1311.10 О свободном движении гироскопа.1893 г. Ар. Домогаров. рзсуждение

Гироскоп («наблюдатель вращений») – это массивное аксиальносимметричное тело, быстро вращающееся вокруг главной оси симметрии. Ось вращения гироскопа под действием момента внешних сил может менять свое направление в пространстве. Свойства гироскопа наиболее ярко проявляются в случае, когда угловая скорость вращения тела велика по сравнению с угловой скоростью движения оси гироскопа. По характеру движения под действием внешних сил выделяют в основном два типа гироскопов: гироскопы с двумя и тремя вращательными степенями свободы. Первые из них называются несвободными, их свойства сильно отличаются от свойств свободного гироскопа. В зависимости от физических свойств чувствительных гироскопических элементов выделяют механические, вибрационные, ядерные и лазерные гироскопы. Наиболее распространены механические гироскопы, у которых носителем момента импульса является быстро вращающееся массивное твёрдое тело – ротор. Механические гироскопы могут иметь различные конструкции. 

Рис. 120.

Возможность изменения положения оси вращения гироскопа в пространстве можно осуществить с помощью карданных колец (рис. 120). Подвешанный таким образом гироскоп получает возможность поворачиваться вокруг следующих трех взаимно перпендикулярных и пересекающихся в одной точке О осей: оси вращения X—X самого гироскопа, называемой главной осью или осью собственного вращения, оси вращения Y—Y внутреннего кольца, оси вращения Z—Z наружного кольца подвеса.

Гироскоп, у которого возможны вращения вокруг трех указанных осей, называется гироскопом с тремя степенями свободы. Точка пересечения этих осей называется точкой подвеса гироскопа. Гироскоп с тремя степенями свободы, у которого центр тяжести всей системы, состоящей из ротора и карданных колец, совпадает с точкой подвеса, называется уравновешенным, или астатическим, гироскопом.