Гироскоп

Гироскоп - что это такое?

Гироскопом (gyreuо – крутиться, skopeo – наблюдать) называют навигационное устройство, состоящее из быстро вращающегося ротора и двух рамок карданова подвеса. Прибор был изобретен в 1817 г. австрийским астрономом И. Боненбергером. Однако впервые данный термин употребил французский физик Жан Фуко в 1852 г. Гироскоп может реагировать на малейшее изменение углов ориентации объекта, на котором он находится. Подобными свойствами обладают роторы турбин, артиллерийские снаряды, самолетные винты и обычный детский волчок.

Типы гироскопов

Классификация гироскопов охватывает сразу несколько направлений. Рассмотрим каждое из них.

Принцип действия:

  • Механический – простейший механизм, главными элементами которого является насаженный на ось ротор;
  • Лазерный – оптический прибор, в основе работы которого лежит эффект Саньяка, предназначен для измерения угловой скорости;
  • Волоконно-оптический – оптико-электронное устройство, позволяющее определить абсолютную угловую скорость.

Режим работы:

  • Датчик угловой скорости – служит для фиксации угловой скорости поворота корпуса летательных аппаратов касательно не движущейся системы координат;
  • Указатель направления (тахометр) – позволяет контролировать движение объекта, часто используется в авиации.

Количество возможных осей вращения:

  • Двухстепенный – предполагает отсутствие наружной рамки подвеса и крепление полуоси внутренней рамки в стенках корпуса, связанного с движущимся объектом, действует по системе силовой или индикаторно-силовой стабилизации;
  • Трехстепенный – бывает позиционными (неуравновешенными) и астатическими (уравновешенными).

Где применяются гироскопы?

Гироскопы имеют довольно широкую сферу применения. Ныне их используют практически во всех сферах жизнедеятельности человека:

  • Системах стабилизации космических аппаратов;
  • Контроллерах для Nintendo Wii, Sony PlayStation и других игровых приставках;
  • Спортивных тренажеров;
  • Навигации самолетов и кораблей;
  • Оружии, военной авиации;
  • Мобильные устройства (одним из первых смартфонов, оснащенных гироскопом, стал iPhone 4);
  • Транспортных средствах (при производстве колес);
  • Игрушках (спиннер, юла, йо-йо);
  • Летательных аппаратах (квадро- и мультикоптерах, радиоуправляемых вертолетах);
  • Нереактивных системах ориентации и пр.

Неустанно растущие требования к эксплуатационным характеристикам гироскопов заставили ученых всего мира не только улучшить устройство классических моделей, но и искать абсолютно новые идеи. Так были изобретены гироскопические приборы, обладающие сверхчувствительными датчиками и способные работать не только на земле, но и в космическом пространстве, под водой и в недрах земного шара.

Похожие статьи

Инфосфера