БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ГИ)

Гиростабилиза'тор, 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 которых непосредственно используются стабилизирующие свойства трёхстепенного 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 чувствительных элементов систем управления. Например, 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 ОА . Эти сигналы через усилители-преобразователи 5 и 6 — поступают на датчики моментов 7 и 8 системы коррекции, осуществляющей автоматическое слежение оси антенны за указанным направлением. Подобные Г. называют гироскопическими следящими системами.

Силовые Г. (гирорамы) — электромеханические устройства, содержащие, кроме гироскопов, специальные двигатели для преодоления воздействия на стабилизируемый объект внешних возмущающих моментов. Применяются на кораблях, летательных аппаратах и др. объектах для стабилизации отдельных приборов и устройств. Кроме того, по принципу силовой гироскопической стабилизации работают некоторые типы гироскопов направления, гировертикалей и комбинированных устройств, называемых гироазимутгоризонтами. Силовые Г. в зависимости от числа гироскопов в раме могут быть одно- и двухгироскопными, а по числу осей стабилизации — одно-, двух- и трёхосными. У одноосного силового Г. с одним гироскопом ( рис. 2 ) основным элементами являются гирокамера 1 с ротором; рама 2, играющая роль наружного карданова кольца и жестко связанная со стабилизируемым объектом; датчик угла 3 , установленный на оси прецессии Ox ; усилитель 4 ; стабилизирующий двигатель 5 , предназначенный для приложения относительно оси стабилизации Oh моментов, компенсирующих действующие на раму внешние возмущающие моменты; маятник-корректор 6 и датчик моментов 7, являющиеся элементами системы коррекции Г. При действии внешнего возмущающего момента М , стремящегося повернуть раму вокруг оси Oh , гирокамера 1 по свойствам гироскопа начнёт прецессировать вокруг оси Ox; при этом возникает гироскопический момент М г, противодействующий моменту М . В дальнейшем при повороте гирокамеры вокруг оси Ox на некоторый угол b датчик угла 3 через усилитель 4 включит стабилизирующий двигатель 5 , прикладывающий относительно оси Oh момент стабилизации М с , противоположный моменту М . В результате гирокамера начнёт прецессировать в обратном направлении и остановится (при постоянной величине М ) в положении, для которого М с+ М = 0 . Т. о., в силовом Г. гироскоп осуществляет стабилизацию лишь в первый момент; в дальнейшем её обеспечивает стабилизирующий двигатель, что позволяет стабилизировать значительные массы при сравнительно небольшом весе и габаритах самого гироскопа. На практике применяют также двухгироскопные Г., обладающие рядом преимуществ по сравнению с одногироскопными.

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 (гироазимута) и гировертикали (гирогоризонта). Он служит для измерения трёх углов, определяющих положение объекта, и применяется на кораблях и самолётах. Трёхосный Г. используется также для пространственной стабилизации некоторой платформы (гиростабилизированная платформа). Подобные Г. применяют в инерциальных навигационных системах .

Индикаторные Г. — системы автоматического регулирования, в которых гироскопические устройства, установленные на стабилизируемом объекте (например, платформе), являются чувствительными или задающими элементами, определяющими положение объекта и управляющими следящими системами; стабилизация же объекта (платформы) осуществляется с помощью следящих систем. В качестве чувствительных элементов, реагирующих на угловые скорости или углы отклонения платформы, применяют двухстепенные (например, поплавковые интегрирующие) гироскопы и гиротахометры или трёхстепенные астатические гироскопы. Индикаторные Г. используют в инерциальных навигационных системах, устанавливаемых на кораблях и летательных аппаратах.

А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.

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; Oxhz — оси системы отсчёта; Охуz — оси, связанные с гирокамерой; Ox — ось прецессии; Oh — ось стабилизации; a — погрешность стабилизации; b — угол прецессии.

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.

Гиростабилизи'рованная платфо'рма, гироскопическое устройство для пространственной стабилизации каких-либо объектов или приборов, а также для определения углов поворота основания, на котором установлена Г. п. Подробнее см. Гиростабилизатор .

Гиротахо'метр, указатель угловой скорости, прецессионный, или скоростной, гироскоп, датчик угловой скорости, гироскопическое устройство для определения угловой скорости объекта, на котором оно установлено. Наиболее распространены Г., основанные на использовании двухстепенного астатического гироскопа . В таком Г. ( рис. ) ротор 1 гироскопа установлен в кардановом кольце (рамке) 2, поворот которого ограничивается пружиной 3 , создающей восстанавливающий момент. Погашение собственных колебаний гироскопа осуществляется демпфером 4 .