Исследование основных свойств гирокомпаса «Вега»

Отличительные особенности

Гирокомпас «Вега» по сравнению с «классическим» гироком­пасом «Курс» имеет следующие отличительные особенности:

небольшие габариты, позволяющие устанавливать гирокомпас на малых судах;

наличие двух режимов работы: гирокомпас (ГК); гироазимут (ГА). Режим гироазимута дает возможность использовать прибор в высоких широтах и на быстроходных судах;

использование астатического гироскопа с косвенным методом управления от индикатора горизонта (ИГ), позволяющего снизить погрешности гирокомпаса при маневрировании (в ГК «Курс» при­меняется гироскоп с пониженным центром тяжести);

наличие схемы коррекции, исключающей скоростную и широт­
ную погрешности чувствительного элемента (ЧЭ) (в ГК «Курс»
имеется корректор, но он исключает скоростную девиацию только
из показаний репитеров);                                                                                                          .

применение торсионно-жидкостного подвеса ЧЭ, обеспечивающе­го центровку гиросферы и дающего возможность налагать на ЧЭ управляющие и корректирующие моменты;

отсутствие системы принудительного охлаждения. Вместо охлаждения осуществляется нагревание гироблока с автоматичес­ким терморегулированием;

возможность быстрой замены гироблока без его разборки бла­годаря более совершенной конструкции (в Г К «Курс» для заме­ны чувствительного элемента требуется полная разборка основно-го прибора).

Комплект приборов

Для судов морского флота ГК «Вега» выпускается в следу щей комплектации:

основной прибор (прибор ВГ-1); прибор питания (прибор ВГ-2); штурманский    пульт       (прибор

ВГ-3);   

репитер (приборы 19 и 38);

курсограф (прибор 23);

преобразователь     (АМГ-200)   с
магнитным пускателем.         

Прибор ВГ-1 (рис. 1) является основным, так как в нем находится чувствительный элемент гирокомпа­са (гиросфера). Этот прибор реали­зует основное свойство гирокомпа­са — устанавливаться своей глав­ной осью по направлению истинно- i го меридиана.   На лицевой   панели

прибора имеются: переключатель 2 режимов электрических   цепей на два положенния «Подготовка» и «Работа» и рукоятка 3 для ус­коренного приведения гирокомпаса в меридиан. Шкала 1 предназ­начена для непосредственного отсчета курса судна.

Прибор ВГ-2 предназначен для питания электрической схемы гирокомпаса. В нем находятся: трансформаторы, выпрямители, реле, предохранители. На лицевой панели (рис. 2) размещены кнопки 7 и 8 для пуска и остановки преобразователя, вольтметр 5 и переключатель 6 для проверки напряжения трехфазного тока в цепи питания гиромотора; счетчик 4 суммарного времени рабо­ты гирокомпаса; сигнальные табло 1, 2, 3, показывающие наличие тока в основных цепях («Агрегат», «Гирокомпас», «Система»).

Рис. 2                                                             Рис. 3

Прибор ВГ-3 является штурманским пультом и трансляцион­ным прибором гирокомпаса. В нем размещены узлы репитерной передачи и системы коррекции. На передней части прибора (рис. 3) находятся: репитер курса 5; указатель скорости 6; шкала широты 7; рукоятки 8 и 9 для установки скорости и широты; пе­реключатель 10 режимов работы («Гирокомпас»—«Гироазимут»); сигнальные табло 3 и 4, показывающие режим работы («Гиро­компас», «Гироазимут»); сигнальное табло 2 «Подготовка» (горит только на начальной стадии работы гирокомпаса и гаснет при переводе схемы в режим «Работа»); контрольное табло 1 «От­клонение температуры» (загорается при перегреве основного при­бора).

Приборы 19 и 38 (репитеры), 23 (курсограф), АМГ-200 (аг­регат питания) являются унифицированными и используются в ги­рокомпасах других типов. Репитеры служат для дистанционного курсоуказания и пеленгования; курсограф — для записи курса судна; агрегат питания — для преобразования судового трехфаз­ного тока стандартной частоты (50 Гц) в трехфазный ток повы­шенной частоты (500 Гц).

Приборы ВГ-1, ВГ-2 и АМГ-200, как правило, устанавливают в отдельном помещении, специально предназначенном для гиро­компаса. Это помещение должно быть как можно ближе к центру тяжести судна.

Приборы ВГ-3, 23 и 38 устанавливаются в штурманской рубке; прибор 19 (репитер для пеленгования) —- на крыльях мостика.

Работа гирокомпаса в режиме гироазимута

Корректируемый гирокомпас в основном режиме управляется от индикатора горизонта. При маневрировании, особенно в высо­ких широтах и на больших скоростях, сигнал от ИГ будет иметь ошибку, вызываемую действием сил инерции на индикатор гори­зонта. В результате этого у гирокомпаса при маневрировании по­является инерционная девиация. Для уменьшения инерционной девиации в ГК «Вега» приняты следующие конструктивные меры.

1.  Сделаны упоры (с регулировкой), ограничивающие угол отклонения маятника ИГ (не более ± 1°). Отклонение маятника на 1гр соответствует ускорению 0,33 уз/с. При любом большем ус­корении сигнал, снимаемый с ИГ, не превышает номинала.

2.  Маятник ИГ сильно задемпфирован вязкой жидкостью, по­этому он практически не реагирует на кратковременные ускорения при резком маневре.

3.  Период собственных колебаний ГК «Вега» по сравнению с ГК «Курс» увеличен в 2 раза. Это снижает погрешность при ма­неврировании также примерно в 2 раза. Несмотря на принятые конструктивные меры, у ГК «Вега» при маневрировании   все же возникает   инерционная   девиация   Для предотвращения ее появления предусмотрен второй режим работы прибора — режим гироазимута. В этом режиме из схемы управ­ления исключается сигнал ИГ, создающий «маятниковый» момент

Для перехода в режим гироазимута в схеме имеется переклю­чатель 14 (см. рис. 5). В режиме гироазимута чувствительный элемент (гиросфера) не обладает направляющим моментом, так как нет связи с ИГ, прибор становится нечувствительным к уско­рениям при маневрировании и у него не появляется инерционная девиация. Но отсутствие направляющего момента вызывает не­прерывный дрейф гиросферы, поэтому долго пользоваться таким курсоуказателем нельзя — у него накапливается все увеличиваю­щаяся погрешность.

Погрешности гирокомпаса

Из-за неполной сбалансированности гиросферы, а также из-за неточной корректуры по широте и скорости у гирокомпаса появля­ется некоторая погрешность.

В режиме гироазимута — это дрейф гиросферы, т. е. ошибка, непрерывно увеличивается со временем.

В режиме гирокомпаса — это постоянная погрешность.

Для уменьшения ошибок в схему коррекции вводятся допол­нительные электрические сигналы с помощью переменных резис­торов «Дрейф» (1R14) и «Поправка» (1R19) (расположены в ос­новном приборе ВГ-1).

Этими сигналами создается дополнительная закрутка горизон­тальных и вертикальных торсионов на углы ф_у и ф_z, т. е. вводятся дополнительные моменты, которые вызывают прецессию гиросфе­ры по азимуту и горизонту в сторону уменьшения погрешностей.

Регулятор «Дрейф» вырабатывает сигнал U₆  торый обеспечивает   дополнительную    закрутку    горизонтальных  торсионов    на    угол ф_у, т. е. создает    дополнительный момент L_удоп = Суфу.                                                                        

При этом уменьшается   дрейф   гиросферы в режиме  гироазимут.