Un indicateur de vitesse verticale (VSI) est un instrument utilisé pour indiquer la vitesse à laquelle l’avion monte ou descend. Le VSI est un instrument statique qui est connecté aux conduites d’air statiques et aux ports statiques de l’avion. Ces instruments sont marqués d’un point zéro qui, s’il est correctement calibré, indiquera un vol en palier et des échelles positives et négatives identiques au-dessus et au-dessous du point zéro. Une lecture positive indique une augmentation de l’altitude ou de l’état de montée ; une lecture négative indique une descente ou une diminution de l’altitude. En raison de la nature différentielle de pression de son fonctionnement, un VSI présente généralement un petit délai de réponse lorsqu’il renvoie initialement une indication précise d’une montée, d’une descente ou d’un retour en palier.
Les taux de montée et de descente sont des facteurs critiques dans les régimes de vol de tout aéronef; Une indication précise et fiable de ces tendances est l’une des exigences d’instrumentation les plus élémentaires sur les types à voilure fixe et tournante. Cela fait de l’indicateur de vitesse verticale l’un des instruments de vol de base que l’on trouve dans la plupart des avions. Également connu sous le nom de variomètre ou indicateur de taux de montée et de descente (RCDI), le VSI est un instrument de pression d’air statique qui repose sur des différentiels de pression pour son fonctionnement. L’aiguille de cadran est connectée via une série de liaisons à un diaphragme qui présente une connexion sans restriction aux conduites d’air statiques de l’avion. Le boîtier de l’instrument dans lequel le diaphragme est logé est également connecté à la source d’air statique mais présente une restriction calibrée sur son trajet.
Lorsqu’un avion est en vol en palier, il n’y a pas de différence de pression entre la membrane et la pression du carter, et l’indicateur de vitesse verticale doit afficher une lecture nulle. Si l’avion monte ou descend, la pression statique augmente ou diminue. Dans chaque cas, la membrane et le boîtier réagissent aux changements de pression à des taux différents en raison de la restriction dans la ligne statique du boîtier. Ce différentiel de pression connu et contrôlable est le mécanisme qui permet au diaphragme de déplacer l’aiguille par incréments précis pour indiquer les taux de montée et de descente. Les lectures VSI sont généralement données en unités de pieds par minute (ft / min) et sont indiquées par incréments de 100 pieds avec des lectures maximales appropriées pour le type d’aéronef. Bien que ft / min soit l’unité VSI la plus largement utilisée, certains pays utilisent des instruments marqués avec des équivalents métriques.
Bien que l’indicateur de vitesse verticale réagisse généralement aux changements d’altitude beaucoup plus rapidement que les altimètres, il présente un court délai avant de commencer à indiquer avec précision un écart. Ce délai est généralement compris entre 6 et 9 secondes et se produit avant que l’aiguille affiche des lectures précises de montée ou de descente et avant qu’elle ne revienne à zéro ou à l’indication de vol en palier. Bien que l’aiguille indique immédiatement une tendance à la montée ou à la descente, les pilotes doivent attendre au moins 10 secondes avant de se fier aux lectures exactes en pieds/minute.