Навигационные системы. Часть 1. Гироскопические приборы и устройства навигационных систем: Учебное пособие, страница 40

Наконец, в активных магнитных опорах контур регулирования тока в  электромагнитах  содержит датчик перемещений нагрузки. Этот тип опоры обладает наибольшей нагрузочной способностью.

Как и  электростатическая,  магнитная  опора  может  быть трехкомпонентной.  Такая опора, выполняющая функцию подвеса, и используется   в  разрабатываемых  конструкциях  гироприборов. Схема одного из  таких  приборов  изображена  на  рис.55.  Она включает сделанный из  феррита  шар 1 - ротор     гироскопа, восьмиполюсную   систему  электромагнитов 2, электропривод разгона 3, датчик угла 4 и датчик момента  5.  В  гироскопе  используется резонансная  цепь   регулирования.

Следует отметить,  что магнитные опоры находят применение в  промышленности,  в  гироскопической  же  отрасли  они   пока    используется  ограниченно. В настоящее  время ведутся  исследования по созданию криогенного  гироскопа  -  гироскопа,  в  котором  поддержание ротора обеспечивается силами взаимодействия магнитного поля со сверхпроводником.

Эффект   указанного   взаимодействия   был обнаружен   в   1933г.   немецкими   физиками  Мейснером  и Оксенфельдом и  состоит  в  том,  что  постоянное  не  слишком сильное   магнитное  поле  вызывает  в  сверхпроводнике  токи, магнитное   поле   которых   отталкивает   источник   внешнего магнитного поля.

В исследованиях  по  созданию  трехстепенного криогенного гироскопа рассматривается схема прибора, подобная изображенной на  рис.55.  При  этом ротор 1 - полый (для уменьшения веса) и сверхпроводящий шар,  изготовленный  из  ниобия  -  металла  с наиболее высокой критической температурой перехода в состояние сверхпроводимости. Внешнее  магнитное  поле,  отталкиваясь  от которого  ротор-шар занимает положение устойчивого равновесия, создается сверхпроводящими электромагнитами 2.  Такой  прибор, очевидно,  сводит затраты энергии к минимуму:  достаточно лишь возбудить ток в обмотках электромагнитов  и  разогнать  ротор. Ток  после  этого  будет  циркулировать  в  сверхпроводнике  в течение достаточно долгого времени.

В заключение следует отметить, что работы по созданию криогенного  гироскопа  находятся  пока  в   исследовательской стадии.

Литература

1.  Анучин О.Н. Основы теории построения гироскопических приборов. Текст лекций, части 1,2. ЛВС ЦНИИ «Электроприбор» - сайт http://education.ed.

2. Бороздин В.Н. Гироскопические приборы и устройства систем управления. - М.: Машиностроение, 1990.

3. Брозгуль Л.И. Динамически настраиваемые гироскопы. М.: Машиностроение, 1989

4. Бычков С.И., Лукьянов Д.П., Бакаляр А.И. Лазерный гироскоп. - М.:  Советское радио, 1975.

5. Гироскопические системы, т.1-3 / Под ред. Д.С. Пельпора. - М.: Высшая школа, 1971.

6. Раушенбах Б.В., Токарь Е. Н. Управление  ориентацией  космических аппаратов. -  М.:  Наука , 1974.

7. Евстифеев М.И. Состояние разработок и перспективы развития микромеханических гироскопов/ Сб. докладов II научн.-техн. конф. молодых ученых, СПб.,ЦНИИ «Электроприбор», 2000.

8. Журавлев  В.Ф.,  Климов  Д.М.  Волновой  твердотельный гироскоп. - М.: Наука, 1985.

9. Шереметьев А.Г. Волоконный оптический гироскоп. М.: Радио и связь, 1987.

10. Малеев П.И. Новые типы гироскопов. - Л.: Судостроение, 1971.

11. Ривкин С.С.  Теория гироскопических устройств,  т.1,2.  – Л.: Судпромгиз, 1962.

12. Челпанов И.Б. Гироскопы: тексты лекций. – СПб: ЦНИИ «Электроприбор» - сайт http://education.ed.

                                             Вопросы

1.  Кинематические и динамические уравнения Эйлера.

2.  Уравнения движения гироскопа в осях Резаля.

3.  Движение свободного гироскопа и его устойчивость.

4.  Прецессия и нутация гироскопа.

5.  Укороченные (прецессионные) уравнения движения гироскопа.

6.  Гироскопический момент.

7.  Влияние масс колец карданова подвеса и вязкого трения в осях подвеса на движение гироскопа.

8.  Учет переносного движения основания гироскопа