73. Гирокомпасы как датчики направлений. Классификация гирокомпасов, их особенности. Эксплуатационные проверки.

Морские ГК предназначены для определения плоскости истинного меридиана. Гирокомпасы используют для:

• счисления пути;

• удержания судна на заданном курсе;

• выполнения манйвра курсом;

• визуального пеленгования навигационных ориентиров;

• стабилизации относительно истинного меридиана некоторых судовых антенн, изображения на экране РЛС;

• взятия радиопеленгов.

Общие характеристики гирокомпасов.

Принцип действия гирокомпаса основан на свойствах гироскопа сохранять направление в пространстве при отсутствии внешних сил и изменять это направление, или прецессировать, под воздействием внешних сил. В качестве внешней силы, сообщающей гироскопу свойства компаса, т. е. заставляющей его непрерывно процессировать вслед за плоскостью географического меридиана, используется сила тяжести (в маятниковых гирокомпасах) или управля­ющий момент, вырабатываемый с помощью ин­дикатора горизонта (в гирокомпасах с косвен­ным управлением).

По конструкции чувствительного элемента (ЧЭ) гирокомпасы бывают одногироскопные и двухгироскопные. На судах транспортного и промыслового флота СССР наибольшее применение получили двухгироскопные гирокомпасы типов «Курс», «Амур».

За счёт маятниковости ЧЭ под действием суточного вращения Земли возникает направляющий момент, приводящий чувствительный элемент в плоскость истинного меридиана. Масляный успокоитель уменьшает погрешность от качки. Способ подвеса ЧЭ – жидкостно-электромагнитный. Система принудительного охлаждения – жидкостная.

Со второй половины 70-х годов на суда начали устанавливать двух-режимные одногироскопные гирокомпасы с электромагнитным управлением типа «Вега». По сравнению с ГК «Курс-4» «Вега» имеет небольшие габариты, два режима работы, в нём используется астатический гироскоп, схема коррекции, исключающая скоростную и широтную погрешности ЧЭ, жидкостно-торсионный подвес, дающий возможность налагать на ЧЭ управляющие и корректирующие моменты. Отсутствует система принудительного охлаждения.

Особенность гирокомпасов с косвенным управлением - возможность их использования в режиме гироазимута, т. е. корректируемого ги­роскопа направления. Это качество особенно ценно при маневрировании в течение не слишком продолжительных промежутков времени.

Для повышения точности при маневрировании в некоторых гирокомпасных системах производится автоматическое регулирование параметров. Такие гирокомпасы часто называются апериодическими.

Гирокомпасы разделяются также по способу гашения (демпфирования) колебаний (ЧЭ). В применяемых на судах морского флота маятниковых гирокомпасах этот эффект достигается с помощью гидравлического маятника, помещённого внутри ЧЭ, а в гирокомпасах с косвенным управлением - с помощью дополнительного управляющего момента, вырабатываемого по сигналам, поступающим от индикатора горизонта.

Эксплуатация маятниковых гирокомпасов.

Эксплуатация гирокомпаса на судне вклю­чает навигационное использование и техническое обслуживание гирокомпаса и работающих от него приборов.

Навигационное использование гирокомпа­са определяется его назначением. Техническое обслуживание складывается из следующих видов работ:

уход за работающим гирокомпасом и на­блюдение за его техническим состоянием;

проверка и регулировка;

обнаружение и устранение неисправностей;

мелкий и профилактический ремонт.

Техническое обслуживание гирокомпаса производится в соответствии с эксплуатацион­ной документацией, придаваемой к его комплекту, и Правилами технической эксплуатации электронавигационных и радионавигационных приборов.

Важнейшей характеристикой исправной работы гирокомпаса является постоянство его поправки, которая в судовых условиях должна определяться как можно чаще любым доступ­ным способом как на ходу, так и на стоянке.

Наименее надежным узлом маятникового гирокомпаса является система охлаждения. При плавании в тропических районах с температурами забортной воды выше 26—28° надле­жащий тепловой режим работы гирокомпаса часто не обеспечивается. Поэтому при длительном плавании судов в тропиках необходимо забортную воду, подводимую к прибору 12М, предварительно охлаждать в судовой рефрижераторной установке. Допускается так­же повышение рабочей температуры поддер­живающей жидкости до 44-48° при условии увеличения плотности жидкости добавлением 100-140 см³ глицерина.

Эксплуатация гирокомпасов с косвенным управлением.

Принцип действия гироазимуткомпаса «Beга». Гироазимуткомпас (ГАК) «Вега» является двухрежимным гироскопическим курсоуказателем, обеспечивающим в режиме гирокомпаса (ГК) определение курса относительно географического меридиана, а в режиме гироазимута (ГА) - угла отклонения от заданного направления.

Чувствительным элементом «Веги» является одногироскопная гиросфера, которая с по­мощью горизонтальных и вертикальных торсионов, перпендикулярных главной оси гиросферы, подвешена в корпусе трехстепенного по­плавкового гироблока ТПГ-6. Гироблок за­полнен поддерживающей жидкостью с плот­ностью около 2 г/см³, в которой гиросфсра на­ходится в состоянии нейтральной плавучести. Центр масс гиросферы совпадает с ее геометри­ческим центром, т. е. гиросфера не имеет маятниковости.

Одним из основных элементов схемы уп­равления является индикатор горизонта (ИГ) - небольшой физический маятник с ин­дукционным съемом сигнала, задемпфированный вязкой жидкостью.

При отключении сигнала индикатора гори­зонта (ИГ) от входа усилителя горизонтной следящей системы «Вега» работает в режиме гироазимута (гироскопа направления). В этом режиме прибор не имеет компасных свойств, гиросфера лишь сохраняет в течение некоторо­го времени приданное ей азимутальное направ­ление, постепенно отклоняясь от него под дей­ствием нескомпенсированных вредных момен­тов и из-за ошибок системы коррекции. Этот режим, преимуществом которого является прак­тически полное отсутствие влияния инерцион­ных сил, применяется в основном в высоких широтах и при большой скорости движения судна при маневрировании, а также при перио­дических проверках и регулировке прибора.

Погрешность дистанционной передачи курса ±0,1°. Время ускоренного приведения в извест­ный меридиан не более 30 мин, время прихода в меридиан без ускоренного приведения не бо­лее 6 ч. В прибор необходимо вводить инфор­мацию о широте (вручную) и о скорости (ав­томатически или вручную). «Вега» сопрягается с лагом ИЭЛ-2М, имеющим трансляционный прибор 119А или 119Э с датчиком типа ЛВТ-5 или иным датчиком, запитываемым от ГАК и вырабатывающим сигнал скорости крутизной около 0,2 В/уз.

Рекомендации по эксплуатации. Наиболее достоверную оценку исправности ГАК дает регулярная проверка поправки в режиме ГК, которую определяют по разности между истин­ными и компасными пеленгами береговых ори­ентиров (створов) или небесных светил (чаще всего—Солнца). Средняя погрешность опре­деления поправки по створам ±0,5°, по небес­ным светилам ±0,7°.

Светила рекомендуется пеленговать в мо­менты, когда их высота не превышает 30°. При пеленговании необходимо особо тщательно горизонтировать пеленгатор по его штатному уровню. Для расчета истинного пеленга (азиму­та) светил гринвичское время момента пелен­гования необходимо фиксировать с погреш­ностью ±5 с. На стоянке поправку рекомендуется определять перед выходом в море, а во время рейса — ежедневно при движении судна прямым курсом с постоянной скоростью (не ранее чем через 2 ч после маневра). Не разре­шается устранять поправку разворотом корпу­са прибора ВГ-1А или с помощью рукоятки «ПОПР» во избежание нарушения регулировки прибора.