Ein Richtungskreisel, wobei das Wort Gyro für Gyroskop steht, ist ein Instrument, das verwendet wird, um die Richtung anzuzeigen, in die sich ein Flugzeug bewegt. Die alleinige Verwendung von Magnetkompassen kann bei bestimmten Flugmodi des Flugzeugs manchmal zu Fehlern führen. Richtungskreisel werden typischerweise in Kombination mit einem Magnetkompass verwendet und befinden sich im Cockpit eines Piloten. Es gibt eine Vielzahl von Richtungskreiseln mit unterschiedlichen Komplexitätsgraden.
Wenn ein Flugzeug schräg liegt oder auf die Seite rollt, beginnt eine magnetische Kompassnadel im Allgemeinen in eine falsche Richtung zu zeigen. Dies wird als Dip-Fehler bezeichnet und nimmt zu, je mehr ein Pilot ein Flugzeug in einer Bank hält. In ähnlicher Weise werden Kompasse während Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen falsch gelesen. Außer in Momenten eines gleichmäßigen, waagerechten Fluges ist es für genaue Kursmessungen notwendig, die Ausrichtung des Flugzeugs zu berücksichtigen.
Um die Orientierung eines Flugzeugs zu bestimmen, wird ein Gyroskop verwendet. Gyroskope beruhen auf dem Prinzip der Drehimpulserhaltung. Eine Scheibe ist in einem schwenkbaren Rahmen gelagert und wird mit einer hohen Rotationsgeschwindigkeit gedreht. Das Ergebnis ist eine sich drehende Scheibe, die unabhängig von Änderungen der Ausrichtung des Rahmens dieselbe Ausrichtung beibehält. In einem Flugzeug zum Beispiel zeigt die sich drehende Scheibe in die gleiche Richtung, selbst wenn das Flugzeug nickt, giert und rollt.
Die Tatsache, dass sich die Erde dreht, bedeutet, dass ein Richtungskreisel gelegentlich von einer Kompassreferenz zurückgesetzt werden muss. Diese Notwendigkeit einer periodischen Korrektur wird am stärksten in der Nähe der Pole und am wenigsten in der Nähe des Erdäquators wahrgenommen. In einem einfachen Flugzeug kann der Pilot den Richtungskreisel mehrmals pro Stunde manuell neu kalibrieren. Anspruchsvollere Flugzeuge verwenden sogenannte Slave-Gyros, die ständig elektronisch aktualisiert werden.
Die Ausgabeanzeige eines Richtungskreisels ähnelt der eines Kompasses. Es gibt oft einen Umriss eines Flugzeugs, dessen Nase in Fahrtrichtung zeigt. Zahlen beginnen normalerweise an der Nordposition und erhöhen sich im Uhrzeigersinn in einem vollen Kreis. Die Zahlen können für Dutzende von Grad im Bereich von 0 bis 36 anstelle von 0 bis 360 Grad stehen.
In einem Raumfahrzeug sind Magnetkompasse normalerweise nicht hilfreich. Es kann jedoch eine Form eines Richtungskreisels verwendet werden, um die Orientierung zu bestimmen. Gyroskope funktionieren im Weltraum einwandfrei, da der Drehimpulserhaltungssatz universell gilt. Solange die sich drehende Kreiselscheibe nicht aufgrund von Reibung übermäßig langsamer wird, behält die Drehachse des Kreisels die gleiche Ausrichtung bei.