2. Системы коррекции.

2.1. Необходимость коррекции в гироскопическихприборах.

Как уже отмечалось, гироскоп, установленный в начальный момент в определенное положение относительно Земли, не сохраняет неизменным это положение, а совершает кажущееся движение — непрерывно вращается с определенной угловой скоростью, пропорциональной угловой скорости вращения Земли.

Пилотирование самолета требует точного определения положения самолета относительно двух направлений, связанных с Землей, — истинной вертикали и меридиана места. Следовательно, на самолете необходимо иметь приборы, которые указывали бы эти направления в любой момент времени.

Наличие на самолете прибора, указывающего истинную вертикаль, позволяет летчику определять углы продольного и поперечного кренов самолета и получать сигналы, пропорциональные этим углам. Так как углы продольного и поперечного тренов можно отсчитывать от истинной вертикали, то необходимо, чтобы прибор указывал это направление при любых эволюциях самолета. Для создания приборов, указывающих положение самолета относительно истинной вертикали (авиагоризонта), используется гироскоп с тремя степенями свободы, главная ось которого устанавливается перпендикулярно плоскости истинного горизонта, т. е. по направлению истинной вертикали. Он не сладит за истинной вертикалью, но интенсивно сопротивляется действию приложенных к нему сил. Если применить специальную систему коррекции, то можно скомпенсировать кажущееся движение гироскопа и добиться, чтобы главная ось гироскопа в любой момент времени располагалась параллельно истинной вертикали. Чтобы создать такую систему, необходимо иметь чувствительный элемент, который измерял бы уход (отклонение) главной оси гироскопа от направления истинной вертикали, и устройство, накладывающее на гироскоп корректирующий момент, пропорциональный имевшему место отклонению. Под действием приложенного корректирующего момента гироскоп будет прецессировать и возвратится в исходное положение. Если главная ось гироскопа занимает направление, совпадающее с направлением истинной вертикали, то корректирующий момент должен быть равен нулю.

рис.5

В современных гироскопических приборах используется схема электрической коррекции. На рис. 5 приведена принципиальная схема авиагоризонта с электрической коррекцией.

Гироскоп представляет собой ротор трехфазного асинхронного электродвигателя. К обмотке статора этого электродвигателя подводится питание от источника переменного тока напряжением 36 в частотой 400 гц. Он помещен в карданном подвесе, состоящем из внутренней рамы (роль которой выполняет статор электродвигателя) и наружной рамы.

Удержание главной оси гироскопа перпендикулярно плоскости истинного горизонта осуществляется с помощью системы коррекции, состоящей из чувствительного элемента и исполнительных элементов. В качестве чувствительного элемента в системе коррекции используется маятниковый жидкостный переключатель МЖП, в качестве исполнительных элементов — коррекционные двигатели КД, и КД.

Маятниковый жидкостный переключатель содержит две пары боковых контактов и один центральный контакт (корпус переключателя). Одна пара контактов располагается по направлению продольной оси самолета, другая—по направлению поперечной оси. Все контакты расположены в герметическом баллоне, заполненном токопроводящей жидкостью. В верхней части маятникового жидкостного переключателя имеется воздушный пузырек. Маятниковый жидкостный переключатель прикрепляется к кожуху ротора снизу.

Коррекционные двигатели КД и КД представляют собой двухфазные индукционные двигатели, работающие в заторможенном режиме. Их роторы жестко связаны с осями внутренней и наружной рам гироскопа, а статоры -соответственно с наружной рамой и корпусом прибора. Обмотки возбуждения двигателей КД и КД включены последовательно с фазами статора на линейное напряжение источника. Управляющие обмотки продольного коррекционного двигателя КДи поперечного коррекционного двигателя КД одним концом присоединены к соответствующим контактам маятникового жидкостного переключателя. Другие концы управляющих обмоток соединены между собой, а точка соединения в свою очередь выведена на одну из фаз источника. Центральный контакт маятникового жидкостного переключателя соединяется с другой фазой источника.

Если ось гироскопа расположена вертикально, то воздушный пузырек в маятниковом жидкостном переключателе занимает среднее положение между четырьмя контактами и поровну перекрывает их (рис. 6). Проводимость всех четырех контактов при этом одинакова. По управляющим обмоткам каждого коррекционного двигателя протекают одинаковые токи. Так как эти токи

имеют взаимно противоположные направления, то коррекционные моменты равны нулю.

Представим себе, что гироскоп отклонился от направления вертикали на некоторый угол относительно оси УУ. В этом случае маятниковый жидкостный переключатель выйдет из горизонтального положения и пузырек воздуха в нем сместится. Один из контактов полностью покроется жидкостью, а второй окажется покрытым пузырьком воздуха. Проводимости этой пары контактов станут неодинаковыми, по управляющим обмоткам продольного коррекционного двигателя КДпотекут различные токи. При этом возникнет коррекционный момент, вызывающий прецессию гироскопа к правильному положению. По мере возвратного движения

гироскопа величина коррекционного момента постепенно уменьшается и, когда гироскоп займет правильное положение, оказывается равной нулю. Аналогично работает поперечная коррекция.

Маятниковые жидкостные переключатели весьма чувствительны. Пропорциональное изменение проводимости между центральным и одним из боковых контактов происходит в пределах 30 угловых минут.

Если в полете возникают ускорения, то на маятниковый жидкостный переключатель действуют еще силы инерции. В этом случае воздушный пузырек устанавливается по направлению видимой вертикали, что приводит к срабатыванию системы коррекции. При этом возникает корректирующий момент, под действием которого появляется прецессионное движение гироскопа и ось гироскопа отклоняется от 'истинной вертикали к видимой. Чтобы ликвидировать подобную ошибку в показаниях 'прибора, при действии ускорений система коррекции отключается.

рис.6