Гирополукомпасы

Магнитными компасами при эволюциях ЛА пользоваться практически невозможно вследствие больших погрешностей. Поэтому курс летательного аппарата в процессе эволюций и неустановившихся режимов определяется с помощью гирополукомпасов.

Рис. 4. Электрокинематическая схема гирополукомпаса

1 – кожух; 2 – ротор; 3 – жидкостный маятник; 4 – потенциометр; 5 – диск; 6,7 – электродвигатели.

Гирополукомпас представляет собой гироскоп с тремя степенями свободы. Вследствие вращения Земли гироскоп будет «уходить» в горизонтальной плоскости со скоростью

w_г=w_зsinφ,

где w_з - угловая скорость вращения Земли;

φ - географическая широта места, где расположен гирополукомпас.

Если с помощью специального корректирующего устройства воздействовать на гироскоп так, чтобы его угловая скорость прецессии была равна по величине угловой скорости ухода w_г и противоположна ей по знаку, то ось гироскопа будет неподвижна относительно поверхности Земли.

Курс, показываемый гирополукомпасом, представляет собой отклонение продольной оси летательного аппарата от первоначальной ортодромии, т. е. ортодромический курс.

Ротор гироскопа приводится во вращение со скоростью до 22 000 об/минасинхронным трехфазным электродвигателем, питаемым напряжением 36 Вчастотой 400 Гц. Кожух 1 гироскопа является его внутренней рамкой.

На оси внешней рамки гироскопа закреплен потенциометр 4. С его трех щеток, расположенных под углами 120° друг к другу и закрепленных на диске 5, напряжение подводится к щеткам потенциометра Пуказателя. Две диаметрально противоположные отпайки его включены на вход усилителя У, который может располагаться отдельным блоком вне корпуса указателя.

При изменении курса самолета ось х гироскопа и, следовательно, потенциометр 4 своего положения в горизонтальной плоскости не изменяют; щетки потенциометра поворачиваются вместе с корпусом гироагрегата, т. е. с самолетом. Это вызывает изменение распределения потенциалов на щетках потенциометра П указателя и, следовательно, появление напряжения на входе усилителя У.

Усиленное напряжение подводится к электродвигателю ЭД, который перемещает шкалу Ш указателя и щетки потенциометра П до тех пор, пока напряжение на выходе этого потенциометра не станет равным нулю.

Поскольку при включении гирополукомпаса его ось х может занимать любое произвольное положение в горизонтальной плоскости, то для начальной установки шкалы указателя на необходимое значение курса в гироагрегаге имеется электродвигатель 6. При его включении щетки потенциометра 4 и, следовательно, шкала указателя будут вращаться до тех пор, пока электродвигатель не будет выключен. Управление электродвигателем осуществляется или членом экипажа, или же автоматически от магнитного компаса.

Для того чтобы ось ротора гироскопа всегда располагалась в горизонтальной плоскости, на кожухе закрепляется жидкостный маятник (медный сосуд с токопроводящеё жидкостью и пузырьком.)

При отклонении оси ротора от горизонтальной плоскости маятник выдает сигнал в коррекционный электродвигатель, ротор которого закреплен на оси внешней рамки гироскопа. Электродвигатель создает момент вращения относительно этой оси, обеспечивая прецессию оси х к горизонтальной плоскости.

Для устранения ухода гироскопа вследствие вращения Земли необходимо создать вращающий момент относительно его оси z, который обеспечит прецессию гироскопа относительно вертикальной оси со скоростью w_г=w_зsinφ. В некоторых гирополукомпасах этот момент создается или специальным балансировочным грузиком, закрепляемым на корпусе гироскопа (ГИК-1 – курсовая система), или моментным электродвигателем, закрепляемым на внешней рамке гироскопа и воздействующим на ось z. На электродвигатель с помощью специального широтного потенциометра подается напряжение, пропорциональное составляющей скорости вращения Земли.

Использование балансировочного грузика обеспечивает устранение погрешности гирополукомпаса только на той широте местонахождения самолета, для которой произведена балансировка. При изменении широты места появляется погрешность, определяемая вращением Земли. В этом отношении более удобна компенсация вращения Земли с помощью моментного электродвигателя, так как с изменением широты места поворотом ручки широтного потенциометра можно изменить соответствующим образом и момент, прикладываемый к оси z гироскопа.

Вывод:

Компасам с подвижными магнитами свойственны большие погрешности из-за трения в опорах магнитной системы, кроме того при разворотах возникают погрешности увлечения, поскольку начинающая вращаться при этом жидкость отклоняет ось магнита от вектора Н.

От указанных погрешностей свободны индукционные датчики магнитного курса.

Гироскопические датчики курса (курсовые гироскопы или гирополукомпасы) применяются как самостоятельные курсовые приборы, а также служат гироскопическими датчиками курса в курсовых системах и курсовертикалях, в том числе инерциальных.

Дата добавления: 2015-01-03