Основные технические данные агд-1

1. Гидродатчик АГД-1 с указателями горизонта потребляет токи:

— от источника переменного напряжения 36 В 400 Гц: при одном ука­зателе — не более 1,6 А, при двух указателях — не более 2 А;

— от источника постоянного напряжения: при одном указателе—не бо­лее 0,75 А, при двух указателях—не более 1,25.

2. Готовность комплекта к работе после включения питания — не более 1,5 мин.

3. Точность выдерживания вертикали гироскопом гиродатчика с вклю­ченной коррекцией на неподвижном основании: по крену ±0,25°, по тангажу ±0,2°.

4. Ошибки в показаниях углов крена после выполнения разворотов на углы до 360° — не более ±3°. Ошибки в показаниях углов крена и тангажа после выполнения любых фигур сложного пилотажа — не более ±5°.

5. Скорость поперечной коррекции гироскопа гиродатчика— (5±3) град/мин. Скорость продольной коррекции—(2±1) град/мин.

6. Максимальная скорость отработки следящей рамы гиродатчика — не менее 360 град/с.

7. Погрешность в передаче углов крена и тангажа на указатель гори­зонта — не более ±2,5°.

8. Чувствительность указателя горизонта к изменению углов крена и тан­гажа — не ниже 0,3°.

9. Рабочий диапазон температур—от —50 до +60° С.

10. Масса агрегатов: гиродатчика—7 кг, указателя 2,6 кг.

Гировертикали с силовой гироскопической стабилизацией

Широкое применение гироскопических приборов привело к не­обходимости использования одного гироскопа в качестве датчика сигналов об угловом положении самолета сразу для нескольких потребителей. При этом потребовалось нагружать оси рам гиро­скопов сразу несколькими датчиками. В других случаях рамы подвеса гироскопа используются в качестве основания для креп­ления устройств, положение которых в пространстве необходимо стабилизировать, например антенн, прицелов, акселерометров инерциальных навигационных систем. Во всех этих случаях оси рам гироскопа оказываются сильно нагруженными либо момен­тами датчиков, либо моментами трения.

Нагрузка осей рам подвеса гироскопа приводит к значитель­ному понижению точности его стабилизации. Для повышения точ­ности стабилизации гироскопа используется силовая гироскопи­ческая стабилизация.

Рассмотрим принцип силовой гиростабилизации на следующем примере. Пусть по оси OZ подвеса наружной рамы трехстепенного гироскопа (рис. ) действует момент внешних сил Л1в, стремящийся повернуть раму. Под действием момента М_В гиро­скоп прецессирует вокруг оси OY подвеса внутренней рамы. Вследствие этого движения возникает гироскопический момент М_Г, направленный в сторону, противоположную моменту М_В и равный ему по величине. Этот гироскопический момент компенси­рует момент внешних сил, и наружная рама сохраняет свое пер­воначальное положение.

Отклонение гироскопа относительно оси OY (угол β) фикси­рует датчик угла (потенциометр П), сигнал которого поступает на момснтный электродвигатель М стабилизации, развивающей момент М_С, противодействующий М_В. Прецессия гироскопа пре­кратится при угле β, что соответствует

Если момент внешних сил М_В устранится, компенсирующий его ранее момент М_С двигателя вызовет прецессию гироскопа к первоначальному положению. По мере поворота гироскопа будет уменьшаться и величина момента М_С двигателя. Как только ги­роскоп достигнет такого положения, при котором момент двига­теля станет равным нулю, дальнейшая прецессия гироскопа пре­кратится.

Таким образом, в равновесном состоянии электродвигатель раз­гружает наружную раму от возмущающих моментов по оси под­веса, вследствие чего его называют двигателем разгрузки. В пере­ходном режиме момент Мв компенсируется суммой моментов

Движение гироскопа относительно оси OY ограничено упора­ми. Поэтому, если момент внешних сил М_В будет больше макси­мального развиваемого двигателем М момента стабилизации М_С, гироскоп ляжет на упор, потеряет устойчивость и начнет повора­чиваться относительно оси OZ под действием разности моментов М_В – М_С. Уход наружной рамы относительно ее первоначального положения будут вызывать также моменты, приложенные по оси OY.

Для управления угловым положением наружной рамы ис­пользуют датчик ДМ моментов на оси OY. Под действием его момента M_y гироскоп прецессирует относительно оси OZ с угловой скоростью . Формирование момента M_y обеспе­чивается специальной схемой управления (коррекции), которая аналогична системе коррекции, применяемой в авиагоризонтах.

Рассмотренная система называется одноосным силовым гиростабилизатором. Примерами двухосных систем си­ловой гиростабилизацни служат гировертикали типов ЦГВ и МГВ, применяемые, как и авиагоризонты, в качестве датчиков углов крена и тангажа.

Центральная гировертикаль представляет собой двухосную гиростабилизированную платформу (рис. ). Платформа 8, имеющая форму полого цилиндра, подвешена в раме 2. На плат­форме расположены два двухстепенных гироскопа 7, 9, векторы кинетических моментов которых направлены перпендикулярно плоскости платформы и в противоположные стороны. Сигналы, пропорциональные углам поворота гироузлов относительно плат­формы, снимаются с потенциометров 6, 10, намотанных на кожу­хи гироузлов, с помощью щеток 14, 15. Напряжения с потенцио­метров поступают на двигатели стабилизации 3, 12. Потенцио­метры 6, 10 и двигатели 3, 12 образуют систему силовой разгруз­ки. При действии момента внешних сил по оси подвеса наружной рамы прецессирует гироскоп 9 и сигнал с потенциометра 10 посту­пает на двигатель разгрузки 12, который создает момент стабилизации уравновешивающий момент внешних сил. В том слу­чае, если момент внешних сил действует по оси подвеса плат­формы, прецессирует гироскоп 7. Вследствие этого появляется сигнал с потенциометра 6 и двигатель 3 развивает момент, ком­пенсирующий момент внешних сил.

Коррекция платформы по вертикали производится системой коррекции, включающей датчик жидкостно-маятниковый 4 и коррекционные двигатели 5, 11. При отклонении платформы от вер­тикали относительно оси подвеса платформы сигнал с датчика 4 поступает на коррекционный двигатель 5, который создает мо­мент относительно оси подвеса гироскопа 7, что вызывает пре­цессию платформы в направлении устранения ее рассогласования с вертикалью. Отклонение платформы от вертикали относительно оси подвеса наружной рамы (вместе с рамой) приводит к поступ­лению сигнала с ДЖМ на коррекционный двигатель 11. Двига­тель 11 создаст момент относительно оси подвеса гироскопа 9, что вызывает прецессию платформы (вместе с рамой) в направ­лении, противоположном направлению отклонения ее от верти­кали.

Сигналы, пропорциональные углам крена и тангажа, снима­ются с датчиков 1 и 13.

Элементы схемы ЦГВ образуют три системы:

а) систему силовой разгрузки, состоящую из потенциометров 6, 10 и двигателей разгрузки 3, 12;

б) систему коррекции, состоящую из датчика жидкостно-ма-ятникового 4 и коррекционных двигателей 5, 11;

в) систему ускоренного приведения к вертикали, состоящую из маятников 16, 17 и двигателей разгрузки 3, 12.

Работа систем силовой разгрузки и коррекции описана выше. Рассмотрим работу системы ускоренного приведения ЦГВ к вертикали. ЦГВ не имеет арретирующего устройства, следова­тельно, в момент подачи питания на прибор рамы карданова подвеса занимают произвольное положение. При наклонах плат­формы относительно плоскости горизонта на углы более 2° замы­каются контакты маятников 16 и 17. Например, при наклоне платформы по оси подвеса наружной рамы у маятника 17 замы­кается средний контакт с одним из крайних. Напряжение источ­ника питания через замкнутый контакт подается на одну из поло­вин (в зависимости от направления наклона платформы) второй управляющей обмотки двигателя разгрузки 12, который прило­жит к оси наружной рамы вращающий момент. Под действием этого момента гироскоп 9 будет прецессировать, при этом с по­тенциометра 10 на первую управляющую обмотку двигателя 12, используемую в системе силовой разгрузки, будет идти постоянно возрастающий сигнал, пропорциональный углу поворота гиро­скопа 9, причем этот сигнал всегда меньше сигнала, поступающего на вторую обмотку. Когда гироскоп в результате прецессии дой­дет до упopa, двигатель 12 станет поворачивать платформу вокруг оси подвеса наружной рамы, как обыкновенное негироско­пическое тело до размыкания контактов маятника 17.

Поскольку направления вращения роторов гироскопов проти­воположны, возникающие при этом гироскопические моменты взаимно компенсируются, что облегчает работу двигателя 12. После размыкания контактов маятника 17 платформа к верти­кальному положению приводится системой коррекции. Аналогич­но работает система приведения по оси подвеса платформы, включающая маятник 16 и двигатель 3.

Существует несколько модификаций ЦГВ, например ЦГВ-4, ЦГВ-10, МГВ. Принцип их действия аналогичен рассмотренному. Отличие модификаций ЦГВ заключается в количестве дат­чиков углов крена и тангажа. Кроме того, в ЦГВ-10П кроме потенциометрических датчиков установлены также сельсины-датчи­ки крена и тангажа, а в МГВ в качестве датчиков углов крена и тангажа наряду с потенциометрами применены также синусно-косинусные трансформаторы.

Свойства гироскопа с двумя степенями свободы