8: Гк с корректируемым чэ.

Классификация ГК: 1) По положению равновесия главной оси ЧЭ – автономные и корректируемые ГК; 2) по виду управления движением ЧЭ – ГК с непосредственным и ГК с косвенным управлением. 1 Автономным гирокомпасом называется такой компас, у которого положение равновесия главной оси чувствительного элемента в азиму­те и по высоте определяется исключительно его внутренними законо­мерностями.

Корректируемым гирокомпасом называется такой компас, У которого положение равновесия главной оси чувствительного элемента в азимуте и по высоте можно целенаправленно изменять {как правило, добиваясь нулевых значений) с помощью датчиков моментов по командам от вычислительных устройств, вырабатывающих корректируют сигналы на основе внешней информации о скорости объекта, его курсе и географической широте. У корректируемого гиро­компаса появляется принципиально новая и весьма эффективная воз­можность повышения точности его показаний на маневрировании. Применение в схеме компаса датчиков моментов электромагнит­ного типа позволяет решить еще одну задачу, которая так и не была решена в гирокомпасах с непосредственным управлением, а именно: компенсировать с помощью соответствующих сигналов влияние вред­ных моментов, которые действуют по осям чувствительного элемента и являются результатом главным образом технологических недостат­ков его изготовления.

2 Гирокомпасом с непосредственным управлением называется та­кой компас, чувствительный элемент которого представляет собой астати­ческий гироскоп, жестко связанный с физическим маятником, управляю­щим его движением посредством момента силы тяжести, пропорциональ­ного углу отклонения главной оси гироскопа от плоскости горизонта.

Гироком­пасом с косвенным управлением называется такой компас, чувстви­тельный элемент которого представляет собой астатический гироскоп, управление движением которого осуществляется с помощью датчиков моментов по командам индикатора горизонта, вырабатывающего сиг­нал, пропорциональный углу отклонения главной оси гироскопа от плоскости горизонта. Сопоставление первого определения со вторым сразу выявляет главное различие двух классов компасов. В гирокомпасах с непосредственным управлением один и тот же элемент устройства — физический маятник — воспринимает отклонение главной оси ЧЭ относительно плоскости горизонта и непосредственно налагает момент, пропорциональный этому отклонению. В гирокомпасах с косвенным управлением указанные функции распределены между пространственно разделенными устройствами: индикатором горизонта и датчиками момента. В случае если применено электромагнит­ное косвенное управление (в настоящее время другие виды управления пока не используются), индикатор горизонта вырабатывает электриче­ский сигнал, который после усиления поступает на датчики момента, являющиеся электромагнитными устройствами.

9: Вывод формулы для инерционной девиации для гк с корректируемым чэ.

Пусть судно совершает маневр увеличения скорости, получило ускорение 'V_N=const, направлено к северу. Под действием соответствующей силы инерции маятник индикатора горизонта отклонится в ту же сторону, в какую он отклонился бы, если бы северный конец главной оси ЧЭ приподнялся над пл-тью истинного горизонта. В результате этого при игнорировании запаздывания Тиг (постоянная времени ИГ (хар-ет быстроту реакции маятника ИГ)), появится сигнал, отвечающий соотношению γ='V_N/g (угол отклонения маятника от средней линии камеры ИГ). И на ЧЭ вокруг оси OY будет воздействовать момент L_YY=-A_Y*γ=-A_Y*'V_N/g. Под действием этого момента возникает прецессионное движение, угловая скорость которого Wpz='α=-L_Y/H=-A_Y*'V_N/(H*g). Угол, на который переместится главная ось ЧЭ за время маневра (от 0 до t₁): Δα=-A_Y*ΔV_N/(H*g). ΔV_N - разность составляющих скоростей судна вдоль меридиана. Т.к. гирокомпас является корректируемым, и предполагаем что коррекция осуществляется непрерывно, без запаздывания, на основе точной информации (V, широте места, ИК судна с компаса), то положение равновесия главной оси ЧЭ в азимуте до маневра, в процессе маневра и в момент окончания маневра будет пл-ть истинного меридиана. Т.е. инерционное перемещение Δα и есть инерционная девиация δ_j=Δα=-A_Y*ΔV_N/(H*g). Полностью характеризует погрешность корректируемого ГК на момент окончания маневра.

δ_jmax=Δα=-A_Y*ΔV_N*Ф₁/(H*g). Ф₁ – функция времени t₁. Получают это ур-е решая сис-му дифф. ур-й.

У ГК с корректируемым ЧЭ отсутствует инерционная девиация 2 рода, т.к. достижение оси OX максимального значения спустя некоторое время после завершения маневра, отсутствует.

10. Электромагнитные лаги. Принцип действия индукционного преобразователя.

Л аги - приборы для измерения скорости судна и пройденного расстояния. В основу измерительных схем лагов положены различные физические принципы. В основу действия электромагнитных (индукционных) лагов положено явление электромагнитной индукции Фарадея, сущность которого заключается в том, что при пересечении проводника магнитными силовыми линиями, в нём наводится ЭДС Е, пропорциональная скорости изменения магнитного потока Ф: Е= - dФ/dt. В современных индукционных лагах используется датчик (индукционный преобразователь ИП), с электромагнитом, обмотка которого питается переменным током с частотой 50 Гц. Электромагнит создаёт переменное магнитное поле, движущееся вместе с судном относительно воды. В этом поле создаётся магнитная индукция и наводится ЭДС между электродами ИП. ЭДС вызывает ток. На схеме показан ИП, включённый на нагрузку Rн, такой нагрузкой является входное сопротивление схемы обработки ИП. Ri – сопротивление морской воды между электродами. Падение напряжения на нагрузке Rн определяется так: Uип=Rн*Е/(Rн+Ri), где Rн>>Ri. Сигнал Uип снимается с электродов и передаётся в электрическую схему лага для преобразования его в отсчёт скорости судна.

Точность показаний лага в большой степени зависит от места ус­тановки индукционного преобразователя. Это объясняется прежде все­го возникновением вблизи поверхности корпуса движущегося судна турбулентного слоя воды, имеющего неодинаковую толщину и случай­ное поле скоростей частиц жидкости. Кроме того, распределение маг­нитной индукции В в объеме воды неодинаково по длине судна и носит весьма сложный, не поддающийся аналитическому исследованию ха­рактер. Эти и другие случайные факторы приводят к тому, что изме­ренная лагом скорость не соответствует истинной скорости судна.

Vи= Vл+ΔV=mUc+ ΔV, где m – коэффициент пропорциональности;Uc – полезный сигнал ИП;

ΔV – поправка судна, которая определяется на мерной линии (на полном ходу).