Применение гироскопа в технике

Они делятся на два класса:гирокомпасы и гироазимуты;гирогоризонты (гировертикали).Под гирокомпасомпонимается гироскопический прибор, который предназначается для определения направления истинного меридиана, выработки и трансляции курса корабля [3].Под гироазимутом понимается гироскопический прибор, используемый для сохранения заданного азимутального направления. В гироазимутеиспользуется уравновешивающий гироскоп с тремя степенями свободы, поэтому на него не влияют силы инерции, которые возникают при маневрировании и качке судна. Они могут применяют и в качествекурсоуказателей. Гирогоризонт (гировертикаль) служит для определения положения плоскости истинного горизонта (направления истинной вертикали) в точке наблюдателя на подвижном корабле. Гирогоризонты на корабле используются для выработки и трансляции в приборы и системы корабля углов бортовой и килевой качки для стабилизации этих устройств в плоскости истинного горизонта[3].В авиации нашли применение приборы и датчики угловых скоростей и ускорений. Указатели поворота предназначены для указания поворота летательного аппарата вокруг его вертикальной оси, атакже для указания его скольжения. Указатель поворота в сочетании с магнитным компасомповышает точность пилотирования по прямой, так как стрелка указателя поворота быстрее иточнее реагирует на отклонение летательного аппарата по прямой, чем магнитный компас. Указатель скольжения применяется дляуказания наличия и направления скольжения летательного аппарата [2].Датчики угловых скоростей на летательных аппаратах применяются для определениянаправлений и величин угловых скоростей вращения относительно связанных осей. Демпфирующие гироскопы предназначены для измерения угловых скоростейотносительно осей вращения летательного аппарата и выдачи электрических сигналов, которые пропорциональны этимскоростям, в управляющую систему.Основным элементом демпфирующего гироскопа является двухстепенной гироскоп[1].Выключатели коррекции используются для обеспечения размыкания электрических цепей системкоррекции различных гироскопических приборов при достижении летательным аппаратом заданной скорости разворота или виража. Данная необходимость возникает при действии на коррекционные устройства линейных ускорений отцентробежных сил, возникающих при разворотах.Выключатель коррекции состоит из гироскопической системы, порогового устройства, системы задержки времени и исполнительной системы [1].Для измерения угловых скоростив авиации применяются вибрационный, лазерный, поплавковый,интегрирующие, корпускулярные гироскопы,гироскопы с вращающимися обоймами, измерители углового ускорения. Также применяются измерители углов крена и тангажа, авиагоризонты. Для определения положения летательного аппарата в пространстве относительно истинной вертикали используются гировертикали, для измерения курса – ирополукомпасы, для осреднения и запоминания курса летательного аппарата - гироагрегаты курсовых систем[1].Гироскопы в военном деле применяются для самых разных целей: в навигации, в робототехнике, устройствах наведения ракет, военных беспилотных летательных объектах и квадрокоптерах. Виды применяемых гироскопов приведена на рис. 5 [2].Рис. 5. Виды гороскоповВибрационные гироскопы в военной технике применяются для измерения угловой скорости объектов. Содержат в себе вибрирующие детали, реагирующие на вращение объекта. Принцип их работы основан на измерении кориолисова ускорения.Основная задача, которую должна выполнять навигационная система, состоит в определении местоположения различных типов движущихся объектов. Для начала их работы алгоритмамнавигации требуются исходные данные, такие как широта, долгота и высота [2].Для определения местоположения и ориентации транспортных средств применяетсябесплатформенная инерциальная навигационная система - доплеровский радар. В данной системе использован лазерный гироскоп, с помощью которого обеспечивается высокая точность ориентации и азимутальной информации.Разрабатывая сложное военное электронное оборудование, необходимо учитывать влияниемногих взаимодействующих эксплуатационных и конструктивных факторов. И должны быть определеныоптимальные соотношения по таким взаимозависимым параметрам, как надежность, вес, точность,ремонтопригодность, стоимость, время полета и уязвимость цели [2].Сегодня создано множество видов ракет, выполняющих различныефункции. Для их наведенияиспользуются гироскопы. Артиллерийские снаряды и ракеты, которые оснащены датчиками вращения на основе гироскопов и специальными блоками телеметрии, успешно проходят испытания, показывая перспективность прямого измерения поведенияснаряда.В корабельной пусковой установке зенитных ракет примененатрехосевая платформа, стабилизация которой обеспечивается гироскопом. В ракетах нашла применениебесплатформенная инерциальная навигационная система, которая включает в себя каналы измерения угловой скорости на основе трехосевыхволоконнооптических гироскопов с выходами частоты импульсов и каналов измерения линейного ускорения наоснове маятниковых акселерометров.Волновые гироскопы устанавливаются в системах управления ракетами и торпедами, используются в бронетехнике, морских иподводных судах. Применяется устройство для обнаружения наземных мин, разработанное на базе модуля гироскопа, акселерометра и микроконтроллера[2].ЗаключениеКонструктивно под гироскопом понимается прибор, у которого чувствительным элементом является быстро вращающийся на оси в подшипниках осесимметричный ротор с встроенным двигателем в двухколечном (или трехколечном) кардановом подвесе.Благодаря своим уникальным свойствам гироскопы находят широкое применение в авиации и на флоте, в строительстве при прокладке туннелей для метро и железнодорожного транспорта, для измерения профилей буровых скважин. Сегодня гироскопические системы ичпользуются на различных подвижных объектах для решения таких задач, как задачи управления, ориентации и навигации. Гироскопы в военном деле применяются для самых разных целей: в навигации, в робототехнике, устройствах наведения ракет, военных беспилотных летательных объектах и квадрокоптерах, включаянавигацию, измерение угловой скорости, определение курса и направлений, автоматическую стабилизацию стволов танковых орудий, артиллерийских прицелов зенитной артиллерии и в других видах военной техники. Все чаще используются технологии виртуальной реальности, экзоскелеты, устройства для диагностики травм, самые передовые системы навигации ицелеуказания.С каждымгодом сфера применения гироскопов становится все шире, открываются новые перспективные направления для развития, появляются новые типы гироскопов.Список использованной литературыБулатов В.А. Авиационные гироскопические приборы : учебное пособие. – Выборг :Аавиационный технический колледж ГА, 2004. – 39 с.Горюнова Ю.С., Лобзова А.И., Бадеева Е.А. Применение гироскопов в военной технике // Инжиниринг и технологии, Т. 7 (1), 2022. - С. 1-6.Карасев В.В., Вовченко Н.В. Эволюция гороскопа // Научные труды Дальрыбвтуза, 2009 [Электронный ресурс]. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/evolyutsiya-giroskopaСерегин В.В. Прикладная теория и принципы построения гироскопических систем : учебное пособие. – СПб. : СПбГУ ИТМО, 2007. – 78 с.Степаненко Н.П. Гироскопы. Задача общего практикума по теоретической и прикладной механике : Электронная версия для damc.ru. – М. : МГУ им. М.В. Ломоносова, 2022. – 15 с.Юльметова О.С., Щербак А.Г., Челпанов И.Б. Специальные технологии изготовления прецизионных узлов и элементов гироскопических приборов : учебное пособие / Под ред. Валетова В.А.– СПб. : Университет ИТМО, 2017. – 131 с.