Geum.ru

Гироскопические приборы наведения (ГН)

Вид материалаЛекция

Содержание


1 — гирокамера с ротором
1 — гирокамера с ротором
4, 5 — маятники-корректоры
4 - маятник-корректор
Подобный материал:
Лекция №11

Гироскопические приборы наведения (ГН).


ГН предназначены для задания определенных неизменно-ориентированных направлений на движущемся объекте и для изменения угловых отклонений осей объектов от заданных напрвлений.


Классификация ГН:

*)В зависимости от задаваемого направления ГН можно разделить на:

1) ГН, задающие направления, связаны с плоскостью орбиты;

2) ГН, задающие направления, относительно плоскости горизонта (гировертикали, гирогоризонты);

3) ГН, задающие направление относительно плоскости меридиана (курсовые гироскопы – гироазимуты, гирополукомпасы, указатели курса);

4) ГН, задающие определение направления в инерциальном пространстве;

5) ГН, задающие непрерывно изменяющиеся в пространстве направления (например на цель);

**) В зависимости от типа гироскопа:
  1. ГН со свободным гироскопом;
  2. ГН с управляемым (корректирующим) гироскопом.



Принцип работы ГН.





Гироскоп направления, гироазимут, курсовой гироскоп, гирополукомпас, гироскопическое устройство для определения углов рыскания (изменения курса) и углов поворота объекта вокруг вертикальной оси. При согласовании ГН. с плоскостью меридиана (например, по данным какого-нибудь компаса) он указывает текущее значение курса объекта. ГН представляет собой трёхстепенной астатический (уравновешенный) гироскоп, снабженный горизонтальной и азимутальной системами коррекции (см. рис.). Горизонтальная система коррекции, удерживающая внутреннее карданово кольцо 2 (ось гироскопа 1) в плоскости горизонта, состоит из маятника-корректора 4, определяющего угол отклонения оси гироскопа от плоскости горизонта, и датчика моментов 5, прикладывающего к гироскопу соответствующие корректирующие моменты. Азимутальная система коррекции, удерживающая ось гироскопа в заданном азимутальном направлении (т. е. под заданным углом, например, к плоскости меридиана), состоит из датчика моментов 6 и вычислительного устройства 7, вырабатывающего момент азимутальной коррекции. При этом учитываются поправки на вращение Земли и на движение объекта относительно Земли. Азимутальная коррекция ГН может также осуществляться от чувствительного элемента, обладающего избирательностью по отношению к стабилизируемому направлению, например от магнитной стрелки (см. Гиромагнитный компас). Потенциометр 8 служит для съёма углов рыскания и поворота объекта вокруг вертикальной оси. Погрешности ГН характеризуются уходами оси гироскопа в азимуте, которые могут составлять от единиц до десятых долей градуса в час.


ГН используют для определения углов рыскания и поворота летательных аппаратов и кораблей, а также для кратковременного указания курса. ГН может применяться и как чувствительный элемент системы автоматической стабилизации курса объекта, например в автопилоте летательного аппарата, в автомате курса торпеды и др.




Назначение и принцип действия гировертикали.

На движущемся объекте необходимо иметь неизменно ориентированную в пространстве плоскость горизонта либо отвесную линию (вертикаль места). Направление вертикали задается с помощью вектора кинетического момента.

Для сохранения вертикального положения Н относительно плоскости горизонта на кожухе гироскопа размещают 2 акселерометра.



1 — гирокамера с ротором;

2 — наружное карданово кольцо;

3, 4 — акселерометры;

5, 6 — интеграторы;

7, 8 — датчики моментов.
  1. Гировертикаль с радиальной коррекцией.



1 — гирокамера с ротором;

2 — наружное карданово кольцо.


2) Гировертикаль с маятниковой коррекцией



1 — ротор;

2, 3 — внутреннее и наружное кардановы кольца:

4, 5 — маятники-корректоры;

6, 7 — датчики моментов;

8, 9 — потенциометры.

Трёхстепенной астатический гироскоп, в котором система коррекции состоит из маятников-корректоров 4, 5, фиксирующих углы отклонения оси гироскопа от вертикали места, и датчиков моментов 6, 7, прикладывающих к гироскопу соответствующие корректирующие моменты, вызывающие прецессию оси гироскопа к вертикали места. Потенциометры 8 и 9 служат для определения углов наклона объекта относительно плоскости горизонта. Погрешности Г. этого типа, определяемые отклонениями оси гироскопа от вертикали места, могут составлять от долей градуса до единиц угловых минут. В прецизионных Г. для повышения их точности учитываются поправки на вращение Земли и собственное движение объекта.


При установке на корабле Г. с маятниковой коррекцией определяют углы бортовой и килевой качки, а на летательном аппарате — углы крена и тангажа. Применяются в системах автоматической стабилизации различных подвижных объектов, в успокоителях качки корабля, для стабилизации летательного аппарата и др., а также для определения искривления буровых скважин, шахт и т.п.


Курсовой гироскоп.

Предназначен для задания на движущемся объекте неизменного азимутального направления (гироазимут или гирополукомпас).
  1. Для того чтобы ось свободно вращающегося гироскопа занимала все время горизонтальное положение, необходима система горизонтальной коррекции (или система межрамочной коррекции – это не одно и то же).
  2. Для того, чтобы ось собственного вращения удерживать в требуемом неизменном азимутальном положении, необходима система азимутальной коррекции. САК должна компенсировать отклонение гироскопа, обусловленное вращением Земли и движением самого объекта по ее поверхности.



1 - ротор;

2,3 - внутреннее и наружное кардановы кольца;

4 - маятник-корректор;

5, 6 - датчики моментов;

7 - вычислительное устройство;

8 - потенциометр.







Приборы направления баллистических ракет.




а — прецессия артиллерийского снаряда;

б и в — схемы движения снарядов и их траектории соответственно;

б — для невращающегося снаряда;

в — для вращающегося.



=