Гіроскоп: відмінності між версіями

[неперевірена версія][неперевірена версія]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
EmausBot (обговорення | внесок)
м r2.7.2+) (робот додав: be:Гіраскоп; косметичні зміни
Рядок 1:
[[Файл:3D_Gyroscope.png|thumb|Гіроскоп]]
'''Гіроско́п''' (від {{lang-grc|γῦρος}} «обертання» і {{lang-grc2|σκοπέω}} «дивитися») - пристрій, здатний реагувати на змінювання кутів орієнтації основи, на якій його встановлено, відносно інерціального простору.
 
Термін уперше введений Жаном (Бернаром Леоном) Фуко в його доповіді в 1852 році Французькій Академії Наук. Доповідь було присвячено способам експериментального виявлення обертання Землі в інерціальному просторі. Цим і зумовлено назву «гіроскоп».
Рядок 36:
На флоті, в авіації, ракетній і космічній техніці набули поширення прилади, що грунтуються на властивості вільного астатичного гіроскопа зберігати напрямок осі власного обертання відносно "нерухомих зірок". В 1940-х роках був створений комплект із двох вільних гіроскопів і застосований для керування польото балістичної ракети V-2 (Німеччина). Наразі комплект з трьох вільних високопрецезійних гіроскопів типу "зірка у пляшці" використовується для псевдоастрономічного визначення положення на поверхні Землі підводних кораблів під час довготривалого підводного плавання.
 
Уже на початку ХХ ст. були зроблені спроби використатит гіроскоп для кутової стабілізації, тобто для утворення моментів сил, які б утримувавали те чи інше тіло (судно, вагон) у бажаному положенні. Першим був гіроскопічний заспокоювач бортової хитавиці судна, запропонований у 1904 р. німецьким інженером О. Шліком. Більш ефективне використання моменту гіроскопічних сил досягнуто в запропонованому Е. Сперрі активному гіроскопічному заспокоювачі хитавиці (1911). Щоб запобігти шкідливого впливу циркуляції судна на роботу заспокоювача бортової хитавиці фірма Сперрі у 1916 р. створила активний заспокоювач з двома однаковими зчленованими гіроскопами.
 
У 1900 р. А. Шерль, Л. Бреннан, і П. П. Шиловський запропонували однорейкову залізницю зі статично нестійким вагоном, який стабілізується за допомогою гіроскопа. При цьому А. Шерль і П. П. Шиловський використали такий самий пристрій, як у О. шліка, але з центром тяжіння гіроскопа, вищим за точку його пілвісу. У системі Л. Бреннана вісь прецесії стабілізувального гіроскопа є вертикальною, а вісь ротора у положенні рівноваги направлена вздовж поперечної осі вагона. На осі прецесії розміщено пружину, яка робить гіроскоп нестійким. У подальшому Бреннан замінив один гіроскоп двома. Хоча практична доцільність побудови однорейкових залізниць зі статично нестійким вагоном так і залишилася недоведеною, а гіроскопічні заспокоювачі хитавиці суден застосовували обмежено, у процесі роботи зі створення і дослідження цих пристроїв було накопичено цінні ідеї і теоретичні результати. Наприклад, слід відзначити винахід способу використання двоступеневого гіроскопа як вимірювача кутової швидкості об`єкта, що стабілізується.
Рядок 42:
У 1924 р. С. А. Ноздровський запропонував силовий гіроскопічний стабілізатор з розвантажувальним двигуном [5]. Порівняно з вільним гіроскопом така конструкція має ту перевагу, що дає можливість навнтажувати вісь стабілізіції моментами зовнішніх сил. Це дозволяє розміщувати на зовнішній рамці тіла, що стабілізуються (наприклад, маятник, фотознімальну апаратуру чи акселерометр), і встановлювати на осі стабілізації різні датчики.
 
Силовий гіростабілізатор спочатку використовували як гіроскоп напрямку на літаках. Згодом для стабілізації тіла навколо двох або трьох ортогональних осей почали застосовувати спочатку двовісний, а потім і тривісний силові гіростабілізатори. Двовісний використовували як гіровертикаль, для чого на стабілізованій основі розміщували маятники, які керують через електричні сигнали датчиками моментів по осях прецесії гіроскопів. За допомогою такого пристрою стабілізували й тіла великої маси, наприклад, кулемет. Тривісний гірокомпас містив гіровертикаль і розміщений на її площадці одновісний гіростабілізатор - гіроазимут. Цей прилад - гіроазимутгоризонт - дозволяв за допомогою слідкувальних сервоприводів і перетворювачів полярних координат стабілізувати різні пристро\ на кораблі (візири, знаряддя), а також виробляти дані, потрібні для керування артилерійською стрільбою. На літаках подібні прилади виконують аналогічні функції, їх також прислуговують як датчики кутів для автопілота. У кінці 1940-х років у звязку з передбачуваним використанням гіростабілізаторів у системах навігації намітилася тенденція до різкого підвищення точності цих приладів і передусім до зменшування швидкості дрейфу стабілізованих платформ. У 1950-х роках визначився розвиток двох типів гіростабілізаторів - з трьома двоступеневими або двома вільними (триступеневими) гіроскопами як чутливими елементами. У результаті стало можливим використання гіроскопічних пристроїв задля побудови інерціальних систем керування рухомими обєктами не тільки короткочасної, але й порівняно довготривалої дії.
 
Від початку розвитку гіроскопічної техніки виникла потреба замінити астрономічне визначення місцепербування, яке потребує спостереження світил і горизонту, роботою механічної системи, що містить гіроскопи, маятник і годинник. Цю ідею було втілено у заявках на винахід М. Керрі (1903), В. Алексєєва (1911) і Ф. Свині (1911). У запропонованим ними пристроях два вільні гіроскопи вказували незмінні відносно зірок напрямки, а гіромаятник - вертикаль. Корстуючись цими засобами, знаючи точку відправлення судна і враховуючи за допомогою хронометра кут повороту Землі відносно зірок за час шляху, можна виначати поточне географічне місце перебування корабля подібно до того, як це робиться за допомогою секстанта. На цій основі у другій половині ХХ ст. були створені досконалі інерціальні навігаційні системи. У 60-ті рр. ХХ ст., коли обчислювальна техніка досягла досить високого рівня розвитку, почалося детальне розроблення "безплатформових" інерціальних систем, чутливі елементи яких - гіроскопи та акселерометри - розміщуються безпосередньо на борті обєкта (без гіростабілізатора).
Рядок 48:
Однороторний гіроскопічний компас застосовують і для визначення площини орбіти штучних супутників Землі. Конструкція такого гіроприладу, який отримав назву гіроорбітанта (гіроскопічної орбіти), через роботу його у специфічних умовах відрізняється від конструкціїт морських гірокомпасів.
 
Нині гіроскопічну техніку дедалі більше використовують для побутових потреб. Поширення автомобільної техніки і розвиток технології створення мікромеханічних зразків гіроскопічної техніки ( які визначаються набагато меншою собівартістю) створили умови їх застосування для короткочасної автономної навігації автомобілів у несприятливих умовах поза зоною видимості GPS (Global Position System). Тому наразі набуло сенсу створення і використання таких мікромеханічних приладів.
== Див. також ==
Рядок 60:
* 4. История механики гироскопических систем / Сб. статей. - М.: Наука, 1975. - 128 с.
* 5. Развитие механики гироскопических и инерциальных систем: сб. статей. - М.: Наука, 1973. - 456 с.
 
 
 
[[Категорія:Пристрої]]
Рядок 67 ⟶ 65:
[[ar:جيروسكوب]]
[[az:Hiroskop]]
[[be:Гіраскоп]]
[[bs:Žiroskop]]
[[ca:Giroscopi]]