3.3. Гиромаятник. Гирогоризонт с коррекцией

Хотя гироскоп не может строить вертикаль, его способность сохранять ориентацию, изменять ее при приложении момента и практическая безынерционность обусловлива- ют целесообразность применения этого прибора в качестве исполнительного органа построителя вертикали. В качестве же датчика вертикали может быть использован маят- ник того или иного типа.

В первых конструкциях гирогоризонтов в качестве такого датчика применялся непосредственно физический маятник. Наиболее простой из этих конструкций гирогори- зонта является гиромаятник, схема которого изображена на рис.21. Нетрудно уяснить, что гиромаятник - трехстепенной гироскоп со смещенным центром масс - соответствует

случаю, рассмотренному Лагранжем и Пуассоном, и потому характер его движения пол- ностью описывается закономерностями, приведенными выше при анализе этого случая. Отличие в направлении смещения центра масс относительно центра подвеса не сущест- венно и сказывается только на направлении движения, но не его характере. Отсюда, в частности, следует, что ось гироскопа гиромаятника движется по конусу, ось которого от- слеживает вертикаль. Отметим еще раз, что коническое движение оси гироскопа обуслов- лено тем, что момент груза m при отклонении оси гироскопа от вертикали заставляет гироскоп прецессировать не в направлении исключения отклонения, а в перпендикуляр- ном ему направлении. И лишь при появлении отклонения в этом направлении грузом создается момент, под действием которого гироскоп отрабатывает исходное отклонение от вертикали. Ряд разработок гирогоризонтов представляли собой весьма остроумное решение по исправлению упомянутого "несоответствия" между создаваемым маятником моментом и направлением прецессии гироскопа.

В результате исследований по совершенствованию гирогоризонтов были разработа- ны устройства, в которых источником информации о а вертикали оставался маятник, момент на гироскоп создавался не грузом этого маятника, а каким-либо иным способом: электромагнитами, воздушными струями, силами трения и т.п. Эти устройства получили название гирогоризонта с коррекцией (имея в виду, что направление сохраняется гиро- скопом и корректируется контуром маятниковой коррекции). Наиболее просто контур коррекции реализуется с помощью ртутного пере-

ключателя или жидкостного датчика (по существу

являющихся тем же маятником) и датчиков мо- мента на осях гироскопа. Однако из-за релейного характера сигналов с упомянутых датчиков гори- зонта в этих устройствах не представляется воз- можным реализовать шулеровскую коррекцию, что приводит к значительным ошибкам при ис- пользовании устройств на маневренных объектах. Заметим также, что наличие релейного элемента в контуре приводит, как правило, к нежелатель- ным автоколебаниям.

Из-за ряда недостатков, присущих описанным

схемам гирогоризонта, и в первую очередь, не- достаточной точности, они в настоящее время практически не применяются и могут рассматри- ваться лишь как этап на пути создания более со-

вершенных конструкций.