à zéro, ou bouton, sur la face de l'instrument est utilisée pour centrer le pointeur exactement sur zéro lorsque l'avion est au sol.
Au fur et à mesure que l'avion monte, la pression d'air non restreinte dans le diaphragme diminue à mesure que l'air devient moins dense. La pression d'air du boîtier entourant le diaphragme diminue plus lentement, devant traverser la restriction créée par l'orifice. Cela provoque une pression inégale à l'intérieur et à l'extérieur du diaphragme, ce qui provoque une légère contraction du diaphragme et le pointeur indique une montée. Le processus fonctionne en sens inverse pour un avion en descente. Si une montée ou une descente régulière est maintenue, un différentiel de pression constant est établi entre le diaphragme et la pression du boîtier qui l'entoure, ce qui donne une indication précise du taux de montée via des graduations sur la face de l'instrument.
Un inconvénient du mécanisme de vitesse de montée tel que décrit est qu'il y a un décalage de six à neuf secondes avant qu'une pression différentielle stable puisse être établie qui indique la vitesse réelle de montée ou de descente de l'aéronef. Un indicateur de vitesse verticale instantanée (IVSI) a un mécanisme intégré pour réduire ce décalage. Un petit amortisseur, ou piston, légèrement suspendu, réagit au changement de direction d'une montée ou d'une descente abrupte. Lorsque ce petit accéléromètre le fait, il pompe de l'air dans ou hors du diaphragme, accélérant l'établissement du différentiel de pression qui provoque l'indication appropriée.
Les planeurs et les avions plus légers que l'air utilisent souvent un variomètre. Il s'agit d'un VSI différentiel qui compare la pression statique à une pression connue. Il est très sensible et donne une indication instantanée. Il utilise une palette rotative avec un pointeur attaché à elle. La girouette sépare deux chambres. L'un est connecté à l'évent statique de l'avion ou est ouvert à l'atmosphère. L'autre est relié à un petit réservoir à l'intérieur de l'instrument qui est rempli à une pression connue. Lorsque la pression d'air statique augmente, la pression dans la chambre à air statique augmente et pousse contre l'aube. Cela fait tourner la palette et le pointeur, indiquant une descente puisque la pression statique est maintenant supérieure à la quantité définie dans la chambre avec la pression du réservoir. Lors d'une montée, la pression du réservoir est supérieure à la pression statique ;
L'indication du taux de montée dans un système d'instruments à affichage numérique est calculée à partir de l'entrée d'air statique vers l'ADC. Un capteur de pression anéroïde, ou à l'état solide, réagit en permanence aux changements de pression statique. L'horloge numérique à l'intérieur de l'ordinateur remplace l'orifice calibré trouvé sur un instrument analogique. Au fur et à mesure que la pression statique change, l'horloge de l'ordinateur peut être utilisée pour développer un taux de changement. En utilisant la conversion de taux de déchéance connue pour la pression atmosphérique lorsque l'altitude augmente ou diminue, un chiffre de montée ou de descente en pi/min peut être calculé et envoyé au cockpit. La vitesse verticale est souvent affichée près des informations de l'altimètre sur l'affichage de vol principal.
