El horizonte artificial o indicador de actitud esta instalado directamente delante del piloto. Hay un buen motivo para esta ubicación, pues es el único instrumento que sirve como sustituto directo del horizonte natural e indica inmediatamente si el avión esta en vuelo recto y nivelado, ascendiendo, picando, o inclinandose. Reproduce exactamente el horizonte natural como se vería a través del parabrisas del avión.

Este instrumento es muy similar a los que permitieron el desarrollo del vuelo por instrumentos basándose en la actitud del a avión. Se emplean en todo el mundo en los aviones y se utiliza ampliamente en la aviación general.

El horizonte artificial consiste fundamentalmente en una pequeña barra metálica horizontal, visible a través del cristal del instrumento. Se mantiene paralela a la superficie de la Tierra y al horizonte natural debido a la rigidez en el espacio de los giróscopos verticales dentro de un montaje cardan universal. Una vez que el giróscopo esta girando a una velocidad adecuada, se puede mover como se desee la base del montaje sin alterar la relación entre el plano del rotor y la superficie de la tierra.

El sistema de succión del avión es el que proporciona la potencia necesaria para hacer rotar el volante de inercia en los giróscopos accionados por aire.

La bomba de paletas consiste en un conjunto de paletas que giran alrededor de un eje montado excéntricamente en la carcasa de la bomba y es accionada por la caja de accesorios del motor. A 1000 r.p.m. o mas proporciona una presión máxima de succión de 10 pulgadas de mercurio, equivalente a 0,345 kg./cm2. La válvula de alivio del sistema de succión esta tarada a la presión de succión necesaria, que normalmente es de 0,13 kg./cm2 o de 0,14 kg./cm2. La válvula antirretorno protege el sistema de las falsas explosiones del motor y la válvula limitadora de presión dejaría escapar la presión creada en tales casos. Muchos aviones polimotores tienen bombas de succión en mas de un motor, en caso de fallo de una puede seleccionar la otra.

En el horizonte artificial el aire extraído por succión del instrumento es reemplazado por mas aire, cuya entrada es canalizada a través del instrumento de tal manera que choca contra las cazoletas esculpidas en el rotor, haciéndolo girar a 15000 r.p.m.

El aire que sale desparramado del rotor es canalizado hacia abajo a través del alojamiento cilíndrico del rotor y sale por cuatro ranuras verticales abiertas en la pared de alojamiento y separada 90 entre si. Después de que el aire sale del alojamiento del rotor es extraído de la carcasa del instrumento completando así el ciclo. El efecto seria el mismo si se enviara un chorro de aire a presión contra el rotor. De esta manera el horizonte artificial se mantiene giroscopicamente paralelo al de la tierra. No hay que hacer nada mas que situar la silueta de un avión visto desde atrás, delante de este horizonte, con sus alas fijadas horizontalmente a la carcasa, paralelas a las alas reales del avión, y cualquier movimiento de inclinación lateral será detectado por el avión miniatura que inclinara su ala respecto al horizonte del instrumento . Para medir con precisión la inclinación se sitúa una pinula y una escala en la parte superior del instrumento y se marcan los ángulos de 30,60,90 grados desde la posición central.

El horizonte se desplazara por encima o por debajo del avión en miniatura para reflejar la actitud respectivamente de morro alto o morro bajo el avión. Hay un mando bajo la esfera del instrumento para ajustar la altura del avión miniatura y poder así alinearlo con el horizonte del instrumento, para tener una referencia continua de vuelo con diferentes posiciones de morro y diferentes alturas del asiento del piloto.

Es el termino que describe los movimientos de ladeo, inclinación o giro del eje de rotación de un giróscopo. Es el resultado de la fricción en los rodamientos del montaje del giróscopo, o la reflexión del eje de rotación debido a la acción de una fuerza exterior. En los instrumentos de vuelo esta fuerza es el resultado de la fricción, de hacer virar al avión, o de cambiar la velocidad. La velocidad a la que precesiona el giróscopo varia inversamente a la velocidad de rotación y es directamente proporcional a la fuerza aplicada. Como se ve se en la figura.

Una fuerza A que intenta inclinar el eje del giróscopo lo hará girar y una fuerza B que intenta girar el eje del giróscopo lo hará inclinarse. La deriva giroscopio es la precesión causada por la fricción interior del conjunto del giróscopo.

La fricción por pequeña que sea, hará que el giróscopo del horizonte artificial prercesione apartándose de la vertical. Para contrarrestar el error de precesión se instala un dispositivo automático de erección. Hay cuatro aletas pendulares que cuelgan por encima de las cuatro ranuras verticales y las mantienen medio tapadas cuando el giróscopo esta totalmente vertical.

Si el eje de rotación del giróscopo se inclina y deja de estar perpendicular a la tierra, el alojamiento del giróscopo se inclinara con el. Pero como las cuatro aletas pendulares siguen colgado verticalmente por la acción de la gravedad, su movimiento relativo causa una mayor apertura de una de las ranuras y el correspondiente estrechamiento de la ranura opuesta. La desigual salida del aire que resulta actúa como un chorro de aire que impulsa a la parte inferior del alojamiento del giróscopo en dirección contraria al chorro. El movimiento resultante o precesión de la parte inferior del giróscopo le obliga nuevamente un posición vertical. Según se va aproximando a la posición vertical, el aire empieza a escapar por igual por ambas ranuras y no existe fuerza que no este equilibrada.

La fuerza centrifuga debida a los virajes, a la aceleración y a la deceleración desplazara las aletas e introducirá un falso de precesión. Por ello, durante los virajes (descoordinados o coordinados) la barra del horizonte se desplazara ligeramente en cabeceo o en inclinación lateral. Estos errores rara vez exceden de 3,4 grados, lo que tiene una importancia insignificante para el piloto habituado a usar el instrumento.

LIMITES DE FUNCIONAMIENTO

Los limites de funcionamiento seguro del horizonte de succión son 60 grados en cabeceo y 100 grados de inclinación lateral. Si se exceden los limites del instrumento este se golpea contra sus topes y se vuelca. Como ya se explico, esto es un caso de precesión violenta e increpada, y puede dar como resultado el achatamiento, rajado o desprendimiento de los cojinetes, cualquiera de estas tres averías causa una fricción excesiva y aumenta la precesión.

Las limitaciones inherentes a los horizontes artificiales de succión hicieron esencial el desarrollo de indicadores que pudieran actuar con un mayor margen de prestaciones, tanto en aceleración como en velocidad, temperatura, altitud y maniobrabilidad, según aumentan las posibilidades d los aviones modernos.

El giróscopo vertical es, en realidad, un minúsculo motor eléctrico, que gira a 21000 r.p.m. accionado por corriente alterna de 115 voltios y 400 hercios. El aro del montaje cardan, formado por un conjunto de yugo y espiga articulados, sujeta la barra del horizonte, que puede subir y bajar dentro de un arco de 27 grados.

El fondo de la zona visible del instrumento es una parte de una esfera, con forma de riñón, pintada de negro. En la parte superior esta pintada una diana de tiro negra y la palabra DIVE (PICADO), en la parte inferior se ha pintado una diana blanca y la palabra CLIMB (ASCENSO).Cuando el punto que representa el morro del avión esta sobre estas palabras, el avión tiene un ángulo de morro alto o bajo de unos 60 grados aproximadamente .El indicador de inclinación lateral esta unido al montaje cardan y puede girar hasta 360 grados.

El borde del dial del horizonte artificial tiene unas marcas que indican ángulos de inclinación 0,10,20,30,60,90 grados y se emplean conjuntamente con la pinula de inclinación para indicar los grados de inclinación a izquierda o derecha.

Diseñado para aviones de caza, el giróscopo no se vuelca y tiene un mando de inclinación PULL TO CAGE (TIRESE PARA BLOCAR) con el cual el piloto puede enderezar rápidamente el giróscopo a los 30 segundos de  disponer corriente. Con este tiempo ya tiene suficiente rigidez giroscopio como para realizar un depegue por instrumentos. Cada vez que le falta corriente eléctrica al instrumento aparece una banderita con la palabra OFF (DESCONECTADO), que desaparace cuando la corriente vuelve a ser la adecuada. Un muelle la  mantiene bajada y su aparición en vuelo indica solamente fallo de la corriente eléctrica.