Назначение гирокомпаса. Гироскоп

Артиллерийский гирокомпас представляет собой гироскопический прибор, предназначенный для определе­ния истинных азимутов ориентирных направлений гироскопиче­ским способом.

В гироскопических приборах используется свойство гироскопаудержи-вать неизменным положение оси собственного вращения в инерциальном пространстве и прецессировать под действием внешних моментов.

Гироскопом называется быстровращающееся симметричное тело (ротор), установленное в специальном (кардановом) подвесе, обеспе-чивающим ему свободу вращения относительно основания (рис. 2, а). С помощью гироскопов успешно решаются задачи навигации, стабилизации объектов в выбранной системе координат, определения угловых и линейных параметров движения объектов, определения положения плоскостей горизонта и меридиана.

В зависимости от вида подвеса гироскоп может иметь различные степени свободы. На рис. 2, б представлен трехстепеной гироскоп.

Рис. 2. Гироскоп в кардановом подвесе (а) и трехстепенной гироскоп (б):

1 – ротор; 2 – внутреннее кольцо подвеса; 3 – внешнее кольцо подвеса; 4 – основание. I_Ψ – ось собственного вращения ротора, вдоль которой направлен его кинетический момент;

I₀ – опорное направление кинетического момента; φ – угол отклонения внутренней рамки карданова подвеса; ω_φ – угловая скорость поворота внутренней рамки подвеса (прецессия); М_Θ – момент возмущающей внешней силы; ω_Θ – угловая скорость поворота внешней рамки подвеса (нутация).

Угломерная часть (визирная головка) гирокомпаса может быть использована как обычный углоизмерительный прибор для измерения горизонтальных углов и выполнения других операций.

Чувствительным элементом тяжелого гироскопа является маятниковый гироскоп. Замечательным свойством такого гироскопа является то, что под действием пары сил этот гироскоп совершает маятниковые колебания относительно плоскости истинного меридиана. Точки, в которых гироскоп начинает обратное движение, называются точками реверсии.

Период колебания зависит от первоначального согласования плоскости меридиана и широты местности:

. (1.1)

Поэтому необходимо сориентировать главную ось относительно направ-ления восток-запад и не использовать гирокомпас на широтах выше 70°.