ГИРОСТАБИЛИЗАТОР

ГИРОСТАБИЛИЗАТОР, гироскопическое устройство, предназначенное для стабилизации отдельных объектов или приборов, а также для определения угловых отклонений объектов. По принципу действия Г. делятся на непосредственные, силовые и индикаторные.

Непосредственные Г.- устройства, в к-рых непосредственно используются стабилизирующие свойства трёх-степенного гироскопа. Применяются в качестве успокоителей бортовой качки корабля, стабилизаторов вагона однорельсовой ж. д. и др. (вес и габариты подобных Г. весьма существенны), а также для стабилизации чувствит. элементов систем управления. Напр., Г. (рис. 1), состоящий

из гирокамеры 1 с ротором, установленной в наружном кардановом кольце (раме) 2, осуществляет непосредственную стабилизацию антенны 3 и координатора 4. Координатор вырабатывает сигналы, пропорциональные углам отклонения оси антенны от заданного направления OA. Эти сигналы через усилители-преобразователи 5 и 6 - поступают на датчики моментов 7 и 8 системы коррекции, осуществляющей автоматич. слежение оси антенны за указанным направлением. Подобные Г. наз. гироскопическими следящими системами.

Рис. 1. Принципиальная схема гироскопической следящей системы; 1 - гирокамера с ротором; 2 - наружное карданово кольцо (рама); 3 - антенна; 4 - координатор; 5,6 - усилители-преобразователи; 7,8 - датчики моментов.

Силовые Г. ( гирорамы) - электромеханич. устройства, содержащие, кроме гироскопов, спец. двигатели для преодоления воздействия на стабилизируемый объект внешних возмущающих моментов. Применяются на кораблях, летат. аппаратах и др. объектах для стабилизации отд. приборов и устройств. Кроме того, по принципу силовой гироскопич. стабилизации работают нек-рые типы гироскопов направления, гировертикалей и комбинированных устройств, наз. гироазимутгоризонтами. Силовые Г. в зависимости от числа гироскопов в раме могут быть одно- и двухги-роскопными, а по числу осей стабилизации - одно-, двух- и трёхосными. У одноосного силового Г. с одним гироскопом (рис. 2) осн. элементами являются гирокамера 1 с ротором; рама 2, играющая роль наружного карданова кольца и жёстко связанная со стабилизируемым объектом; датчик угла 3, установленный на оси прецессии Ox; усилитель 4; стабилизирующий двигатель 5, предназначенный для приложения относительно оси стабилизациимоментов, компенсирующих действующие на раму внешние возмущающие моменты; маятник-корректор 6 и датчик моментов 7, являющиеся элементами системы коррекции Г. При действии внешнего возмущающего момента M, стремящегося повернуть раму вокруг оси , гирокамера 1 по свойствам гироскопа начнёт прецессировать вокруг оси Ox; при этом возникает гироскопич. момент , противодействующий моменту M. В дальнейшем при повороте гирокамеры вокруг оси Ox на нек-рый угол датчик угла 3 через усилитель 4 включит стабилизирующий двигатель 5, прикладывающий относительно оси момент стабилизации М_с, противоположный моменту M. В результате гирокамера начнёт прецессировать в обратном направлении и остановится (при постоянной величине M) в положении, для которого M_C+M=O. T. о., в силовом Г. гироскоп осуществляет стабилизацию лишь в первый момент; в дальнейшем её обеспечивает стабилизирующий двигатель, что позволяет стабилизировать значит, массы при сравнительно небольшом весе и габаритах самого гироскопа. На практике применяют также двухгироскопные Г., обладающие рядом преимуществ по сравнению с одногироскопными.

Рис. 2. Принципиальная схема одноосного силового гиростабилизатора с одним гироскопом: 1 - гирокамера с ротором; 2 - рама; 3 - датчик угла; 4 - усилитель; 5 - стабилизирующий двигатель; 6 - маятник-корректор; 7 - датчик моментов; - оси системы отсчёта; Охуz - оси, связанные с гирокамерой; - ось прецессии; - ось стабилизации; - погрешность стабилизации; - угол прецессии.

Сочетание двух одноосных Г. даёт двухосный Г., стабилизирующий платформу относительно плоскости горизонта; этот Г. может быть также использован в качестве гировертикали силового типа. Сочетание трёх одноосных Г. даёт трёхосный силовой гиростабилизатор (гироазимутгоризонт) - устройство, состоящее из гироскопа направления (гиро-азимута)и гировертикали (гирогоризонта). Он служит для измерения трех углов, определяющих положение объекта, и применяется на кораблях и самолётах. Трёхосный Г. используется также для пространственной стабилизации нек-рой платформы (гиростабилизирован-ная платформ а). Подобные Г. применяют в инерциалъных навигационных системах.

Индикаторные Г.- системы автоматич. регулирования, в к-рых гироскопич. устройства, установленные на стабилизируемом объекте (напр., платформе), являются чувствит. или задающими элементами, определяющими положение объекта и управляющими следящими системами; стабилизация же объекта (платформы) осуществляется с помощью следящих систем. В качестве чувствит. элементов, реагирующих на угловые скорости или углы отклонения платформы, применяют двухстепенные (напр., поплавковые интегрирующие) гироскопы и гиротахометры или трёхстепенные аста-тич. гироскопы. Индикаторные Г. используют в инерциальных навигац. системах, устанавливаемых на кораблях и летат. аппаратах. А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.