ZÁKLADNÍ PARAMETRY GYROSKOPU

Transkript

1 ZÁKLADNÍ PARAMETRY GYROSKOPU v Vektor obvodové rchlosti Moment hbnosti r Hlavní osa otáčení Vektor úhlové rchlosti

2 SLEDOVÁNÍ OTÁČENÍ ZEMĚKOULE POMOCÍ GYROSKOPU t hlavní osa t = 0 rovník Groskop je na rovníku, v čase t = 0 je poloha hlavní os vertikální. V čase t svírá s vertikálou úhel β = em.t, kde em je úhlová rchlost otáčení Země. t = 6 h. em Po 6 hodinách je poloha hlavní os vhledem k Zemi vodorovná Groskop s nenulovým momentem hbnosti achovává konstantní polohu hlavní os otáčení v prostoru

3 CORIOLISOVO ZRYCHLENÍ CORIOLISOVA SÍLA RADIÁLNÍ POHYB v u UNÁŠIVÝ POHYB B v r A v r A v r v r B V uo v u v r A B A v u V uo a c = 2[ v r ] v r a c v r v r v r a c v u v r F C F c = - 2 m a C = 2m[ v r ] hmota m

4 PRECESNÍ POHYB GYROSKOPU F hlavní osa groskopu M F k A 1 v r v v r F k A 4 p M A 2 p F k v r p v r F k A 3 F M g

5 PRECESNÍ POHYB GYROSKOPU 1. Groskop má moment hbnosti M 2. Dvojice sil F vvolá moment M Z, který se snaží otáčet groskopem podél os úhlovou rchlostí ω Z. F l F C v F C M p F 3. Na groskop působí dvě rchlostiobvodová rchlost v a úhlová rchlost ω Z. Tím dojde ke vniku Coriolisova rchlení a Coriolisov síl F C, která vvolá moment groskopické reakce M G a precesní moment M p hlavní os groskopu podél os. p p M G Věta o precesi: Působí-li na groskop s nenulovým momentem hbnosti vnější moment, který vvolá otáčení kolem jiné os než je hlavní osa groskopu, dojde k precesnímu pohbu při němž se hlavní osa groskopu posune do směru vnějšího momentu po nejkratší dráe.

6 ZÁKLADNÍ USPOŘÁDÁNÍ MECHANICKÝCH GYROSKOPŮ POUŽITÝCH NA LETADLE Kardanův ávěs a) 4 Groskop se dvěma stupni volnosti 3 b) Groskop se třemi stupni volnosti Groskop se otáčí úhlovou rchlostí kolem hlavní os otáčení. Tomu odpovídá moment hbnosti = J Y J Y je moment setrvačnosti k ose otáčení Groskop s nenulovým momentem hbnosti achovává konstantní polohu hlavní os otáčení v prostoru

7 POUŽITÍ GYROSKOPU NA LETADLE K MĚŘENÍ ÚHLŮ X absolutní podélný sklon kurs absolutní příčný sklon X X - vertikála

8 ZÁKLADNÍ USPOŘÁDÁNÍ UMĚLÉHO HORIZONTU K MĚŘENÍ ABSOLUTNÍHO PODÉLNÉHO A PŘÍČNÉHO SKLONU LETADLA Groskop se 3 stupni volnosti pomocí Kardanova ávěsu. Hlavní osa groskopu s momentem nastavena do vertikál

9 vertikála boční osa letadla stupnice podélného sklonu podélná osa letadla stupnice příčného sklonu drak letadla

10 KONSTRUKCE UMĚLÉHO HORIZONTU směr letu

11 UKAZOVACÍ ČÁST UMĚLÉHO HORIZONTU stupnice podélného sklonu smbol letadla spojený s poudrem přístroje stupnice příčného sklonu smbol aretace stupnice tlačítko aretace stupnice ukaatel relativního příčného sklonu knoflík pro nastavení nul stupnice podélného sklonu

12 VZDUCHOVÁ KOREKCE POLOHY HLAVNÍ OSY GYROSKOPU groskop turbinkou s sstém vduchové korekce a) M K clonka se ávažím reakční síla F K reakční síla F K náklon hl. os b) c) hl. osa svisle d)

13 KOREKCE POMOCÍ ELEKTROLYTICKÉ LIBELY 2 Y 1 S X Y 1 S X 1 X 1 R X1 Y 1 R Y1 R X2 X 2 Y 2 2 Y 2 R Y2 X 2 vodorovná poloha X 2 náklon v ose Y 2 S

14 REALIZACE KOREKCE UMĚLÉHO HORIZONTU POMOCÍ ELEKTROLYTICKÉ LIBELY 0 0 pα KM Mk V U pβ umístění libel KM Mk V

15

16 MĚŘENÍ ÚHLOVÉ RYCHLOSTI ZATÁČENÍ GYROSKOPEM SE 2 STUPNI VOLNOSTI 5 6 M M PX

17 UKAZOVACÍ ČÁST VARIO - ZATÁČKOMĚRU stupnice variometru indikace atáčení nastavení nul variometru ukaatel skluu

18 MĚŘENÍ RELARIVNÍHO PŘÍČNÉHO SKLONU (SKLUZU) SPRÁVNĚ PROVEDENÁ ZATÁČKA a n a n R, g a v g a v a v r a) b)

19 DEFINICE KURSU LETADLA magnetický sever sever kompasu eměpisný sever deviace deklinace eměpisný kurs podélná osa letadla

20 USPOŘÁDÁNÍ SMĚROVÉHO SETRVAČNÍKU POHYB PO ORTODROMĚ S 4 3 B A B 5 POHYB LETDLA PO ORTODROMĚ b) A LOXODROMĚ J 1 2 a)

21 USPOŘÁDÁNÍ GYROPOLOKOMPASU S KOREKCÍ NA OTÁČENÍ ZEMĚ Vnějšíí rám Kardanova ávěsu M Korekční motor v ose KM Vnitřní rám s grem Jednoosá elektroltická libela U 1 KM Korekční motor v ose M U 2

22 POUŽITÍ GYROPOLOKOMPASU K LETU PO ORTODROMĚ ro S em o po V po V vertikála R H V ro ro drak letadla po R poledník rovník

23 ZEMSKÉ MAGNETICKÉ POLE magnetická osa emská osa siločár magn. pole. H V 65 0 a) inklinace A: 70 sev. šířk, 90 áp. délk B: 72,5 jižní. šířk, 154 vých. délk b) H K H Z = (24 až 47)A/m H V = 15 A/m emský povrch

24 MAGNETICKÝ KOMPAS S PERMANENTNÍM MAGNETEM osvětlení plovák se stupnicí miska s kapalinou dilatační krabice korekční sstém permanentní magnet konektor

25 FEROMAGNETICKÉ SONDY KONSTRUKCE TŘÍSLOŽKOVÝCH SNÍMAČŮ I b A k B 3 A B H p H v snímací cívka 1 A B 2 3 pólový nástavec U v OTEVŘENÝ MAGN. OBVOD feromagnetické plíš společná budící cívka I b S X U S Y U UZAVŘENÝ(TOROIDNÍ) MAGNETICKÝ OBVOD H v

26 PRŮBĚH TOKŮ A INDUKOVANÝCH NAPĚTÍ U FEROMAGNETICKÉ SONDY

27 SYSTÉM GYROMAGNETICKÉHO KOMPASU

28 BLOKOVÉ SCHÉMA GYROMAGNETICKÉHO KOMPASU VÝSTUP SNÍMAČ MAGN. POLE U U U I b KOREKČNÍ MECHANIZMUS U ZESILOVAČ AUTOMATU SESOUHLASENÍ BUZENÍ SOND VEKTOR ZEMSKÉHO MAGNETICKÉHO POLE KONTROL A ZEM. ŠÍŘKA VSTUP DEVIACE (pevný po kompenaci) VSTUP DEKLINACE (nastavitelný) VSTUP RYCHLÉHO SESOUHLASENÍ POMALÉ SESOUHLASENÍ MAGNETICKY SNÍMANÝ KURS PULT ŘÍZENÍ ZADÁNÍ ZEM. ŠÍŘKY GYROSKOP UKAZATEL GYROPOLO KOMPAS REŽIM SIGNÁL PRO RYCHLÉ SESOUHLASENÍ MAGNETICKÝ KOMPAS RYCHLÉ SESOUHLASENÍ MAGNETICKY SNÍMANÝ KURS