Гироскопы в технике.
Применяемые
в технике Г. выполняют обычно в виде маховичка с утолщённым ободом, весом
от неск. Г до десятков кГ, закреплённого в кардановом подвесе. Чтобы сообщить
Г. быстрое вращение, его делают ротором быстроходного электромотора постоянного
или переменного тока. В авиации применяются Г. с ротором в виде воздушной
турбинки, приводимой в движение струёй воздуха. Иногда Г. выполняют в форме
шара (шар-Г.) с подвесом на воздушной плёнке, образуемой подачей сжатого
воздуха. В ряде конструкций применяют поплавковый Г., ротор к-рого заключён
в кожух, плавающий в жидкости; этим разгружаются подшипники кожуха и значительно
уменьшается момент трения в них.
Устройство конкретных гироскопич.
приборов основывается на тех или иных свойствах Г. с тремя или двумя степенями
свободы. Свойство Г. с тремя степенями свободы неизменно сохранять направление
своей оси в пространстве используется при конструировании приборов для
автоматич. управления движением самолётов (напр., автопилота), ракет, мор.
судов, торпед и т. п. Г. в этих приборах играет роль чувствит. элемента,
регистрирующего отклонение движущегося объекта от заданного курса. Одновременно
прибор содержит следящую систему, улавливающую сигнал об отклонении, усиливающую
его и передающую силовому устройству (мотору), к-рое и возвращает объект
на заданный курс, обычно с помощью рулей. Второе свойство Г. с тремя степенями
свободы - свойство прецессировать под действием приложенной силы-положено
в основу Г. направления (курсового Г.) и важных навигац. приборов: гирокомпаса
- прибора, определяющего направление географич. меридиана, и гировертикали
(или гирого-ризонта) - прибора, определяющего направление истинной вертикали
(горизонта).
При запуске ракеты необходимо
с высокой степенью точности знать скорость её вертикального взлёта. С этой,
казалось бы, очень трудной задачей, тоже легко справляется прецессирующий
Г.
В гироскопич. приборах часто
используют и свойства Г. с двумя степенями свободы. К таким приборам относятся
авиационный указатель поворота, а также нек-рые виды гиростабилизаторов,
в частности устройства для пространств, стабилизации объекта (напр., искусств,
спутника Земли). Подробнее о всех этих и др. устройствах см. Гироскопические
устройства.
Совр. техника требует от
многих гироскопич. приборов очень высокой точности, что вызывает большие
технологич. трудности при их изготовлении. Напр., у нек-рых приборов при
весе ротора порядка 1 кГ для обеспечения нужной точности смещение центра
тяжести от центра подвеса не должно превышать долей микрона, иначе момент
силы тяжести вызовет нежелат. прецессию (уход) оси Г. Кроме того, на точность
показаний приборов с Г. в кардановом подвесе влияет трение в осях. Всё
это привело к разработке Г., основанных не на чисто механических, а на
других физич. принципах (см. также Квантовый гироскоп, Вибрационный гироскоп).
Лит.: Николаи E. Л., Гироскоп
и некоторые его технические применения, M.- Л., 1947 (популярное изложение);
Граммель Р., Гироскоп, его теория и применения, пер. с нем., т. 1 - 2,
M., 1952; Булгаков Б. В., Прикладная теория гироскопов, 2 изд., M., 1955;
Ишлинский А. Ю., Механика гироскопических систем, M., 1963. С. M. Торг.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я