Girocompasă
Această intrare sau secțiune despre aviație nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Un giroscop este un anumit tip de busolă (numită și busolă direcțională sau giroscopică ), care este un sistem de navigație pentru a găsi o direcție fixă, nu bazată pe câmpul magnetic al Pământului , ci pe proprietăți giroscopice .
Busola giroscopică determină direcția nordului folosind patru legi fizice; efectul giroscopic și precesiunea girostatelor; și două proprietăți ale sferei terestre, rotația în jurul axei și forța de greutate. Forța de greutate se adaugă principiului de funcționare al giroscopului care menține orientarea fixă față de un punct fix din spațiu, aplicată cu o greutate pe articulațiile cardanice care mențin giroscopul în suspensie, care împreună cu celelalte forțe aplicate creează o indicare geografică precisă.
Spre deosebire de busola magnetică, busola giroscopică îndreaptă spre nordul geografic, neafectată de prezența câmpului magnetic terestru , prin urmare nu este supusă erorilor de deviere (perturbări produse de câmpurile magnetice perturbatoare) sau celor datorate declinării magnetice . Ca dezavantaj, este nevoie de prezența unui motor pentru a seta și a menține rotorul în rotație. Spre deosebire de busola magnetică, aceasta suferă de un efect numit precesiune aparentă, datorită rotației pământului, deci trebuie realiniat periodic folosind o busolă magnetică.
Este utilizat în principal pe nave și avioane împreună cu alte sisteme de navigație.
Operațiune
Girocompasul este în esență un giroscop , adică o roată rotativă, care datorită efectului aceleiași rotații tinde să-și păstreze axa întotdeauna cu aceeași orientare. Roata este menținută continuu în rotație de un motor electric sau de un motor cu aer comprimat .
Pe măsură ce Pământul se rotește, un observator de pe suprafața Pământului observă că axa giroscopului se rotește la fiecare 24 de ore, îndreptându-se întotdeauna în aceeași direcție față de stelele fixe (vezi Principiul lui Mach ).
Un giroscop simplu nu poate funcționa ca o busolă. Ingredientul suplimentar necesar este fricțiunea. Dacă axa este frânată prin scufundarea într-un lichid vâscos, se va genera un cuplu rezistent la reorientarea axei în sine ortogonale. Acest lucru va duce treptat la orientarea axei în direcția nord - sud , singura dispunere în care axa nu mai suferă vreo forță. Este poziția stabilității maxime. Un sistem mecanic sau electromecanic detectează poziția axei și o repetă pe panourile indicatoare situate în panoul de control.
Deoarece funcționarea girocompasului este legată de rotația lentă a pământului, dacă vehiculul pe care este montat își schimbă direcția prea repede, în special în direcția est - vest , funcționarea acestuia este perturbată. Din acest motiv, tipul de giroscop descris este utilizat în principal pe nave . Sistemele sunt instalate pe avioane care sunt capabile să se poziționeze mai repede (de exemplu, busolele magnetice sunt utilizate pentru corectarea continuă a girocompasului).
Istorie
Girocompasul a fost brevetat în 1885 de germanul Martinus Gerardus van den Bos , deși dispozitivul său nu a funcționat prea bine. În 1903 , germanul Hermann Anschütz-Kaempfe a creat un model de lucru pe care l-a brevetat. În 1908 inventatorul american Elmer Ambrose Sperry a brevetat el însuși ideea, dar când a încercat să o vândă marinei germane în 1914 , Anschütz-Kaempfe a revendicat prioritatea brevetului. La rândul său, Sperry a susținut că brevetul anterior a fost invalid, deoarece nu a adus îmbunătățiri semnificative sistemului Van den Bos. Albert Einstein, care a lucrat la biroul de brevete din Berna, a fost însărcinat cu soluționarea problemei și, dacă l-a susținut mai întâi pe Sperry, ulterior a trebuit să recunoască faptul că brevetul Anschütz-Kaempfe era legal și a câștigat cazul în 1915 . Particularitatea girocompasei Anschütz a fost și este aceea de a lucra într-un amestec de apă distilată, glicerină și acid benzoic, care permite trecerea tensiunilor în lichid într-un mod controlat pentru a menține giroscopul în rotație și, de asemenea, pentru a permite detectarea din poziția giroscopului în sine pentru retransmisia către organele responsabile de indicarea cursului. Einstein a colaborat cu Anschutz făcând o modificare esențială a ansamblului giroscopic pentru a reduce în continuare fricțiunea în lichid, făcând indicația mai fiabilă. Sistemul de ghidare al Fieseler Fi 103 , mai bine cunoscut sub numele de „bomba V1”, se baza pe acest instrument.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre girocompas
linkuri externe
- ( EN ) Gyrocompass , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | LCCN ( EN ) sh85058125 |
|---|
