Un giroscopio direccional, con la palabra giroscopio que significa giroscopio, es un instrumento utilizado para indicar la dirección en la que viaja un avión. El uso de brújulas magnéticas solo a veces puede dar lugar a errores durante ciertos modos de vuelo de la aeronave. Los giroscopios direccionales se usan típicamente en combinación con una brújula magnética y se encuentran en la cabina de un piloto. Se puede encontrar una variedad de giroscopios direccionales con diferentes niveles de complejidad.
Cuando una aeronave se inclina o rueda de lado, una aguja de brújula magnética generalmente comenzará a apuntar en una dirección incorrecta. Esto se llama error de inmersión, y aumenta a medida que un piloto inclina un avión. Del mismo modo, las brújulas se leerán incorrectamente durante los períodos de aceleración y desaceleración. Excepto en los momentos de vuelo estable y nivelado, es necesario tener en cuenta la orientación de una aeronave para mediciones de rumbo precisas.
Para determinar la orientación de una aeronave, se utiliza un giroscopio. Los giroscopios se basan en el principio de conservación del momento angular. Un disco está montado en un marco giratorio y se hace girar a una velocidad de rotación alta. El resultado es un disco giratorio que mantendrá la misma orientación independientemente de los cambios en la orientación del marco. En una aeronave, por ejemplo, el disco giratorio apuntará en la misma dirección incluso cuando la aeronave se incline, guiñe y ruede.
El hecho de que la Tierra gire significa que un giroscopio direccional debe restablecerse ocasionalmente desde una referencia de brújula. Esta necesidad de corrección periódica se experimenta más cerca de los polos y menos cerca del ecuador de la Tierra. En un avión simple, el piloto puede recalibrar manualmente el giroscopio direccional varias veces por hora. Las aeronaves más sofisticadas usan lo que se llama giroscopios esclavos, que se actualizan continuamente de forma electrónica.
La visualización de salida de un giroscopio direccional es similar a la de una brújula. A menudo hay un contorno de un avión con su nariz apuntando en la dirección del viaje. Los números generalmente comienzan en la posición norte y aumentan en sentido horario en un círculo completo. Los números pueden representar decenas de grados que van de 0 a 36 en lugar de 0 a 360 grados.
En una nave espacial, las brújulas magnéticas generalmente no son útiles. Sin embargo, se puede usar una forma de giroscopio direccional para determinar la orientación. Los giroscopios funcionan perfectamente bien en el espacio porque la ley de conservación del momento angular se aplica universalmente. Mientras el disco giratorio del giroscopio no disminuya excesivamente debido a la fricción, el eje de giro del giroscopio mantendrá la misma orientación.