От Begletz
К tarasv
Дата 16.03.2016 19:07:03
Рубрики Космос;

Т е в моем примере на экваторе будет направлена на север? (-)
От tarasv
К Begletz (16.03.2016 19:07:03)
Дата 16.03.2016 19:46:14

Re: Да на Полярную звезду


Это в идеале но т.к. гироскоп летит в гравитационном поле Земли то его ось будет прецессировать вокруг своего начального положения

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От gull
К tarasv (16.03.2016 19:46:14)
Дата 16.03.2016 20:15:19

Не так(+)

Добрый день,

> Это в идеале но т.к. гироскоп летит в гравитационном поле Земли то его ось будет прецессировать вокруг своего начального положения

Просто гироскоп, т.е. вращающееся тело на двухосевом карданном подвесе будет, да, смотреть на Полярную звезду. А вот на авиационном гироскопе предусмотрено специальное устройство, которое обеспечивает его автоматическое приведение к вертикальному положению. У вакуумных гироскопов, например, это называется маятниковой коррекцией (по английски - pendulous vanes). Кстати говоря, именно эта маятниковая коррекция и является причиной прецессии вакуумных авиагоризонтов при выполнении маневров.

С уважением,

gull
От Estel
К gull (16.03.2016 20:15:19)
Дата 16.03.2016 20:34:14

Там гирогоризонт и гирокомпас. (-)
От gull
К Estel (16.03.2016 20:34:14)
Дата 16.03.2016 21:11:28

Ну да, виноват, вместо авиационный гироскоп следует читать авиагоризонт

А с гирокомпасом, там другая история.

С уважением,

gull
От Estel
К gull (16.03.2016 21:11:28)
Дата 17.03.2016 10:07:20

Да без разницы,

вы путаете гироскоп с гирокомпасом и гирогоризонтом, у которых и конструкция и предназначение разное.
От gull
К Estel (17.03.2016 10:07:20)
Дата 17.03.2016 14:50:52

Я не путаю. Я как раз и пытаюсь пояснить разницу

>вы путаете гироскоп с гирокомпасом и гирогоризонтом, у которых и конструкция и предназначение разное.

Между простым гироскопом с вертикальной осью вращения, о котором идет речь в сообщении топик-стартера, и авиагоризонтом.
Ось вращения простого гироскопа изначально направленная на Полярную звезду так на нее и будет смотреть (с погрешностью на прецессию, вызванную силами трения в подшипниках подвеса, несовпадением центра масс и оси вращения и т.п. отклонениями от идеальной модели), а ось вращения гироскопа авиагоризонта всегда будет приводиться к гравитационной вертикали (с погрешностью на прецессию, вызванную силами инерции).
А про гирокомпас я вообще еще ничего не писал.

С уважением,

gull
От Estel
К gull (17.03.2016 14:50:52)
Дата 17.03.2016 15:04:04

Ошибка заключается в следующем.

>Ось вращения простого гироскопа изначально направленная на Полярную звезду так на нее и будет смотреть (с погрешностью на прецессию, вызванную силами трения в

Ось гироскопа направленная не на ПЗ, а на точку в пространстве, бесконечно удалённую от наблюдателя. И таки да, по пути там есть ПЗ, но это, тем не менее, разные вещи.

>подшипниках подвеса, несовпадением центра масс и оси вращения и т.п. отклонениями от идеальной модели),

Да. Что называется девиацией гироскопа и списывается.

>а ось вращения гироскопа авиагоризонта всегда будет приводиться к гравитационной вертикали (с погрешностью на прецессию, вызванную силами инерции).

И здесь надо добавить, что это будет происходить только в том случае, если гравитационная составляющая достаточна. В тех же Шаттлах, равно как и в Буране, отсчёт на земле и в атмосфере вёлся по обычному авиагоризонту. При подъёме и на орбите работала ИНС и локальная вертикаль, изначально приведённая по авиагоризонту. В шаттле оно называлось LVLH, если мне память не изменяет. Причина как раз в том, что обычный авиагоризонт там уже не работает.
От Begletz
К Estel (17.03.2016 15:04:04)
Дата 19.03.2016 06:40:05

Re: Ошибка заключается...

>Ось гироскопа направленная не на ПЗ, а на точку в пространстве, бесконечно удалённую от наблюдателя. И таки да, по пути там есть ПЗ, но это, тем не менее, разные вещи.

Я не понял важность этого момента. С точки зрения земного наблюдателя, уже сама ПЗ удалена бесконечно далеко и является точкой. С точки зрения геометрии, можно конечно продолжить приямую направления ост сквозь ПЗ и далее за пределы галактики, но какая от этого разница земному наблюдателю? Что изменилось бы, если бы небо являлось внутренней стороной полой сферы диаметром в 1 килопарсек, на которой светится источник света "ПЗ"?
От Estel
К Begletz (19.03.2016 06:40:05)
Дата 19.03.2016 09:55:52

Re: Ошибка заключается...

>Я не понял важность этого момента. С точки зрения земного наблюдателя, уже сама ПЗ удалена бесконечно далеко и является точкой.

С точки зрения земного наблюдателя это говорит о необходимости коррекции по орбитальному движению Земли, движению солнечной системы, движению галактики, расширению вселенной и прочее. Это только в том случае, если нам нужен точный расчёт. Если нам нужно попасть в район цели, плюс-минус два лаптя по карте, можно вообще ничего не считать. Списать девиацию, прикинуть ошибки от манёвров и в общем и целом попасть приблизительно куда надо. В таком случае, точкой можно считать и ПЗ и солнце и всё что угодно.

Вообще, надо исходить из того, что гироскопический метод хорош только в том случае, когда исключены близкие гравитационные поля и какие-либо манёвры. Вот тогда, он почти идеален. Всё остальное - гировертикали, гирогоризонты и прочие гирокомпасы - были по сути доступным решением на том этапе технического развития. Сейчас в общем-то, за морские суда не скажу - просто не знаю их специфики, но в авиации уже стараются по мере возможности от гироскопов уходить. За исключением гирокомпасов на данном этапе жизненного пути. Основная проблема - запаздывание, длительность нутации и высокая чувствительность к внешним воздействиям, например, к маневрированию в вертикальной плоскости.
От gull
К Estel (17.03.2016 15:04:04)
Дата 17.03.2016 19:58:06

Re: Ошибка заключается...

>>Ось вращения простого гироскопа изначально направленная на Полярную звезду так на нее и будет смотреть (с погрешностью на прецессию, вызванную силами трения в
>
>Ось гироскопа направленная не на ПЗ, а на точку в пространстве, бесконечно удалённую от наблюдателя. И таки да, по пути там есть ПЗ, но это, тем не менее, разные вещи.

Черт возьми, да! Вы абсолютно правы. Но, стесняюсь спросить, куда же вы собираетесь запустить наш бедный гироскоп, чтобы разница между этими двумя векторами имела хоть какое-то значение? Он же туда не долетит - подшипники скорее рассыпятся;)

>>а ось вращения гироскопа авиагоризонта всегда будет приводиться к гравитационной вертикали (с погрешностью на прецессию, вызванную силами инерции).
>
>И здесь надо добавить, что это будет происходить только в том случае, если гравитационная составляющая достаточна. В тех же Шаттлах, равно как и в Буране, отсчёт на земле и в атмосфере вёлся по обычному авиагоризонту. При подъёме и на орбите работала ИНС и локальная вертикаль, изначально приведённая по авиагоризонту. В шаттле оно называлось LVLH, если мне память не изменяет. Причина как раз в том, что обычный авиагоризонт там уже не работает.

И снова вы правы. При отсутствии силы тяжести гравитационная коррекция перестает работать. Ну кто бы мог подумать;)

С уважением

gull
От Begletz
К tarasv (16.03.2016 19:46:14)
Дата 16.03.2016 20:10:43

Процессировать, это как маятник Фуко? Силы Кориолиса? (-)
От tarasv
К Begletz (16.03.2016 20:10:43)
Дата 16.03.2016 21:39:01

Re: Не как маятник Фуко но силы Кориолиса


Маятник Фуко поворачивает плоскость качания относительно окружающих предметов потому что Земля вращается а гироскоп прецессирует потому что на него действует гравитационное поле Земли.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От gull
К tarasv (16.03.2016 21:39:01)
Дата 17.03.2016 02:22:38

Ну ведь ерунду же написали


> Маятник Фуко поворачивает плоскость качания относительно окружающих предметов потому что Земля вращается а гироскоп прецессирует потому что на него действует гравитационное поле Земли.

Прецессия вызывается силами, которые возникают в результате работы механизма коррекции. А механизм коррекции в авиагоризонте он да, работает за счет гравитационного поля земли. Выглядит это примерно вот так (картинка, конечно, не слишком доходчивая, но навскидку ничего лучшего не нашлось):

http://i.stack.imgur.com/yUQLB.png



Механизм коррекции в данном случае это лопатки прикрывающие сопла из которых истекает воздух. Если ось гироскопа отклонена от вертикали, то лопатки под действием силы тяжести отклоняются и увеличивают/уменьшают расход воздуха таким образом, чтобы ось вернулась в вертикальное положение.

Если же взять просто уравновешенный гироскоп без механизмов коррекции, то гравитационное поле никакой прецессии у него вызывать не будет.

С уважением,

gull
От tarasv
К gull (17.03.2016 02:22:38)
Дата 17.03.2016 17:39:50

Re: Вы забыли что ракета движется

>Если же взять просто уравновешенный гироскоп без механизмов коррекции, то гравитационное поле никакой прецессии у него вызывать не будет.

Прецессии не будет только если вектор силы тяжести параллелен оси вращения гироскопа. Это условие в идеальном случае будет соблюдаться только в процессе вертикального набора высоты ракетой. Но так-как наша ракета летит на экватор а не в зенит то угол между осью гироскопа и направлением силы тяжести будет постоянно меняться что и будет вызывать прецессию гироскопа.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От gull
К tarasv (17.03.2016 17:39:50)
Дата 17.03.2016 19:38:31

Ну и пусть себе движется

>>Если же взять просто уравновешенный гироскоп без механизмов коррекции, то гравитационное поле никакой прецессии у него вызывать не будет.
>
> Прецессии не будет только если вектор силы тяжести параллелен оси вращения гироскопа. Это условие в идеальном случае будет соблюдаться только в процессе вертикального набора высоты ракетой. Но так-как наша ракета летит на экватор а не в зенит то угол между осью гироскопа и направлением силы тяжести будет постоянно меняться что и будет вызывать прецессию гироскопа.

Давайте обратимся к букварю. Читаем определение(несколько вольное, но тем не менее):

Для облегчения изучения свойств гироскопа принято понятие свободный гироскоп. Свободным гироскопом называется гироскоп с тремя степенями свободы, на который не действуют никакие внешние силы, поэтому главная ось гироскопа остается неподвижной в пространстве. Для того чтобы на гироскоп не действовали внешние силы, центр его тяжести должен находиться в точке пересечения осей карданного подвеса, трение в подшипниках которого должно быть равно нулю.

http://bort778.info/aviatsionnoe-i-radioelektronnoe-oborudovanie-samoleta/16

Как следует из определения, такой гироскоп будет сохранять свое положение в пространстве независимо от угла между осью вращения и силой тяжести. Никакой прецессии в результате воздействия силы тяжести у него возникнуть не может.

С уважением,

gull
От tarasv
К gull (17.03.2016 19:38:31)
Дата 17.03.2016 22:09:52

Re: А так вы про идеальный гироскоп

>Для облегчения изучения свойств гироскопа принято понятие свободный гироскоп. Свободным гироскопом называется гироскоп с тремя степенями свободы, на который не действуют никакие внешние силы, поэтому главная ось гироскопа остается неподвижной в пространстве. Для того чтобы на гироскоп не действовали внешние силы, центр его тяжести должен находиться в точке пересечения осей карданного подвеса, трение в подшипниках которого должно быть равно нулю.

Если все моменты скомпенсированы относительно ЦМ гироскопа то прецессии не будет. Но насколько я помню из курса по приборному оборудованию ЛА к этому идеалу близок только гироскоп с электростатическим подвесом.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От gull
К tarasv (17.03.2016 22:09:52)
Дата 17.03.2016 22:58:56

О, здОрово (+)

>>Для облегчения изучения свойств гироскопа принято понятие свободный гироскоп. Свободным гироскопом называется гироскоп с тремя степенями свободы, на который не действуют никакие внешние силы, поэтому главная ось гироскопа остается неподвижной в пространстве. Для того чтобы на гироскоп не действовали внешние силы, центр его тяжести должен находиться в точке пересечения осей карданного подвеса, трение в подшипниках которого должно быть равно нулю.
>
> Если все моменты скомпенсированы относительно ЦМ гироскопа то прецессии не будет. Но насколько я помню из курса по приборному оборудованию ЛА к этому идеалу близок только гироскоп с электростатическим подвесом.

Осталось сделать маленький шаг, точнее два:
1) Реальный гироскоп конечно же прецессирует - ввиду своей неидеальности, в том числе и в результате воздействия гравитации. Но скорость и направление этой прецессии будут случайными, ось вращения будет отклоняться куда угодно и вовсе не обязательно, что по направлению к гравитационной вертикали.
2) Если же мы хотим, чтобы ось вращения нашего неидеального гироскопа всегда была направлена вдоль гравитационной вертикали (как у авиагоризонта), то тогда к гироскопу нужно добавить тот или иной механизм гравитационной коррекции. Который и заставит гироскоп прецессировать единственно нужным для нас образом.

С уважением,

gull
От Begletz
К tarasv (16.03.2016 21:39:01)
Дата 16.03.2016 23:47:35

Дык, Кориолисы от того и бывают, что Земля вращается, нет? :) (-)