О гироскопах

 

принцип действия гироскопаГироскоп – это очень важный для любого самолета прибор. Он позволяет измерять изменение углов ориентации связанного с ним тела относительно выбранной инерциальной системы координат.

Гироскоп был изобретен Иоганном Боненбергером, который опубликовал свое изобретение в 1817 году. Главной частью был вращающийся массивный шар в кардановом подвесе. Через 25 лет был придуман гироскоп с вращающимся диском. В 1852 году Фуко усовершенствовал конструкцию и впервые ввел понятие “гироскоп”.

Главное преимущество этого устройства состоит в том, что он правильно работает в сложных условиях. Правда, гироскоп может быстро остановиться из-за трения.
 

Принцип работы любого гироскопа основан на эффекте силы Кориолиса


Твердотельный Вибрационный Гироскоп INL-CVG-G200Среди механических гироскопов особо стоит отметить роторный гироскоп. Под этим механизмом понимается быстро вращающееся твердое тело, ось вращения которого может изменять свою ориентацию в пространстве. Гироскоп вращается намного быстрее, чем его ось.

Основное свойство – способность сохранять в пространстве свое неизменное положение оси при отсутствии моментов внешних сил. Впервые это свойство было использовано для демонстрации вращения Земли.

Вибрационные гироскопы относятся к устройствам, которые сохраняют колебания в одной плоскости при повороте. Такой тип гироскопа считается более простым и дешевым при его сравнении с роторным гироскопом.

Гироскопы вибрационные используются в системах измерения наклона электрического самоката Сегвей. Вся система состоит из пяти таких гироскопов, данные от которых обрабатываются при помощи двух микропроцессоров.
 

Самыми современными видами гироскопов можно считать лазерные и волоконно-оптические гироскопы


разные виды гироскоповЧтобы сильно не углубляться в принцип действия этого механизма, уточним лишь то, что он работает согласно эффекту Саньяка. Гироскоп просто находит разницу оптических лучей в специально выбранной инерционной системе отсчета.

Чаще в технике используются гироскопы, которые помещены в карданов подвес. Каждый из таких гироскопов имеет по три степени свободы, то есть он легко может совершать три независимых поворота вокруг осей, которые пересекаются в центре подвеса, который остается постоянно неподвижным.

Тот гироскоп, у которых центр масс совпадает с центром подвеса, носит название астатический, в противоположном случае гироскоп называется статическим.

Чтобы снимать данные с любого гироскопа, как правило, используются датчики угла и датчики момента. Часто гироскопы используются в системах навигации (инерциальная навигация, авиагоризонт, гирокомпас).
 

В последнее время возросли требования к точностным и эксплуатационным характеристикам гиро-приборов


применение гироскопов в GPS и ГЛОНАССЭти требования заставляют инженеров и ученых не только усовершенствовать уже имеемые виды приборов, но и искать, и создавать принципиально новые идеи. Часто пытаются усовершенствовать датчики, делают их более чувствительными.

Сегодня созданы уникальные и точные гироскопические системы, которые удовлетворяют многих потребителей. В данный момент в ведущих странах мира уменьшены бюджеты на оборонный комплекс, поэтому гироскопы нашли широкое применение в гражданской жизни населения.

В таком ключе гироскопы используют в системах навигации GPS и ГЛОНАСС. Некоторые ученые пытаются использовать этот прибор для поиска полезных ископаемых, предсказание землетрясений, в медицинской техники и так далее.