Um indicador de velocidade vertical (VSI) é um instrumento usado para indicar a taxa na qual a aeronave sobe ou desce. O VSI é um instrumento estático conectado às linhas de ar estáticas e portas estáticas da aeronave. Esses instrumentos são marcados com um ponto zero que, se corretamente calibrado, indicará vôo nivelado e escalas idênticas positivas e negativas acima e abaixo do ponto zero. Uma leitura positiva indica um aumento na altitude ou status de subida; uma leitura negativa mostra uma descida ou diminuição da altitude. Devido à natureza do diferencial de pressão de sua operação, um VSI geralmente apresenta um pequeno atraso de resposta ao retornar a indicação precisa de uma subida, descida ou retorno ao vôo nivelado.
Taxas de subida e descida são fatores críticos nos regimes de vôo de qualquer aeronave; a indicação precisa e confiável dessas tendências é um dos requisitos de instrumentação mais básicos nos tipos de asa fixa e rotativa. Isso torna o indicador de velocidade vertical um dos instrumentos básicos de vôo encontrados na maioria das aeronaves. Também conhecido como variômetro ou indicador de taxa de subida e descida (RCDI), o VSI é um instrumento de pressão de ar estática que depende de diferenciais de pressão para sua operação. O ponteiro do dial é conectado por meio de uma série de ligações a um diafragma que apresenta uma conexão irrestrita com as linhas de ar estáticas da aeronave. A caixa do instrumento dentro da qual o diafragma está alojado também é conectada à fonte de ar estática, mas tem uma restrição calibrada em seu caminho.
Quando um avião está em vôo nivelado, não há diferencial de pressão entre o diafragma e a pressão da caixa, e o indicador de velocidade vertical deve exibir uma leitura zero. Se a aeronave sobe ou desce, a pressão estática aumenta ou diminui. Em cada caso, o diafragma e o revestimento reagirão às mudanças na pressão em taxas diferentes devido à restrição na linha estática do revestimento. Este diferencial de pressão conhecido e controlável é o mecanismo que permite que o diafragma mova a agulha em incrementos precisos para indicar as taxas de subida e descida. As leituras do VSI são normalmente fornecidas em unidades de pés por minuto (ft / min) e são marcadas em incrementos de 100 pés com leituras máximas apropriadas para o tipo de aeronave. Embora ft / min seja a unidade VSI mais amplamente usada, alguns países usam instrumentos marcados com equivalentes métricos.
Embora o indicador de velocidade vertical geralmente reaja às mudanças na altitude com muito mais rapidez do que os altímetros, ele apresenta um pequeno intervalo de tempo antes de começar a indicar um desvio com precisão. Esse atraso é geralmente entre 6 e 9 segundos e ocorre antes que o ponteiro mostre leituras precisas de subida ou descida e antes de retornar a zero ou indicação de vôo nivelado. Embora o ponteiro mostre imediatamente uma tendência de subida ou descida, os pilotos devem esperar pelo menos 10 segundos antes de confiar nas leituras exatas de ft / min.