* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

651 ЭЛЕКТРОНАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ 652 к у р с ы и п е л е н г и с т о ч н о с т ь ю д о 0 , 1 ° , а обычные навигационные—до В настоящее время г и р о к о м п а с имеет ш и р о к о е р а с п р о с т р а н е н и е как на военных, так и на торговых судах. Глав­ ным недостатком гирокомпасов я в л я ю т с я бал­ листич. девиации, появляющиеся, когда к ко­ раблю прикладываются ускорения. Исследо­ вательская работа всех фирм направлена к уст­ ранению этих девиаций; постоянно п о я в л я ­ ются новые конструкции, преследующие эту цель. В современных приборах баллистич. де­ виации при самых неблагоприятных условиях н е п р е в ы ш а ю т н е с к о л ь к и х (2—3) г р а д у с о в . Другим недостатком гирокомпаса я в л я е т с я сложность его устройства и необходимость иметь специальный обслуясивающий персонал. В настоящее в р е м я имеются гирокомпасы сле­ д у ю щ и х ф и р м : Sperry ( С Ш А ) , Anschutz ( Г е р ­ м а н и я ) , Вго л п ( А н г л и я ) И Н а г а ( С Ш А ) . Н а и б о ­ лее распространенным из этих приборов я в л я ­ ется гирокомпас Сперри. Т е о р и я г и р о к о м п а с а . Из основных ур-ий динамики материальной точки т ц и и о т н о с и т е л ь н о оси в р а щ е н и я Ох р а в е н J, т о г д а a =a=Jo). Если к телу приложен внеш­ н и й момент М , с т р е м я щ и й с я п о в е р н у т ь т е л о в п л о с к о с т и xOz, т о с к о р о с т ь ьа к о н ц а в е к т о р а а, и з о б р а ж а ю щ е г о момент к о л и ч е с т в а д в и ж е ­ н и я , р а в н а М и сообщит г и р о с к о п у в р а щ е н и е в о к р у г оси Oz, п е р п е н д и к у л я р н о й п л о с к о с т и , с о д е р ж а щ е й в е к т о р ы в н е ш н е г о момента и м о ­ м е н т а к о л и ч е с т в а д в и я № н и я ; это в р а щ а т е л ь н о е г двюкение называется п р е ц е с с и е й ; его угловая скорость x у у P = T = J.T <) 3 2 (0 (где m—масса т о ч к и с к о о р д и н а т а м и х, у, z; Х , Y , Z — проекции внешних сил на оси к о о р д и н а т , Х , Yj, Zj—проекции внутренних с и л н а т е ж е оси) п о м н о ж е н и е м с о о т в е т с т в е н ­ н о п е р в о г о и в т о р о г о н а у и х, в т о р о г о и т р е т ь ­ е г о н а г и г/ и т р е т ь е г о и п е р в о г о н а х и z и п о ­ парным вычитанием получаем: с e e { Т . о. п р и отсутствии вне­ ш н е г о момента ось г и р о ­ скопа стремится сохра­ н я т ь п о л о ж е н и е свое в пространстве неизменн ы м . Т е о р е т и ч е с к и это с в о й с т в о г и р о с к о п а м о г л о б ы быть и с п о л ь з о ­ в а н о д л я с о з д а н и я к о м п а с а , т . к . г и р о с к о п , од­ н а ж д ы п о с т а в л е н н ы й осью п а р а л л е л ь н о оси м и р а , с т р е м и т с я с о х р а н я т ь это н а п р а в л е н и е , т . е. будет у к а з ы в а т ь н а с е в е р , но н е и з б е ж н о в о з н и к а ю щ и е в н е ш н и е м о м е н т ы (трение в о з ­ д у х а , т р е н и е в о с я х подвесов и т . д.) в ы з ы в а ю т прецессионные движения, вскоре нарушающие п е р в о н а ч а л ь н о е н а п р а в л е н и е оси г и р о с к о п а . Д л я того чтобы гироскоп мог с л у ж и т ь компа­ сом, необходимо наличие н а п р а в л я ю щ е й с и л ы, т . е. силы, стремящейся возвратить г Фиг. 2. т т m 2 № - У *)+ 2 &г -ух ), (у Ш - Uh 2 № 2 (yz - ZYJ, ( % ~ Щ = 2 №• - Z>)+ 2 № - e ) • IШ 8 х - у Чг*)= s Х е е e x X x Z Р а с п р о с т р а н я я эти у р - и я на все тело и прини­ м а я в о в н и м а н и е , что в этом с л у ч а е м о м е н т ы внутренних сил попарно равны и противопо­ л о ж н ы по з н а к у , имеем: 2 ™ (х% - у ^) = 2 2 № - уХ ), Tt 2 {&У Tt ~ Ti) = 2 2 (vZ - zY ), i2*(&?-*l9=22№-^>. Tt е т z f e Т . к . га {x~ — у ^f) р а в н о м о м е н т у к о л и ч е с т ­ в а д в и ж е н и я т о ч к и о т н о с и т е л ь н о OZ, а 2 (xY — —уХ ) р а в н а с у м м е м о м е н т о в в н е ш н и х с и л о т н о ­ с и т е л ь н о т о й ясе о с и , т о , о б о з н а ч а я момент к о л и ч е с т в а д в и ж е н и я ч е р е з а, а с у м м а р н ы й м о ­ мент в н е ш н и х с и л ч е р е з М, м о ж е м п о с л е д н и е ур-ия написать в виде: t f е &?=М,, °if = M ; v = (2) где и н д е к с ы х, у, з о б о з н а ч а ю т п р о е к ц и и н а с о о т в е т с т в у ю щ и е о с и . У р - и я (2) м . б. в ы р а ж е ­ ны след. о б р . : скорость к о н ц а вектора момента количества движения равна и параллельна век­ т о р у м о м е н т а в н е ш н и х с и л . П р е д п о л о ж и м , что м ы имеем в р а щ а ю щ е е с я т е л о с н е п о д в и ж н ы м ц е н т р о м О ( ф и г . 1), т . е . г и р о с к о п с т р е м я сте­ п е н я м и с в о б о д ы . П у с т ь его у г л о в а я с к о р о с т ь р а в н а со р а д и а н / с к . и его момент и н е р ­ гироскоп, однажды выведенный и з северо-южного н а п р а в л е н и я , обратно. Н а п р а в л я ю щ а я с и л а п о л у ч а е т с я п у т е м с о з д а н и я в н е ш н е г о мо­ м е н т а , с т р е м я щ е г о с я п о с т а в и т ь в с е г д а ось ги­ р о с к о п а г о р и з о н т а л ь н о , в о п р е к и с т р е м л е н и ю ее, о с т а в а я с ь п а р а л л е л ь н о й самой себе, п р и н и м а т ь иод влиянием в р а щ е н и я земли различные уг­ л ы н а к л о н а к г о р и з о н т у . Момент этот создает прецессионное движение, стремящееся повер­ н у т ь ось г и р о с к о п а в п л о с к о с т ь м е р и д и а н а . Рассмотрим движения гироскопа, пользуясь у р - и е м п р е ц е с с и и (3). Имеем т р и системы к о о р ­ д и н а т ( ф и г . 2). 1) 0XYZ, связанную с кожухом р о т о р а г и р о с к о п а т . о., что ОХ н а п р а в л е н а п о оси в р а щ е н и я ( п о л о ж и т е л ь н о е н а п р а в л е н и е с о в п а д а е т с в е к т о р о м момента к о л и ч е с т в а д в и ­ ж е н и я ) , OY с о в п а д а е т с г о р и з о н т а л ь н о й осью в р а щ е н и я к о ж у х а ротора (положительное нац р а в л е н и е н а з а п а д ) , OZ п р и б л и з и т е л ь н о в е р ­ тикальна (положительное направление вверх); 2) 0X Y74-y, с в я з а н н у ю с д а н н ы м местом земy