54. Гироскопические приборы

П онятие о гироскопе. Приборы и системы, основной частью кото­рых является гироскоп, называются гироскопическими. Гироскоп — это быстро вращающееся массивное симметричное тело, подвешен­ное в карданном подвесе и имеющее более одной степени свободы. Гироскоп (рис. 80) состоит из тяжелого ротора 1, подвешенного в карданном подвесе, имеющего две рамки: внутреннюю 2 и внеш­нюю 3. Ось вращения ротора X — X, называется главной осью гироскопа. На рис. 80 показан ротор гироскопа, который может вращаться вокруг сво­ей собственной оси и одновременно вместе с внутренней и внешней рамка­ми — вокруг двух других взаимно пер­пендикулярных осей.

Гироскоп, который имеет три оси вращения (см. рис. 80), называется ги­роскопом с тремя степенями свободы. Степень свободы — это возмож­ность гироскопа вращаться вокруг ка­кой-либо оси в пространстве.

Если закрепить одну из рамок, то гироскоп потеряет одну степень свобо­ды и будет называться гироскопом с двумя степенями свободы. Если у ги­роскопа закрепить неподвижно и вто­рую рамку, то он потеряет и вторую степень свободы. В таком виде свойст­ва гироскопа уже ничем не проявляются и тяжелый ротор с одной степенью свободы называется маховиком.

Свободный гироскоп обладает тремя основными свойствами:

1. Главная ось гироскопа X—X стремится сохранить неизменным свое направление в мировом пространстве до тех тор, пока на гиро­скоп не 'подействует внешняя сила.

2. Если к главной оси гироскопа приложить внешнюю силу, то она отклонится не в том направлении, в котором действует сила, а в направлении, перпендикулярном действию силы.

3. Быстро вращающийся ротор гироскопа не реагирует на крат­ковременную приложенную силу.

В современных гироскопах ротор является вращающейся частью электродвигателя постоянного тока или электродвигателя перемен­ного трехфазного тока.

В настоящее время гироскопы и гироскопические системы широ­ко применяются в различных областях техники: в авиации, на раке­тах и морских судах для целей навигации и автоматического управ­ления, для прокладки шахт и тоннелей, при бурении нефтяных сква­жин, при запуске искусственных спутников Земли, космических ко­раблей и т. д.

Примечание. При рулении гироскопические приборы должны быть выклю­чены и разарретированы во избежание повреждения гироскопов.