5. Устройства типа бм-33.

Методом вращения тел можно создать множество различных вариантов БМ. В настоящей главе я упомяну еще три вариан­та, которые являются частными случаями общей схемы, изобра­женной на рис. 19, а и б. Маховик (гироскоп) 1 вращается в подшипниках 2 и 4 на оси 3, которая в свою очередь вращает­ся вокруг оси 5 (направление вращения показано стрелками). Гироскопический момент на плече L дает несимметричную пару сил Ρ_х’ и Р_х", причем разность

Р_хВ = Ρ_х’ + Р_х"

представляет собой интересующую нас нескомпенсированную внутреннюю силу.

Действительно, согласно уравнению третьего начала ОТ (308), хронал со скоростью возрастает и, следовательно, сила Р" , действующая со стороны оси гироскопа 1 на подшипник 2, хронально ослабляется тем значительнее, чем выше скорость этого подшипника вокруг оси 5 по сравнению со скоростью подшипника 4. Поэтому с увеличением плеча L и уменьшением радиуса R хрональный эффект растет. Гироскопические силы, а значит, и хрональный эффект тем выше, чем больше момент инерции маховика и частота вращения осей 3 и 5, ибо момент гироскопических сил определяется произведением момента инерции маховика и угловых скоростей вращения осей 3 и 5, а момент инерции маховика пропорционален радиусу послед­него в четвертой степени. В условиях рис. 19, а нескомпенси­рованная (внутренняя, хрональная) сила Р_хВ направлена вверх. Если изменить направление вращения оси 3 или 5, то хрональная сила изменит свое направление на обратное. Если одновременно изменить оба направления вращения, то неском­пенсированная сила останется неизменной. Таковы теоретичес­кие прогнозы ОТ. По этому принципу работают устройства типа БМ-33, они основаны на эффекте возникновения гиро­скопических сил.

Для устранения дисбаланса целесообразно симметрично к первому расположить второй точно такой же гироскоп 6, вращающийся на оси 7 в противоположную сторону, как показано на рисунке, ибо если оба гироскопа вращать в оди­наковом направлении, то возникающие моменты погасят друг друга и нескомпенсированная сила обратится в нуль. Более того, для взаимной компенсации крутящего момента от двига­телей целесообразно использовать не два, а четыре гироскопа, вращающихся в разные стороны, и синхронизировать частоты их вращения с помощью системы шестеренок (см. параграф 5 гл. XXII), причем минимальное число моторов равно двум, по числу осей 5, а максимальное - шести, по одному на каж­дую из шести осей.

Принципиальное преимущество такой схемы БМ заклю­чается в том, что в процессе создания нескомпенсированной силы принимает участие одновременно вся масса гироскопа и этот процесс осуществляется непрерывно, а не периодически, как в БМ-28, БМ-29 и БМ-30. В результате устраняются неиз­бежные вибрации, что многократно увеличивает эффективность данной схемы по сравнению с предыдущими - позволяет резко повысить частоту вращения и т.д. [ТРП, стр.423-425].

6. Устройства типа бм-34.

Интересно, что на схеме рис. 19, а действует еще одна неском­пенсированная сила, обусловленная сложением переносной ско­рости маховика ш_п при его вращении вокруг оси 5 со скоростями различных точек маховика w_r в связи с его одновременным вращением вокруг оси 3 (рис. 19, б). В верхней точке маховика эти скорости суммируются, а в нижней вычитаются. В резуль­тате возникает непрерывно действующая нескомпенсированная внутренняя сила Р_хВ , направленная вниз, в сторону малой суммарной скорости. По этому принципу работают ротацион­ные устройства типа БМ-34. Эта схема напоминает прежнюю, изображенную на рис. 18, в. При изменении направления вращения маховика 1 или оси 5 хрональная сила изменяет свое направление на обратное. Если одновременно изменить оба направления вращения, то сила останется неизменной. Для устранения дисбаланса и компенсации крутящего мо­мента целесообразно добавить второй маховик справа и еще одну такую же пару маховиков, вращающихся в противопо­ложном направлении (как в БМ-33).

Необходимо отметить, что силы Р_хВ в ротационном хрональном эффекте у БМ-34 и в гироскопическом эффекте у БМ-33 всегда действуют одновременно и направлены в прямо проти­воположные стороны, то есть стараются погасить одна другую. Чтобы выделить ротационный эффект и ослабить гироскопи­ческий, надо пойти по пути максимального увеличения радиуса R и снижения плеча L до возможного минимума [ТРП, стр.425-426].