![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Назначение, задачи и состав приборного оборудования.
- •Приборы контроля авиационных двигателей
- •Авиационные манометры
- •Механические манометры
- •Электромеханические дистанционные манометры пружинного типа
- •Электромеханические дистанционные манометры силового типа
- •Авиационные термометры
- •Термометр сопротивления унифицированный туэ-48
- •Электрический моторный индикатор эми-зртис
- •Термометр цилиндров термоэлектрический тцт-13
- •Термометр газов тг-2а
- •Сдвоенная измерительная аппаратура 2иа-7а
- •Авиационные измерители частоты вращения
- •Магнитоиндукционные тахометры
- •Магнитоиндукционный тахометр типа итэ-1т
- •Магнитоиндукционный тахометр типа итэ-2т
- •Тахометрическая сигнальная аппаратура
- •Измерение количества топлива и масла
- •Электроемкостные топливомеры
- •Топливомер типа суит4-1т
- •Система измерения масла сим2-1т
- •Измерение расхода топлива
- •Турбинный преобразователь расхода топлива
- •Система измерения и расхода топлива сирт1-2т
- •Измерители вибрации
- •Аппаратура контроля вибрации ив-154
- •Пилотажно-навигационные приборы и устройства
- •Измерители высоты полета Общие сведения о высотах, атмосфере, гипсометрической таблице и эшелонировании.
- •Погрешности барометрических высотомеров
- •Измерители скоростей полета
- •Теория аэродинамического метода измерения скорости полета
- •Указатель числа м.
- •Погрешности указателей скорости
- •Датчики истинной воздушной скорости.
- •Методы измерения вертикальной скорости
- •Приборы для измерения вертикальной скорости
- •Погрешности вариометров
- •Измерители путевой скорости и угла сноса.
- •Курсовые приборы и системы
- •Магнитные компасы.
- •Истинные направления.
- •Понятие о гироскопе
- •Элементы теории гироскопов
- •Кориолисово ускорение
- •Гироскопический момент
- •Некоторые сведения о гироскопе
- •Основные свойства гироскопа.
- •Указатель поворота эуп-53
- •Датчик угловой скорости (дус)
- •Выключатель коррекции вк-53рб
- •Гироскопические приборы для определения курса. Использование гироскопа с двумя степенями свободы в качестве компаса.
- •Использование гироскопа с тремя степенями свободы в качестве компаса
- •Гироскоп с тремя степенями свободы как указатель ортодромического курса
- •Режим гирополукомпаса (гпк)
- •Навигационные индикаторы общие принципы построения навигационных индикаторов
- •Астрономические компасы.
- •Курсовые системы
- •Режим гирополукомпаса (гпк)
- •Инерциальные навигационные системы
- •Приемники и магистрали воздушных давлений на самолете
- •Системы воздушных сигналов (свс)
- •Принципы построения автоматизированных бортовых систем управления
- •Основные принципы построения автоматизированных бортовых систем управления
- •Среда и нагрузки, действующие на самолет
- •Самолет как объект регулирования. Системы координат
- •Принципы построения и действия автопилота
- •Принцип действия автопилота при управлении самолетом по курсу
- •Принцип действия автопилота при управлении самолетом по тангажу
- •Принцип действия автопилота при стабилизации высоты полета самолета
- •Бортовые системы управления полетом самолета
- •Высотное оборудование самолетов влияние высотных полетов на организм человека
- •Методы и средства жизнеобеспечения при выполнении высотного полета
- •Основы прикладной теории гироскопа и элементы гироскопических приборов и систем понятие о гироскопе
- •Элементы теории гироскопов
- •Кариолисово ускорение и гироскопический момент
- •Гироскопический момент
- •Гироскопы с тремя степенями свободы
- •Указатель поворота эуп-53
- •Датчик угловой скорости (дус)
- •Выключатель коррекции вк-53рб
- •Бортовой навигационный комплекс бнк-154м
Датчик угловой скорости (дус)
Датчик угловой скорости используется в различных системах самолета, в частности, автопилоте и предназначен для измерения угловой скорости самолета и выдачи электрического сигнала, пропорционального измеряемой угловой скорости.
Выключатель коррекции вк-53рб
Выключатель коррекции измеряет угловую скорость разворота самолета и при достижении самолетом скорости разворота 0,1—0,3 град/с отключает системы коррекции в различных приборах (авиагоризонты, гировертикали, дистанционные гиромагнитные компасы, гирополукомпасы и др.).
Основным элементом выключателя коррекции является гиро скоп с двумя степенями свободы.
Гироскопические приборы для определения курса. Использование гироскопа с двумя степенями свободы в качестве компаса.
Гироскопическим компасом (гирокомпас) называется устройство, которое обладает способностью отыскивать направление географического меридиана в данном месте и удерживать его в течение всего времени работы.
Идея использования свойств гироскопа с двумя степенями свободы для определения направления географического меридиана была высказана французским ученым Леоном Фуко еще в 1852 г., однако осуществлена она была значительно позднее.
Рис.59.
Главная ось гироскопа с двумя степенями свободы с горизонтальным кинетическим моментом, будучи отклонена от направления меридиана, стремится возвратиться к нему под действием момента Hωcosφsina, который называется направляющим. Следовательно, такое устройство обладает свойством отыскивать географический меридиан и является компасом.
Несмотря на простоту рассмотренного гирокомпаса, его техническая реализация вызывает значительные трудности. Действительно, направляющий момент, как сказано выше, зависит от величины sinа, т. е. он уменьшается по мере приближения к положению меридиана, и в некоторый момент времени становится равным моменту трения в опорах карданова подвеса по оси Оу. Это аналогично подобному явлению в магнитном компасе, приводит к зоне застоя и к ошибке в определении меридиана. Поэтому в подобных компасах подвесы делаются либо воздушными, либо торсионными, имеющими малый момент трения.
В гражданской авиации гирокомпасы с двухстепенными гироскопами не применяются, поскольку:
1)гироскопическое устройств, установленное на подвижном основании, реагирует и на угловые скорости перемещения самолета.
Например, самолет, имея скорость ω=1000 км/ч, летит строго на север, тогда его угловая скорость ωy (град/ч) будет
ωy=V/R=1000 57.3:6371=9
где R — радиус Земли.
Эта угловая скорость соизмерима с величиной ωз=15 град/ч, и следовательно, положение равновесия гиромкомпаса не совпадает с географическим меридианом;
2)такой гирокомпас на самолете необходимо устанавливать на стабилизированную в плоскости горизонта платформу с высокой точностью стабилизации.
В связи с этим подобные гирокомпасы используются только на земле, их иногда называют «сухопутными гирокомпасами».
Использование гироскопа с тремя степенями свободы в качестве компаса
Гирокомпасы с тремя степенями свободы широко применяются в морском флоте, их теория и практика хорошо разработаны. Особенно ценны исследования, проведенные академиком А. Н. Крыловым и профессором Б.. И. Кудревичем.
Рис.60.
Рассмотрим только физические принципы работы одногироскопного гирокомпаса без привлечения математической теории.
Представим, что гироскоп с тремя степенями свободы установлен на земле на широте экватора. Пусть в начальный момент времени (положение I) его собственная ось вращения и кинетический момент Н направлены на восток. Внешняя ось карданова подвеса Оу направлена по вертикали, ось Ох рамы направлена на север. На внутренней раме карданова подвеса укреплен некоторый груз G, причем он расположен по оси Оу. Таким образом, центр тяжести системы оказывается смещенным по оси Оу на некоторое расстояние l от точки О.
В положении I смещение центра тяжести не создает момента вокруг точки О, так как сила тяжести, приложенная к центру масс, проходит через точку О.
Через некоторое время Земля, вследствие суточного вращения, повернется вместе с гироскопом на некоторый угол, и гироскоп займет относительно Земли положение II, сохраняя неизменным свое направление в мировом пространстве.
При этом собственная ось гироскопа окажется приподнятой над плоскостью горизонта на угол β. Теперь уже вокруг оси Ох за счет смещения центра тяжести возникнет некоторый момент Мх, вектор которого направлен по оси Ох перпендикулярно к плоскости рисунка и обращен к наблюдателю:
Мх= mglsin β
где m — масса груза; g — ускорение силы тяжести.
Под действием этого момента гироскоп прецессирует вокруг оси Оу с угловой скоростью
ωy = mglsin β/Н
При этом, согласно правилу прецессии, кинетический момент гироскопа начнет двигаться к плоскости меридиана.
За счет вращения Земли в момент времени, когда кинетический момент гироскопа достигнет плоскости меридиана (положение III), он по-прежнему будет приподнят над плоскостью горизонта. Прецессия будет продолжаться в сторону запада. Поскольку западная половина горизонта поднимается теперь относительно кинетического момента гироскопа, то угол β начнет уменьшаться, а следовательно, будет уменьшаться согласно уравнению и угловая скорость прецессии.
В некоторый момент времени (положение IV) кинетический - момент гироскопа займет горизонтальное положение, и прецессия прекратится, так как момент Мх будет равен нулю. Вследствие непрерывного вращения Земли через некоторое время снова появится угол между кинетическим моментом гироскопа и горизонтом (положение V). Кинетический момент будет теперь не приподнят над горизонтом, а опущен под горизонт. Момент Мх получит обратный знак, и возобновится прецессия в сторону меридиана с запада. Таким образом, кинетический момент гироскопа опишет замкнутую кривую в виде растянутого эллипса, меньшая полуось которого лежит в плоскости меридиана. Это будут свободные колебания гироскопа вокруг положения меридиана.
Конструкция гироскопа выполнена таким образом, что эти колебания затухают, а кинетический момент гирокомпаса устанавливается по направлению истинного меридиана.
Следовательно, гироскоп с тремя степенями свободы со смещенным центром тяжести по оси внешней рамы карданова подвеса способен отыскивать положение истинного меридиана и является компасом.
Ввиду того, что точность гироскопического компаса в определении меридиана существенно зависит от скорости и ускорений объекта, на котором он установлен, в авиации он до сих пор не используется.