Большая энциклопедия техники

При воздействии на гироскоп внешней силой его ось начинает отклоняться не в сторону действия силы, а в перпендикулярном к ней направлении, что вызывает прецессию гироскопа. Уникальные свойства гироскопа востребованы в различных навигационных приборах.

Гироскоп применяется в различных летательных аппаратах, в том числе в самолетах, ракетах, торпедах и вертолетах для стабилизации движения. На морских судах и самолетах широкое применение нашел гирокомпас, который был создан в начале XX в. немцем Германом Аншютцом и американцем Элмаром Сперри независимо друг от друга. В этом приборе используется свойство оси гироскопа ориентироваться вдоль оси вращении Земли. Ориентирование оси происходит строго по направлению Север – Юг и не зависит от магнитного поля Земли, т. е. гирокомпас показывает истинное направление на географический полюс Земли в отличие от магнитного. Различают несколько видов гироскопов: вибрационный, лазерный и классический, который был описан выше. Существуют двухстепенные гироскопы, которые закрепляются в одной рамке.

Во время вращения платформы гироскопа возникает гироскопический момент, который стремится установить ось ротора параллельно оси вращения основания, причем он стремится это сделать максимально быстро. Лазерный гироскоп основан на использовании в своей конструкции оптического квантового генератора с плоским замкнутым контуром, где происходит циркуляция двух встречных потоков или лучей, у которых различны частоты. Отмечено, что разность частот пропорциональна угловой скорости основания. У вибрационного чувствительный элемент представлен вибрирующими массами, например, эту функцию может выполнять ротор с упругим подвесом или пластины, обладающие достаточным коэффициентом упругости.

Множество приборов и устройств используют в своей конструкции принцип гироскопа или его различные модификации для реализации тех или иных задач. В космической технике, в частности, используются гировертикаль и гироскопическая платформа.

Датчики космические

Датчик космический – прибор, позволяющий определять и отслеживать в реальном времени различные параметры космического летательного аппарата и величины, характеризующие окружающее космическое пространство.

Одним из множества различных космических датчиков является датчик ориентации – прибор, определяющий угловые отклонения осей ориентации космического аппарата от заданных направлений и скорость вращения вокруг центра масс.

Отличительными особенностями внутри класса является принцип получения и преобразования информации. При помощи позиционных датчиков определяется угловое положение космического аппарата. Их подразделяют на: датчики внешней информации, которые используют внешние ориентиры, например солнечный, звездный; датчики, работающие по радиомаяку; инерциальные, которые используют в своих расчетах свойства абсолютного углового движения осей ориентации и осей, непосредственно связанных с корпусом космического аппарата (могут работать только при вращательном движении осей ориентации в комбинации со специальными датчиками внешней информации); датчики памяти, которые могут «помнить» первоначально заданное положение; время памяти ограничено лишь технологическими параметрами, погрешностями изготовления гироприбора.

Характерным представителем датчика памяти можно считать свободный гироскоп, который является разновидностью ориентационных датчиков, полностью отделенных от космического пространства, и не требует наличия внешних источников информации.

Жидкостный ракетный двигатель

Жидкостный ракетный двигатель – разновидность химического ракетного двигателя.

В жидкостном ракетном двигателе химическая энергия топлива в камере сгорания преобразуется в тепловую, после чего в выходном сопле происходит преобразование энергии в кинетическую энергию реактивной струи газа. Первая схема летательного аппарата с жидкостным ракетным двигателем была предложена знаменитейшим русским ученым К. Э. Циолковским.

В качестве топлива для двигателя использовались жидкие углеводороды и кислород. Помимо этого, он предположил возможность подачи топлива посредством насоса, использования компонентов топлива для охлаждения двигателя.

Топливом для жидкостных ракетных двигателей могут являться унитарные (однокомпонентные), двухкомпонентные и трехкомпонентные смеси либо различные химические соединения, которые способны участвовать в реакции разложения с выделением тепла.