оє орієнтування щодо земних осей. Вперше це властивість гіроскопа використовував французький учений Л. Фуко для експериментального доказу обертання Землі довкола її осі в 1852 р .. Звідси і сама назва «гіроскоп», що в перекладі означає «спостерігати обертання». Друга властивість гіроскопа виявляється, коли на його вісь починають діяти сила або пара сил, прагнучі привести вісь в рух. Під дією сили кінець осі гіроскопа буде відхилятися в напрямку, перпендикулярному до цієї сили; в результаті гіроскоп разом з рамкою почне обертатися навколо осі, притому не прискорено, а з постійною кутовою швидкістю. Це обертання називається прецесією; воно відбувається тим повільніше, чим швидше обертається навколо своєї осі сам гіроскоп. Якщо в якийсь момент часу дію сили припиниться, то одночасно припиниться прецесія і вісь миттєво зупиниться, т. Е. Процесійний рух гіроскопа безінерційний. Поряд з прецесією вісь гіроскопа при дії на неї сили може ще здійснювати нутацію - невеликі, але швидкі, зазвичай непомітні на око, коливання осі біля її середнього напрямки. Розмахи цих коливань у швидко обертового гіроскопа дуже малі і через наявність опору і швидко загасають. Процесійний рух можна спостерігати і у дитячої дзиги. Якщо вісь такого дзиги поставити під кутом до вертикалі і відпустити, то вона під дією сили тяжіння буде відхилятися в перпендикулярному напрямку, і починає прецессировать навколо вертикалі.
Прецесія дзиги також супроводжується непомітними на око нутационнимі коливаннями, швидко затухаючими через опір повітря. Під дією тертя об повітря власне обертання дзиги поступово сповільнюється, а швидкість прецесії зростає. Коли кутова швидкість обертання дзиги стає менше певної величини, він втрачає стійкість і падає.
У повільно обертового дзиги нутаціонние коливання можуть бути досить помітними і, складаючись з прецесією, змінювати картину руху осі дзиги: верхній кінець осі описуватиме хвилеподібну або петлеподібну криву.
Малюнок 2.2.- Вовчок
2.3 Системи стабілізації
Системи стабілізації бувають трьох основних типів:
. Система силовий стабілізації (на двоступеневих гіроскопах).
Для стабілізації навколо кожної осі потрібен один гіроскоп. Стабілізація здійснюється гіроскопом і двигуном розвантаження, на початку діє гіроскопічний момент, а потім підключається двигун розвантаження.
. Система індикаторно-силової стабілізації (на двоступеневих гіроскопах).
Для стабілізації навколо кожної осі потрібен оди?? гіроскоп. Стабілізація здійснюється тільки двигунами розвантаження, але на початку з'являється невеликий гіроскопічний момент, яким можна знехтувати.
. Система індикаторної стабілізації (на трьохстатечними гіроскопах)
Для стабілізації навколо двох осей потрібен один гіроскоп. Стабілізація здійснюється тільки двигунами розвантаження.
2.4 Нові типи гіроскопів
Постійно зростаючі вимоги до точносних та експлуатаційними характеристиками гіро-приладів змусили вчених та інженерів багатьох країн світу не тільки удосконалити класичні гіроскопи з обертовим ротором, але і шукати принципово нові ідеї, що дозволили вирішити проблему створення чутливих датчиків для вимірювання і відображення параметрів кутового руху об'єкта.
В даний час відомо більше ста різних явищ і фізичних принципів, які дозволяють вирішувати гіроскопічні завдання. У США, ЄС, Японії, Україні та Росії видані тисячі патентів та авторських свідоцтв на відповідні відкриття та винаходи. Оскільки прецизійні гіроскопи використовуються в системах наведення стратегічних ракет великої дальності, під час холодної війни інформація про дослідження, що проводяться в цій області, класифікувалася як секретна.
Малюнок 2.3.- Кільцевій лазерний гіроскоп
2.5 Перспективи розвитку гіроскопічного приладобудування
В даний час розробляється система навігаційних супутників третього покоління. Вона дозволить визначати координати об'єктів на поверхні Землі з точністю до одиниць сантиметрів у диференціальному режимі, при знаходженні в зоні покриття коригуючого сигналу DGPS. При цьому нібито відпадає необхідність у використанні курсових гіроскопів. Наприклад, установка на крилах літака двох приймачів супутникових сигналів, дозволяє отримати інформацію про поворот літака навколо вертикальної осі.
Однак системи супутникової навігаційної системи виявляються нездатні точно визначати положення в міських умовах, при поганій видимості супутників. Подібні проблеми виявляються і в лісистій місцевості. Крім того проходження сигналів навігаційної сис...
