Автор Говорун На майле задал вопрос в разделе Техника
Кто-нибудь может мне объяснить за счет чего гироскоп в самолете определяет горизонт? и получил лучший ответ
Ответ от Олег Пестряков[гуру]
В описаниях приборов для человека, не знакомого с этой техникой, не всё может показаться понятным. Авиагоризонт отображает положение гравитационной вертикали. Используется свойство гироскопа на карданном подвесе сохранять своё положение в пространстве в течение некоторого времени. Если просто выставить горизонт перед взлётом и отключить коррекцию, то с течением времени по ряду причин будет накапливаться ошибка, как тут писали. Чтобы этого не происходило, используется маятниковая коррекция, которая в течение длительного горизонтального полёта устанавливает авиагоризонт в ноль, но при быстром маневрировании эта коррекция не работает, что позволяет определять положение самолёта относительно вертикали. При неправильном пилотировании или длительном полёте с постоянным небольшим креном коррекция может установить авиагоризонт неверно. Для правильного пилотирования используются простой индикатор скольжения с шариком, немного похожий на строительный уровень и установленный на самом авиагоризонте и некоторые другие приборы. Есть авиагоризонты, являющиеся частью сложных современных инерциальных навигационных систем, лишенные этого недостатка. Эти системы имеют много датчиков, работающих на разных принципах и дублирующих друг друга, автоматически отбрасывают промахи, что исключает возможность ошибки с высокой степенью вероятности.
нуль берет с балтики))
При использовании в гировертикали показания гироскопа должны корректироваться акселерометром (маятником), так как из-за суточного вращения Земли и ухода гироскопа происходит отклонение от истиной вертикали. Кроме того, в механических гироскопах может использоваться смещение его центра масс, которое эквивалентно непосредственному воздействию маятника на гироскоп [18].
будет лучше и понятнее, если скажем, что не гироскоп определяет горизонт, а определяется положение тела по отношению к горизонту или возможно к поверхности.
Гироскоп, это условно симметричная масса, которую раскрутили вокруг своего центра масс. В идеальных условиях он будет крутиться вечно. Если попытаться взять его за ось и повернуть, то он будет до последнего кусаться, дабы остаться не повернутым. На этом и основан эффект: крепим его ось к устройству, которое дает свободно вращаться как угодно, но при этом фиксирует свои положения. Самолет поворачивается - гироскоп относительно земли остается в том же положении, но устройство ради этого поворачивается, чтобы уступить гироскопу. Вот разница этого поворота и фиксируется. Это так, простыми словами. А определение можно и на вики почитать.
Представь себе шар сеферу, т. е. сферу в виде некой трехмерной сетки, ячейками которой являются соты, которые трансформируются в вихри и обратно в соты. Чтобы увидеть одну такую ячейку соту - вихрь, достаточно налить магнитную жидкость на магнит, увеличить в микроскоп и мы увидим соту, при желании которую можно возбудить, т. е. из магнитного поля сделать электромагнитное, преобразуя ее в вихрь (эфирон). Если мы последовательно начнем изучать превращение соты в вихрь, мы увидим, что вращение происходит по двум полукругам. От севера и до юга. Как на фотографии. Магнитное поле размещается подобно матрешкам, т. е. магнитное поле стрелки компаса, как и сама стрелка находится внутри магнитного поля Земли... Стрелка компаса входит во взаимодействие со структурой магнитного поля Земли, в результате чего стрелка стремится занять положение север-юг. По этой же причине гироскопы имеют способность запоминать направление в пространстве. Вращение гироскопа эквивалентно намагничиванию стрелки, поэтому вращающийся гироскоп также входит во взаимодействие с магнитным полем Земли и удерживает направление в пространстве. Это сродне тому, как пузырь с воздухом выталкивается давлением воды на поверхность, а шарик с горячим воздухом выталкивается атмосферой в более высокие слои. Когда давление внутри шарика и давление среды выравняются, шарик "поплывет" по "поверхности"... как и пузырь с воздухом всплыв, расстворится в своей среде... Высокое давление выдавливает более низкое, более высокое давление атмосферы выдавливает более низкое давление внутри шарика... Все зависит от того какая среда является большей. Например дырка в подводной лодке будет всасывать внутрь, так как высокое давление большего будет стремиться в область меньшего низкого, а дырка в космическом аппарате наоборот, будет выбрасывать воздух изнутри наружу, так как высокое давление внутри будет становиться частью большего низкого давления космоса. Если накачать баллон воздухом, мы повысим давление внутри него, баллон нагреется, так как более высокое давление внутри будет давить изнутри на стенки баллона, которые от трения нагреваются. Если из баллона выкачать воздух, т. е. создать вакуум, то баллон охладится, т. к. всасывающие силы будут наоборот втягивать стенки баллона внутрь баллона. Однако стоит отметить, что если процесс накачивания или откачивания воздуха из баллона остановить, то по истечении времени равновесие восстановится, ибо внешняя среда "поглотит" холод или тепло баллона, сделает частью себя. Также и на глобальном уровне, звезды нагреваются, а космос охлаждается. Этот процесс никогда не остановится, он по сути будет длиться вечно. Также и магнитное поле стрелки компаса "выдавливается" магнитным полем земли.. Поэтому вокруг магнита образуется ежик, магнитное поле магнита "выдавилось" из магнитного поля Земли.
примерно работает также как езда на велосипеде... ровно едешь показания не меняются... начинаешь заваливаться и чтоб не упасть или повернуть с прямолинейного движения вертишь руль.... вот отклонения руля и будут показаниями стрелки гироскопа ...
Гироскоп раскручивается на земле и выставлен по уровню. Раскрутившись, он этим как-бы "запоминает" положение горизонтальной линии. Как бы самолет ни вертелся, гироскоп своего положения относительно горизонта не меняет за счет сил инерции. Связать гироскоп с указателем горизонта - дело техники
Ничего он не определяет, он только помнит то положение которое у него было при включении (ЛЮБОЕ).
Примерно тот же принцип, что и у волчка - точка опоры не совпадает с центром масс. Благодаря этому волчок самостоятельно отыскивает вектор гравитационной нормали (или вертикаль). Аналогично действуют балансиры на игрушечных вертолетиках - две гирьки на длинных кронштейнах. Эта штука всегда вращается в горизонтальной плоскости, как бы ты ни маневрировал вертолетиком - и управляет перекосом одного из несущих винтов. Без этого даже простое зависание в воздухе потребовало бы большой ловкости и опыта от ребенка.