4. Гироскоп с внутренним кардановым подвесом

Схема такого гироскопа (гирофлекса) показана на рис. 13.4а. Ротор 1 и хмежуточное кольцо 2 соединены с валом 5 электродвигателя упругими г.ментами - торсионами 3 и 4, работающими на кручение. Поэтому при >вороте ротора, например, по оси X торсиона 3 на малый угол на ротор действует момент упругого подвеса

который противодействует повороту ротора. Здесь Е- жесткость торсиона (упругого подвеса).

Ротор 1 и промежуточное кольцо 2 приводят во вращение с постоянной скоростью , при этом динамика движения промежуточного кольца 2 такова, что от него на ротор действует момент ,который называют динамическим М_дин. Доказано, что этот динамический момент пропорционален углу поворота ротора. Так, для поворота па угол  по оси X. Динамический момент равен

где К - коэффициент, зависящий от размеров кольца 2 и угловой скорости .

Таким образом, на ротор 1 действует одновременно два момента: упругий и динамический. Суммарный момент с учетом (13. Зв) и (13.Зг) равен М^с_к = ( К - Е)*. Если подобрать размеры промежуточного кольца, скорость вращения и жесткость Е таким образом, чтобы выполнить условие

K-E=0 (13.3д)

То суммарный момент, действующий на ротор, также будет равен нулю, т. е. = 0. Аналогичная ситуация имеет место и для оси Y подвеса гироскопа.

Условие (13.3д) называют условием динамической настройки гироскопа. Оно означает, что возможна взаимная компенсация упругого и динамического моментов, действующих на ротор гироскопа. Другими словами, при выполнении динамической настройки подвес ротора становится безмоментным т.е. идеальным для гироскопа. По этой причине у динамически настроенных гироскопов (ДНГ) дрейф может быть меньше, чем у обычных гироскопов. Кроме того, гироскопы данного типа имеют меньшие массу и габаритные размеры. Это объясняет их широкое применение в современных инерциальных авиационных системах и приборах.

1. Погрешности гироскопа, методы их компенсации.

Свободный гироскоп—это идеальный прибор, поскольку на реальный гироскоп всегда действуют вредные моменты, которые приводят к собственному уходу гироскопа с угловой скоростью, определяемой формулой ω=М/Нcos β. (1)

Вредные моменты обусловлены:

— наличием сил трения в опорах (подшипниках) осей наружной и внутренней рам;

— несбалансированностью гироскопа, как в процессе производства, так и в результате эксплуатации (за счет люфтов и деформаций, в том числе и температурных);

— силами упругости («тяжения»), создаваемыми токоподводами, и др.

Следовательно, основными причинами собственного ухода (дрейфа) реального гироскопа являются моменты сил тре­ния в опорах, небаланса (дебаланса) и «тяжения» токоподводов.

Современный уровень приборостроения обеспечивает доста­точно малые значения угловой скорости собственного ухода гироскопов, равные 0,1—2 градус/ч и менее, поэтому трехсте­пенные астатические гироскопы практически считают свобод­ными.