| али. Однако чтобы прибор обладал необходимой точностью при ускоренном движении (маневрировании) объекта, период T должен удовлетворять условию M. Шулера (быть равным периоду колебаний математич. маятника, длина к-рого равна радиусу Земли), т. е. составлять 84,4 мин, что до сих пор практически осуществить не удалось. В реализованных конструкциях T обычно ~ 10-20 мин, вследствие чего подобные Г. при маневрировании объекта имеют значит, погрешности. Гиромаятники применяют в секстанте для стабилизации относительно плоскости горизонта его оптич. системы и в нек-рых корабельных системах стабилизации, используемых преим. при постоянных значениях скорости и курса корабля.
(1)
Рис. 2. Принципиальная схема гиромаятника: 1 - гирокамера с ротором; 2 - наружное карданово кольцо.
Рис. З. Принципиальная схема гироинер-циальной вертикали; 1 - гирокамера с ротором; 2 - наружное карданово кольцо; 3,4 - акселерометры; 5,6 - интеграторы; 7,8 - датчики моментов.
Прибором, позволяющим определять с высокой степенью точности направление вертикали при ускоренном движении объекта, на к-ром установлен прибор, является гироинерциальная вертикаль (рис. 3). В ней, кроме гироскопов, используются акселерометры и вычислит, устройства (интеграторы), при этом осуществляется искусственное моделирование маятника с периодом, равным периоду M. Шулера. Гироинерциальная вертикаль состоит из астатич. трёхстепенного гироскопа, на гирокамере 1 к-рого расположены акселерометры 3, 4 (в реальных схемах акселерометры устанавливают на гиростабилизировашюй платформе). Измеряемые акселерометрами кажущиеся ускорения ах и аy объекта вдоль горизонтальных осей Ox и Oy поступают в интеграторы 5, 6; их выходные сигналы (скорости VE и VN вдоль осей Ox и Oy) вводятся на датчики моментов 7, 8, прикладывающие к гироскопу моменты коррекции, к-рые вызывают прецессию оси гироскопа Oz к вертикали. При соответствующем выборе коэфф. пропорциональности между сигналом с интегратора и величиной момента коррекции период прецессии оказывается равным периоду Шулера. Благодаря этому устройство обладает высокой точностью при маневрировании объекта и его погрешности не превосходят неск. угловых минут. Гироинерциальные вертикали широко используются в инерциалъных навигационных системах, устанавливаемых на кораблях и летат. аппаратах. А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
ГИРОВОЗ, рудничный локомотив с ме-ханич. аккумулятором энергии, предназначенный для перемещения вагонеток в шахтах. Г. начали применять в Европе в 40-х гг. 20 в., после освоения их серийного произ-ва швейц. фирмой "Эрликон"; в СССР выпуск Г. осуществляется с 50-х гг. Для движения поезда в Г. используется энергия, накопленная вращающимся маховиком, раскручивание к-рого (до 2-3 тыс. об/мин) осуществляется электрич. или пневматич. двигателем, установленным на Г. или на стационарном зарядном пункте. В конструкции Г. предусмотрено ступенчатое или бесступенчатое (напр., с помощью гидропередачи) регулирование скорости движения. Длина пробега Г. после однократной зарядки не превышает обычно 3-5 км. В основном Г. используются для транспортирования небольших составов по вентиляц. выработкам и при строительстве шахт, а также в качестве вспомогат. транспорта в гидрошахтах и шахтах сплошной конвейеризации.
А. А. Пархоменко.
ГИРОГОРИЗОНТ, то же, что гировертикаль.
ГИРОИНЕРЦИАЛЬНАЯ ВЕРТИКАЛЬ, один из типов, гировертикали.
ГИРОКАСТРА, Гьинокастер, Гьирокастра (Gjirokastra), город на Ю. Албании, в долине р. Дрино. 15,6 тыс. жит. (1967). Узел шоссейных дорог. Пищ., таб., кож., металлообрабат. предприятия. Осн. в 4 в. В 14 в., вероятно, принадлежал Венеции, с 1460 до нач. 20 в. - Турции. Архит. памятники: венецианская крепость (известна с 14 в.), ср.-век. жилая застройка по склонам холмов - 2-3-этажные кам. дома-крепости (кула) с глухими ниж. этажами, нависающими крышами и окнами, снабжёнными решётками. Собор 18 в. Мечети нач. 18 в. Близ Г.- церковь Лабове-э-Крюки (10-11 вв.).
ГИРОКОМПАС, механич. указатель направления истинного (географического) меридиана, предназначенный для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Преимущества Г. по сравнению с магнитным компасом состоят в том, что он указывает направление географического (а не магнитного) меридиана, что на его показания существенно меньше, чем на магнитный компас, влияют перемещающиеся металлич. массы (железо, сталь) и электромагнитные поля и что его точность в условиях маневрирования и колебаний объекта значительно выше. Принцип действия Г. основан на использовании свойств гироскопа и суточного вращения Земли; его идея была предложена франц. учёным Л. Фуко.
Гирокомпас Фуко представляет собой двухстепенной астатич. гироскоп, ось к-рого перемещается в плоскости горизонта и благодаря возникающему из-за вращения Земли гироскопич. моменту стремится совместиться с плоскостью меридиана. Г. Фуко не нашёл применения на подвижных объектах, подверженных колебаниям, но его идея была использована при разработке нек-рых образцов наземных Г.
На подвижных объектах широко применяются одно- и двухроторные Г., основанные на использовании трёхсте-пенных гироскопов.
В однороторном мореходном Г. используется трёхстепенной гироскоп, центр тяжести к-рого смещён в его экваториальной плоскости ниже точки подвеса, т. е. позиционный гироскоп. В зависимости от способа создания маятникового эффекта различают Г. с маятником, Г. с ртутными сосудами, Г. с косвенной коррекцией. В Г. с маятником (рис. 1) ротор / заключён в гирокамеру 2, к нижней части к-рой подвешен груз 3. Гирока-мера установлена в наружном кардано-вом кольце (на рис. не показано), ось вращения к-рого расположена вертикально. Когда ось AB ротора не находится в плоскости меридиана (отклонена на Восток или на Запад), она, стремясь в соответствии со свойствами трёхстепенного гироскопа сохранять своё направление по отношению к звёздам, будет вследствие вращения Земли отклоняться от плоскости горизонта (напр., её конец В, если он отклонён к Востоку, будет приподниматься, как бы следя за восхождением звёзд). Вместе с осью AB будет отклоняться и гирокамера 2 с грузом 3 относительно плоскости горизонта. В результате относительно точки подвеса возникнет момент силы тяжести, к-рый вызовет прецессионное движение оси AB к плоскости меридиана. В своём движении ось AB "проскочит" плоскость меридиана и тогда под действием момента силы тяжести она начнёт прецессировать в обратном направлении и т. д. После погашения этих колебаний спец. демпфером ось AB устанавливается в плоскости меридиана.
Рис. 1. Принципиальная схема чувствительного элемента однороторного гирокомпаса с маятником: 1 - ротор; 2 - гирокамера; 3 - груз.
В Г. с ртутными сосудами (рис. 2) ротор 1 и гирокамера 2 отбалансированы так, что их общий центр тяжести совмещён с точкой подвеса. С гирокамерой связана система сообщающихся сосудов 3, частично заполненных ртутью. К правому сосуду прикреплена т. н. лапа 5, связывающая сосуды с гирокам-ерой. При отклонении оси гироскопа от плоскости горизонта избыток ртути в одном из сосудов обусловливает приложение к гироскопу момента силы тяжести, аналогичного соответствующему моменту в Г. с маятником.
Рис. 2. Принципиальная схема чувствительного элемента одно-роторного гирокомпаса с ртутными сосудами: 1 - ротор; 2 - гирокамера; 3 - сосуды с ртутью; 4 - соединительная трубка; 5 - лапа.
В Г. с косвенной коррекцией используется трёхстепенной астатич. гироскоп, на гирокамере к-рого установлен маятник (акселерометр), фиксирующий угол отклонения оси гироскопа от плоскости горизонта. На основании информации об этом угле в приборе формируются сигналы моментов коррекции, к-рые прикладываются к гироскопу с помощью соответствующих датчиков моментов, установленных на осях карданова подвеса гироскопа. Подобные приборы могут также работать в режиме гироскопа направления.
Из однороторных Г. применяются в основном Г. с ртутными сосудами.
Двухроторный Г. Чувствит. элемент этого Г. (рис. 3) - гиросфера, или поплавок, представляет собой полую сферу 1. В гиросфере помещены гироскопы 2 и 3, гидравлич. успокоитель для погашения собств. колебаний и др. элементы. Оси собств. вращения гироскопов 2 и 3 расположены горизонтально, а оси прецессии - вертикально и связаны с шарнирным механизмом спарником 4, к-рый соединён пружинами 5 с корпусом гиросферы. В исходном положении (при невращающихся роторах) оси гироскопов составляют с направлением NS гиросферы равные углы е = 45°. Центр тяжести гиросферы находится на её вертикальной оси ниже её геометрич. центра, что обеспечивает, как и в одно-роторном Г., необходимый маятниковый момент. Гиросфера помещена в жидкость и поэтому в подвесе имеет место лишь вязкое трение. Для обеспечения невоз-мущаемости Г. ускорениями объекта параметры системы подбирают так, чтобы период прецессионных колебаний гиро-сферы при отсутствии затухания составлял 84,4 мин. Наличие в Г. двух гироскопов существенно снижает погрешности прибора при качке корабля. Погрешности Г. при прямом курсе и постоянной скорости хода корабля не превышают неск. десятых долей градуса. Г. весьма широко распространены на кораблях мор. флота.
Рис. 3. Принципиальная схема чувствительного элемента двухро-торного гирокомпаса. NS и WE - направления север - юг и восток - запад; H1, H2 - кинетические моменты гироскопов; 1 - гиросфера; 2, 3 - гироскопы; 4 - спарник; 5 - пружины.
Разновидность Г.- гирогоризонт-компас, предназначенный для определения курса корабля и углов отклонения его относительно плоскости горизонта. А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
ГИРОКОТИЛИДЫ (Gyrocotyloidea), класс плоских паразитич. червей, занимающий промежуточное положение между ленточными червями и моногенетическими сосальщиками. Длина тела обычно 2-3 см, реже до 10 см. 5 видов (самостоятельность нек-рых видов оспаривается); обитают в спиральном клапане (в кишечнике) глубоководных рыб - химер', встречаются в различных районах Мирового океана. Для Г. характерны: отсутствие кишечника и наличие сложно устроенного розетковидного органа прикрепления на заднем конце тела. Из овального яйца, снабжённого ножкой, развивается личинка - т. н. л юкофора, с десятью одинаковыми крючками на заднем конце. Цикл развития, по-видимому, прямой. Многие относят Г. к подклассу цестодарий класса ленточных червей; нек-рые считают их сильно видоизменившимися моногенетич. сосальщиками.
Лит.: Быховский Б. E., Онтогенез и филогенетические взаимоотношения плоских паразитических червей, "Изв. АН СССР. Серия биологическая", 1937, т. 4, с. 1353-82; Шульц О. С., Гвоздев E. В., Основы общей гельминтологии, M., 1970. Б. E. Быховский
ГИРОМАГНИТНАЯ ЧАСТОТА, частота обращения свободного электрона (или иона) в ионизированном газе (плазме) вокруг силовых линий постоянного магнитного поля. На заряженную частицу, движущуюся с постоянной скоростью V, направленной перпендикулярно магнитному полю H0, действует Лоренца сила:
где е - заряд электрона, с - скорость света. Под действием силы (центростремительная сила) частица движется по окружности, причём частота обращения не зависит от её скорости, а определяется массой частицы т и величиной магнитного поля H0:
Г. ч. для земной ионосферы ~ 1,4 Мгц, для солнечной короны ~ 104Мги,.
Г. ч. играет существенную роль в вопросах распространения электромагнитных волн в плазме, находящейся в постоянном магнитном поле, в частности при распространении радиоволн в ионосфере (см. также Циклотронная частота). M. Б. Виноградова.
ГИРОМАГНИТНОЕ ОТНОШЕНИЕ, отношение магнитного момента атомных частиц (электронов, протонов, нейтронов, атомных ядер и т. д.) к их моменту количества движения. Подробнее см. Магни-томеханическое отношение.
ГИРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, эффекты, в к-рых проявляется связь между магнитными моментами и моментами количества движения частиц вещества. Подробнее см. Магнитомеханические явления.
ГИРОМАГНИТНЫЙ КОМПАС, гироскопическое устройство, применяемое на движущихся объектах и предназначенное для определения курса объекта по отношению к плоскости магнитного меридиана. Г. к. представляет собой трех-степенной астатич. гироскоп, снабжённый азимутальной и горизонтальной системами коррекции; азимутальная коррекция, чувствит. элементом к-рой является магнитная стрелка, удерживает ось гироскопа 1 в плоскости магнитного меридиана; горизонтальная коррекция удерживает внутреннее карданово кольцо 2 в положении, перпендикулярном наружному 3. Горизонтальная система коррекции состоит из потенциометра 5 (рис.) и датчика моментов S. Азимутальная система коррекции состоит из магнитной стрелки 6, потенциометра 4 и датчика моментов 7. Принцип работы систем коррекции Г. к. аналогичен таковому в гировертикали с маятниковой коррекцией. Погрешность Г. к. может достигать неск. градусов. Прибор широко распространён в авиации, применяется также в морском флоте.
Если магнитная система установлена вдали от гироскопа, то связь между ними осуществляется с помощью следящей системы (дистанционный Г. к.). Существуют приборы, у к-рых вместо магнитной системы применяется индукционный чувствит. элемент. Это т. н. г и р о-индукционный компас. У него, в отличие от Г. к., отсутствует азимутальный гироскоп и показания магнитного курса определяются с помощью индукционного чувствит. элемента, состоящего из пермаллоевого сердечника с схема гиромагнитного компаса: 1 - ротор; 2, 3 - внутреннее и наружное кардано-вы кольца; 4, 5 - потенциометры; S - магнитная стрелка; 7,8 - датчики моментов.
Принципиальная обмоткой, ось к-рого устанавливается в плоскости магнитного меридиана. Для повышения точности прибора индукционный элемент стабилизируется относительно плоскости горизонта установкой его на гирокамере гировертикали.
А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
ГИРОМАЯТНИК, один из типов гировертикали.
ГИРООРБИТАНТ, гироорбита, гиробинормаль, гироскопическое устройство для определения угла рыскания (отклонения от плоскости орбиты) искусств. спутника Земли. Г. представляет собой трёхстепенной астатич. гироскоп, у к-рого относительно оси вращения наружного карданова кольца приложен вводимый пружинами восстанавливающий момент, а также момент демпфирования. Г. по принципу действия схож с маятниковым гирокомпасом, но роль маятника в нём выполняют пружины. Прибор (см. рис.) устанавливается на спутнике, к-рый по сигналам от индикатора вертикали стабилизируется относительно местной вертикали. При этом, если угол рыскания спутника равен нулю, то ось вращения наружного карда-нова кольца 2 располагается по касательной к орбите, а ось Oz гироскопа - по нормали к ней. При отклонении оси гироскопа от указанного направления, вследствие того что движение спутника по орбите представляет собой вращение с угловой скоростью Co0 вокруг оси, перпендикулярной к плоскости орбиты, и вследствие наличия пружин 3, возникают моменты, стремящиеся совместить ось Oz гироскопа с вектором Co0; это направление оси является устойчивым. При возникновении у спутника угла рыскания плоскость наружного карданова кольца 2 выходит из совмещения с плоскостью орбиты и с потенциометра 5, установленного на оси вращения гирокамеры /, снимается угол рыскания спутника. Существуют др. схемы Г., близкие к схеме гирокомпаса с косвенной коррекцией. При этом сигнал для системы коррекции формируется на основании показаний индикатора вертикали, установленного на борту спутника. Г. широко используют в качестве курсового прибора, с помощью к-рого спутник ориентируется по азимуту относительно орбитальной системы координат.
Принципиальная схема гироорбнтанта. Oxyz - система координат, связанная с гирокамерой; 1 - гирокамера с ротором; 2 - наружное карданово кольцо; 3 - пружина; 4 - демпфер; 5 - потенциометр.
А.-Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
ГИРООРИЕНТАТОР, гироскопическое устройство, предназначенное в общем случае для определения местоположения объекта и параметров его движения. Г. основан на использовании гироскопов в сочетании с акселерометрами и вычислит, устройством. Осн. части Г. - гиро-инерциальная вертикаль (см. Гировертикаль), к-рая воспроизводит вертикаль места (плоскость горизонта) и определяет составляющие линейной скорости объекта, а также гироазимут (см. Гироскоп направления), осуществляющий азимутальную ориентацию акселерометров. Г. совместно с вычислит, устройством, устройствами коррекции от источников внешней информации (измерители скорости и координат) и др. приборами образуют инерциалъную навигационную систему. Иногда под Г. понимают непосредственно инерциальную навигационную систему. Г. может определять координаты местоположения объекта (широту, долготу и др.) и параметры его движения (курс, скорость, высоту полёта, углы атаки, скольжения и др.).
А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
ГИРОПОЛУКОМПАС, гироскопическое устройство для определения углов рыскания (изменения курса) и углов поворота объекта вокруг вертикальной оси, см. Гироскоп направления.
ГИРОРУЛЕВОЙ, то же, что авторулевой.
ГИРОСКОП (от гиро... и ...скоп), быстро вращающееся твёрдое тело, ось вращения к-рого может изменять своё направление в пространстве. Г. обладает рядом интересных свойств, наблюдаемых у вращающихся небесных тел, у арт. снарядов, у детского волчка, у роторов турбин, установленных на судах, и др. На свойствах Г. основаны разнообразные устройства или приборы, широко применяемые в совр. технике для авто-матич. управления движением самолётов, мор. судов, ракет, торпед и др. объектов, для определения горизонта или гео-графич. меридиана, для измерения посту-пат. или угловых скоростей движущихся объектов (напр., ракет) и мн. др.
Свойства Г. проявляются при выполнении двух условий: 1) ось вращения Г. должна иметь возможность изменять своё направление в пространстве; 2) угловая скорость вращения Г. вокруг своей оси должна быть очень велика по сравнению с той угловой скоростью, которую будет иметь сама ось при изменении своего направления.
Рис. 1. Волчок; OA - его ось, P - сила тяжести.
Простейшим Г. является детский волчок, быстро вращающийся вокруг своей оси OA (рис. 1); ось OA может изменять своё положение в пространстве, поскольку её конец А не закреплён. У Г., применяемых в |
