3. Гироскоп с аэродинамическим подвесом

Гироскоп с аэродинамическим подвесом состоит из стального шарового ротора 1, статора 2 и чаши 3 специальной формы (рис. 19). Шаровой ротор

Рис.18 является короткозамкнутым якорем синхронного электродвигателя, вращающимся под действием магнитного поля статора. Шар имеет внутреннюю осевую цилиндрическую выточку, которая необходима для получения фиксированной оси вращения. Ось симметрии выточки является осью собственного вращения ротора (выточка на рис.19 показана пунктирной линией). В указанную выточку вставляется полый стальной стакан, необходимый для балансировки ротора.

Шар (ротор) размещается в чаше, служащей для создания аэродинами-ческого подвеса при вращении шара. В нижней части чаши имеется отверстие, в которое посредством штуцера подается воздух.

При такой форме чаши даже при небольшом давлении воздуха шар "всплывает", и, не касаясь стенок чаши, "плавает" на воздушной пленке. При подаче трехфазного тока на обмотку статора последний создает вращающее магнитное поле, которое увлекает шар. Шар начнет вращаться вокруг своей оси симметрии, не соприкасаясь с чашей. Когда скорость вращения ротора достигает номинального числа

Рис.19 оборотов, подача воздуха прекращается, так как вращающийся шар сам создает воздушную плёнку, т.е. аэродинамический подвес.

Таким образом, у шарового гироскопа отсутствует трение в осях подвеса, а есть только трение шара о воздух, что обусловливает малую величину, дрейфа.

4.Перслекипзн использования гироскопов

Необходимость уменьшения дрейфа гироскопа вынудила научную и конструкторскую мысль работать над созданием новых гироскопов. Разработана конструкция криогенного гироскопа. Криогенный гироскоп включает ротор, изготовленный из материала обладающего сверхпроводимостью. Прибор работает в вакууме при температурах, близких к абсолютному нулю. Вокруг ротора создается магнитное поле, под влиянием которого в сверхпроводнике создается ток. При прохождении тока в проводнике возникают реактивные силы, которые заставляют вращаться ротор. Достигнутая скорость вращения ротора криогенного гироскопа по данным зарубежной печати составляет около 21000 оборотов в минуту, а дрейф не превышает 0,0001 градуса в час.

Характерными конструктивными особенностями криогенного гироскопа являются: ограниченность угловых перемещений оси ротора и рабочая температура, близкая к абсолютному нулю, поэтому требуется применение следящей системы и идеальной теплоизоляции.

В целях уменьшения дрейфа совершенствуются существующие гироскопы и разрабатываются их конструкции на основе принципиально новых физических явлений.

Многообещающей является перспектива использования вращающихся частиц атома вместо обычного ротора. Гироскоп, использующий свойства элементарных частиц атома, называется корпускулярным гироскопом. Принцип работы такого гироскопа основан на магнитных свойствах электронов, которые под воздействием внешнего магнитного поля ориентируются в пространстве определенным образом, т.е. вектора магнитного и механического моментов занимают постоянное исходное направление в пространстве. Магнитный и механический моменты электронов придают им свойства, присущие гироскопам: устойчивость относительно инерциального пространства и способность прецессировать. По рекламным данным зарубежной печати, такой гироскоп сохраняет постоянство направления с очень высокой точностью и отклоняется от первоначального положения на величину до 10^-4 градуса в час.