Курсовые гироскопы. Гирополукомпас (ГПК)

Недостатки магнитных компасов и невозможность установить на самолете гироскопические компасы из-за больших размеров их привели к созданию так называемых гирополукомпасов (ГПК), гиромагнитных компасов (ГМК) и, наконец, к созданию дистанционных гиромагнитных и индукционных компасов.

Гирополукомпас (ГПК). Так же как и авиагоризонты, гиро- полукомпасы бывают пневматические и электрические. Пневматический ГПК представляет собой астатический гироскоп с тремя степенями свободы, установленный в карданном подвесе. Для сохранения перпендикулярности между главной осью гироскопа и осью внешней рамки ротор 1 прибора имеет специальные реборды 2, ударяясь о которые воздушная струя, разгоняющая ротор, создает корректирующий момент (фиг. 139).

Фиг. 139. Ротор пневматического гирополукомпаса: 1 - ротор; 2 - реборды; 3 - сопла; 4 - трубки, подводящие воздух к соплам 3, Ω - угловая скорость ротора, F - сила струи, вращающей ротор; р - давление струи на реборду, вызывающее момент М_р и прецессию ω

Так как астатический свободный гироскоп не имеет направляющей силы, то в полете ось гироскопа начнет все больше и больше отклоняться от начального направления главным образом под влиянием трения в подшипниках подвеса. Показания прибора будут правильными в течение 10-15 мин. Затем требуется корректировка гирополукомпаса, осуществляемая летчиком вручную.

Название гирополукомпаса объясняется тем, что такой прибор не может полностью заменить компас; гирополукомпас дает лишь возможность в течение ограниченного промежутка времени (10/15 мин.) выдерживать курс с точностью до 2/3°.

Схема пневматического гирополукомпаса приведена на фиг. 140. Ротор разгоняется воздушными струями, поступающими из двух сопел, установленных по одну сторону ротора. Момент инерции ротора около 0,8 Гсм сек², скорость вращения 10 000/12 000 об/мин. Ротор опирается на шарикоподшипники, смонтированные во внутренней рамке. Внешняя и внутренняя рамки также опираются на шарикоподшипники. Шкала прибора 2 укреплена на внешней рамке 3 подвеса. Курсовая черта, по которой читаются показания, расположена на стекле, смонтированном в корпусе прибора.

Фиг. 140 Гироскопический узел ГПК: 1 - ротор, 2 - шкала, 3 - внешняя рамка, 4 - внутренняя рамка 5 - подшипник, 6 - малое зубчатое колесо, 7 - ручка арретира, 8 - зубчатое колесо рамки, 9 - рычаг арретира, 10 - сопла, 11 - вилка арретира, 12 - втулка арретира, 13 - балансировочный груз 14 - пружина

На внешней рамке укреплен стопорный рычаг 9, который приводится в действие ручкой арретира 7. При нажатии на ручку вилка 11 попадает в коническое отверстие в торцевом зубчатом колесе 8; при этом вилка устанавливается в горизонтальное положение и поднимает втулку 12, поворачивающую вверх рычаг 9. Рычаг 9 упирается во внутреннюю рамку и не дает ей перемещаться.

Одновременно зубчатое колесо 6 сцепляется с зубчатым колесом 8 и при повороте ручки 7 весь гироскопический узел поворачивается на нужный угол. Прецессионного движения при этом не возникает, так как внутренняя рамка зажата стопорным рычагом, т. е. гироскоп лишен одной степени свободы. При вытягивании ручки гироузел освобождается и прибор начинает работать.

В большинстве случаев, поставив самолет на нужный курс, летчик устанавливает картушку ГПК, расположенную на внешней рамке, на нулевое деление и в дальнейшем только следит за отклонениями от него. Это избавляет его от необходимости помнить курсовой угол.