Ein Vertikalgeschwindigkeitsanzeiger (VSI) ist ein Instrument, das verwendet wird, um die Geschwindigkeit anzuzeigen, mit der Flugzeuge steigen oder sinken. Das VSI ist ein statisches Instrument, das mit den statischen Luftleitungen und den statischen Anschlüssen des Flugzeugs verbunden ist. Diese Instrumente sind mit einem Nullpunkt gekennzeichnet, der bei korrekter Kalibrierung einen Horizontalflug und identische positive und negative Skalen über und unter dem Nullpunkt anzeigt. Ein positiver Messwert zeigt eine Erhöhung der Höhe oder des Aufstiegsstatus an; ein negativer Messwert zeigt einen Abstieg oder eine Höhenabnahme an. Aufgrund der Druckunterschiedsnatur seines Betriebs weist ein VSI im Allgemeinen eine kleine Reaktionsverzögerung auf, wenn er anfänglich eine genaue Anzeige eines Steig-, Sink- oder Rückkehr zum Horizontalflug zurückgibt.
Steig- und Sinkgeschwindigkeiten sind kritische Faktoren in den Flugplänen jedes Flugzeugs; Eine genaue und zuverlässige Anzeige dieser Trends ist eine der grundlegendsten Instrumentierungsanforderungen sowohl bei Starr- als auch bei Drehflügeltypen. Dies macht den vertikalen Geschwindigkeitsmesser zu einem der grundlegenden Fluginstrumente, die in den meisten Flugzeugen zu finden sind. Auch bekannt als Variometer oder Rate of Climb and Sink Indicator (RCDI) ist das VSI ein statisches Luftdruckinstrument, das für seinen Betrieb auf Druckdifferenzen angewiesen ist. Die Zifferblattnadel ist über eine Reihe von Gestängen mit einer Membran verbunden, die eine uneingeschränkte Verbindung zu den statischen Luftleitungen des Flugzeugs bietet. Das Instrumentengehäuse, in dem die Membran untergebracht ist, ist ebenfalls mit der statischen Luftquelle verbunden, weist jedoch eine kalibrierte Drosselung in seinem Weg auf.
Wenn sich ein Flugzeug im Horizontalflug befindet, gibt es keine Druckdifferenz zwischen Membran- und Gehäusedruck, und die Vertikalgeschwindigkeitsanzeige sollte Null anzeigen. Steigt oder sinkt das Flugzeug, steigt oder sinkt der statische Druck. In jedem Fall reagieren Membran und Gehäuse aufgrund der Verengung in der statischen Leitung des Gehäuses unterschiedlich schnell auf die Druckänderungen. Diese bekannte und steuerbare Druckdifferenz ist der Mechanismus, der es der Membran ermöglicht, die Nadel in präzisen Schritten zu bewegen, um Steig- und Sinkgeschwindigkeiten anzuzeigen. VSI-Anzeigen werden normalerweise in Fuß pro Minute (ft/min) angegeben und sind in 100-Fuß-Schritten mit den für den Flugzeugtyp angemessenen Höchstwerten markiert. Obwohl ft/min die am häufigsten verwendete VSI-Einheit ist, verwenden einige Länder Instrumente, die mit metrischen Äquivalenten gekennzeichnet sind.
Obwohl der vertikale Geschwindigkeitsmesser in der Regel deutlich schneller auf Höhenänderungen reagiert als Höhenmesser, weist er eine kurze Zeitverzögerung auf, bevor er beginnt, eine Abweichung genau anzuzeigen. Diese Verzögerung beträgt normalerweise zwischen 6 und 9 Sekunden und tritt auf, bevor die Nadel genaue Steig- oder Sinkwerte anzeigt und bevor sie zur Null- oder Horizontalfluganzeige zurückkehrt. Obwohl die Nadel sofort einen Steig- oder Sinktrend anzeigt, sollten Piloten mindestens 10 Sekunden warten, bevor sie sich auf genaue ft/min-Werte verlassen.