W tym wskaźniku sztucznego horyzontu główny wirujący element – czyli wirnik giroskopu – ma oś obrotu ustawioną równolegle do osi z-z samolotu, czyli osi pionowej kadłuba. To jest właśnie poprawna odpowiedź. W typowym układzie osi samolotu: oś x-x biegnie wzdłuż kadłuba do przodu, oś y-y w prawo (skrzydło prawe), a oś z-z jest pionowa – skierowana w dół lub w górę, zależnie od przyjętej konwencji, ale kluczowe jest, że jest prostopadła do płaszczyzny skrzydeł. W sztucznym horyzoncie, takim jak na rysunku, giroskop wykorzystuje zjawisko sztywności w przestrzeni. Jeżeli oś wirnika jest zgodna z osią z-z statku powietrznego, to przy przechyleniach wokół osi x-x (pitch) i y-y (roll) wskaźnik może poprawnie pokazywać położenie samolotu względem rzeczywistego horyzontu. Z mojego doświadczenia to ustawienie osi jest po prostu najbardziej logiczne – wirnik „trzyma” pion, a ruchy statku powietrznego względem tego pionu są odczytywane na tarczy. W praktyce, kiedy technik awionik sprawdza sztuczny horyzont na stanowisku, zwraca uwagę właśnie na to, jak instrument reaguje na obroty wokół osi kadłuba. Jeśli oś giroskopu byłaby np. wzdłuż x-x, zachowanie przyrządu byłoby kompletnie inne i nieprzydatne do wskazywania przechyłu bocznego. W dokumentacji producentów (np. wytyczne TSO dotyczące attitude indicators) przyjmuje się, że żyroskop w przyrządach położenia ma oś główną zorientowaną pionowo, bo to umożliwia stabilizację względem wektora grawitacji. To rozwiązanie jest standardem w lotnictwie i podstawą poprawnego działania całego systemu odniesienia położenia, zarówno w klasycznych mechanicznych wskaźnikach, jak i w nowoczesnych ADAHRS, które często symulują dokładnie tę samą geometrię pracy giroskopu.
Żeby dobrze zrozumieć to pytanie, warto na chwilę uporządkować sobie układ osi samolotu i sposób działania sztucznego horyzontu. W samolocie przyjmujemy trzy prostopadłe osie: x-x wzdłuż kadłuba (do przodu), y-y poprzecznie (w prawo), oraz z-z pionowo względem konstrukcji. Typowy błąd polega na tym, że ktoś patrzy na obrazek wskaźnika i intuicyjnie kojarzy ruch wskazówki z kierunkiem osi, a nie z tym, jak faktycznie jest ustawiony wirnik giroskopu wewnątrz obudowy. Pomylenie z osią x-x wynika często z wyobrażenia, że skoro samolot „pochyla nos” góra–dół, to wirnik musi być ustawiony wzdłuż kadłuba. W rzeczywistości przyrząd musi wykrywać ten ruch jako odchylenie względem stabilnej w przestrzeni osi pionowej, a nie być z nią równoległy. Gdyby główna oś giroskopu była zgodna z x-x, sztywność w przestrzeni pojawiłaby się wzdłuż nosa samolotu, a wskaźnik nie reagowałby poprawnie na kombinację przechyłu i wznoszenia/opadania, tylko zachowywałby się dość dziwnie z punktu widzenia pilota. Z kolei skojarzenie z osią y-y jest częste u osób, które mylą przechył (roll) z kierunkiem działania giroskopu. Przechył odbywa się przecież wokół osi x-x, a nie y-y, a sam wirnik musi mieć oś obrotu tak ustawioną, żeby ruchy wokół x i y mogły zostać wykryte jako zmiany względem pionu. Gdyby oś główna giroskopu była równoległa do y-y, przyrząd byłby wrażliwy głównie na ruchy wokół pozostałych osi, ale nie dawałby stabilnego odniesienia do horyzontu tak, jak tego oczekuje pilot. Jeszcze inny błąd to odpowiedź, że oś jest równoległa do płaszczyzny xy samolotu. To w praktyce oznaczałoby oś giroskopu poziomą, a więc brak bezpośredniego odniesienia do wektora grawitacji. Sztuczny horyzont potrzebuje wirnika, który „trzyma” pion w przestrzeni, dzięki czemu ruchy kadłuba względem grawitacji można odwzorować na tarczy. Konstruktorzy przyrządów i normy lotnicze od lat trzymają się koncepcji pionowego żyroskopu dla wskaźnika położenia, bo tylko takie ustawienie osi pozwala na wiarygodne wskazanie zarówno przechyłu, jak i pochylenia w całym typowym zakresie kątów roboczych. Dlatego każda odpowiedź, która nie wskazuje osi z-z jako głównej osi giroskopu, jest sprzeczna z zasadą działania tego konkretnego wskaźnika.