59. Основные погрешности гироскопа и методы их компенсации. Системы коррекции.
Гироскоп имеет свойство сохранять неизменным (с некоторой степенью точности) направление оси вращения ротора относительно мирового пространства (звезд).
Вращение Земли и перемещение летательного аппарата вызывает кажущийся уход оси ротора гироскопа относительно первоначального положения. В этом легко убедиться из рассмотрения рис. 4.
Из рис. 3, б видно, что только горизонтальная составляющая вращения Земли вызывает кажущийся уход оси ротора гироскопа от направления истинной вертикали.
В общем случае ось ротора гироскопа непрерывно изменяет своё положение относительно связанных с Землёй координат. Поэтому при использовании свободного гироскопа для определения угловых положений и курса самолёта необходимо осуществлять непрерывную коррекцию, компенсирующую уход оси ротора гироскопа.
В качестве измерительного устройства, корректирующего кажущийся уход гировертикали, применяется жидкостный маятник.
При отсутствии ускорений с помощью маятника главная ось гироскопа выставляется вертикально. В те моменты, когда на маятник действуют ускорения, его отключают и гироскоп работает в режиме «памяти».
Устройство, с помощью которого маятник действует на гироскоп, называется системой маятниковой коррекции. Гироскоп с такой коррекцией называют гировертикалью.
В авиагоризонтах используется электролитический маятник (рис. 5), представляющий собой плоскую медную чашу 3, заполненную токопроводящей жидкостью 1 с большим удельным электрическим сопротивлением. Жидкости в чаше столько, что остается место для воздушного пузырька 2. Чаша закрыта крышкой из изоляционного материала, в которую вмонтировано четыре контакта 4, 5, 6, 7, пятым контактом является сама чаша.
Рис. 5. Электролитический маятник: 1—токопроводящая жидкость (электролит);
2— воздушный пузырек; 3—медная чаша; 4,5,6,7—контакты; 8 – изоляционная крышка
При отклонении оси ротора от вертикали пузырек воздуха перемещается (например, на угол γ) и электрические сопротивления между корпусом сосуда и противоположными электродами станут различными. Это вызовет появление коррекционного момента, под действием которого гироскоп прецессирует к вертикали.
Связав маятник с внутренней рамой карданова подвеса, и расположив по осям подвеса коррекционные двигатели, получаем гировертикаль с электромеханической маятниковой коррекцией (рис. 7).
Рис. 7. Гировертикаль с маятниковой коррекцией: 1—электролитический маятник;
2, 3—коррекционные двигатели
Чтобы не допустить погрешности в указании вертикали при полете с ускорением, предусмотрены выключатели цепей коррекции:
поперечной коррекции - при развороте самолета, цепи обмоток управления электродвигателей разрываются контактами выключателя коррекции при определенной величине угловой скорости разворота,
продольной коррекции - при линейных ускорениях летательного аппарата.
Арретирование гироскопов
При транспортировке неработающего гироскопического прибора на его детали будут непрерывно действовать значительные динамические усилия, для их уменьшения применяют приспособление, называемое арретиром или защелкой, с помощью которого у гироскопа в нужный момент уничтожаются две степени свободы.
Вывод: таким образом, электролитический (индукционный) маятник 1, действуя на гироскоп через коррекционные двигатели 2 и 3, все время будет приводить главную ось гироскопа к положению вертикали. При отключении коррекции гироскоп будет сохранять свое прежнее положение в пространстве с точностью, определяемой его собственными ошибками, например, за счет прецессии, вызванной моментами трения по осям карданова подвеса.