Forgó giroszkóp saját kezűleg. Giroszkópok rádióvezérelt modelleken Házi készítésű giroszkóp

Házi giroszkóp

Giroszkóp(az ókori görög yupo "körforgásból" és az okopew "kinézetből") - gyorsan forgó merev test, az azonos nevű eszköz alapja, amely képes mérni a hozzá tartozó test tájolási szögeinek változását tehetetlenségi koordináta -rendszer, általában a forgási nyomaték (szögmomentum) megmaradásának törvényén alapul.

A "giroszkóp" nevet és ennek az eszköznek a működő változatát 1852 -ben Jean Foucault francia tudós találta fel.

forgó giroszkóp- gyorsan forgó tömör test, amelynek forgástengelye képes megváltoztatni térbeli orientációját. Ebben az esetben a giroszkóp forgási sebessége jelentősen meghaladja a forgástengely forgási sebességét. Az ilyen giroszkóp fő tulajdonsága, hogy képes a forgástengely állandó irányát a térben fenntartani, ha nincsenek rajta külső erők.

A giroszkóp elkészítéséhez szükségünk van:

1. Egy darab laminátum;
2. Alsó 2 db. konzervdobozból;
3. Acél bot;
4. Gyurma;
5. Anyák és / vagy süllyesztők;
6. Két csavar;
7. Drót (vastag réz);
8. Poxipol (vagy más szilárdító ragasztó);
9. Szigetelő szalag;
10. Szálak (az indításhoz és valami máshoz);
11. Valamint egy szerszám: fűrész, csavarhúzó, mag stb.

Az általános elképzelés világos, amint az az ábrán látható:

Lássunk neki:

1) Fogjuk a laminátumot, és kivágunk belőle egy 8 oldalas keretet (a képen 6 oldalas). Ezután 4 lyukat fúrunk bele: 2 (a végén) elöl, 2 keresztben (ugyanaz a végén), lásd a fényképet. Most a huzalt gyűrűbe hajlítjuk (a huzal átmérője megközelítőleg megegyezik a keret átmérőjével). Fogjon 2 csavart (csavart), és lyukassza át őket a hornyok mentén a végénél egy csavarral vagy maggal (legrosszabb esetben fúróval is fúrhat).

2) Szükséges a fő rész - a rotor - összeszerelése. Ehhez vegyen ki 2 alját egy konzervdobozból, és készítsen lyukat a közepükbe. Az átmérőjű lyuknak meg kell felelnie a tengelyrúdnak (amelyet behelyezünk oda). Tengelyrúd készítéséhez vegyen egy szöget vagy egy hosszú csavart, és vágja hosszúra, a végeit élezni kell. A jobb központosítás érdekében helyezze be a rudat a fúróba, és a géphez hasonlóan élesítse reszelővel vagy élesítő kővel 2 oldalról. Az is jó lenne, ha hornyot készítenénk rá a menethez. Az egyik korongra gyurmát kenünk, és diót és süllyesztőt tömünk bele (akinek van acélgyűrűje, ez még jobb). Most mindkét lemezt összekötjük (mint egy szendvicset), és elforgatjuk őket a forgótengelyes lyukakon. Ezt az egészet kenjük poxipollal (vagy más ragasztóval), behelyezzük a rotorunkat a fúróba, és amíg a poxipol megszilárdul, középre állítjuk a korongot (ez a munka legfontosabb része). Az egyensúlynak tökéletesnek kell lennie.

3) A kép szerint összerakva a rotor szabad mozgásának felfelé és lefelé minimálisnak kell lennie (nemez, de kissé).

Egyszer néztem egy beszélgetést két barát, vagy inkább barátnő között:

V: Ó, tudod, van egy új okostelefonom, még beépített giroszkópja is van

B: Á, igen, én is letöltöttem magam, egy hónapra feltettem a giroszkópot

V: Hm, biztos vagy benne, hogy giroszkóp?

B: Igen, giroszkóp minden csillagjegyre.

Annak érdekében, hogy az ilyen párbeszédek egy kicsit ritkábbak legyenek a világon, javasoljuk, hogy ismerjék meg, mi az a giroszkóp és hogyan működik.

Giroszkóp: történelem, definíció

A giroszkóp olyan eszköz, amelynek szabad forgástengelye van, és képes reagálni a test tájolási szögének változására, amelyre fel van szerelve. Forgatáskor a giroszkóp változatlanul tartja pozícióját.

Maga a szó a görögből származik gyreuo- forgatás és skopeo- figyelni, figyelni. Először vezették be a giroszkóp kifejezést Jean Foucault 1852 -ben, de a készüléket korábban találták fel. Ezt egy német csillagász tette Johann Bonenberger 1817 -ben.

Ezek nagy szilárdságú forgó szilárd anyagok. A giroszkóp forgástengelye megváltoztathatja irányát a térben. A forgó tüzérségi lövedékek, repülőgép propellerek, turbina rotorok giroszkóp tulajdonságaival rendelkeznek.

A giroszkóp legegyszerűbb példája búgócsiga vagy a jól ismert gyermekjáték-örvény. Egy bizonyos tengely körül forgó test, amely megőrzi pozícióját a térben, ha ezeknek az erőknek néhány külső ereje és mozzanata nem hat a giroszkópra. Ugyanakkor a giroszkóp stabil és képes ellenállni egy külső erő hatásának, amelyet nagyrészt a forgási sebessége határoz meg.

Például, ha gyorsan megforgatjuk a forgószárnyat, majd megnyomjuk, akkor nem esik le, hanem tovább forog. És amikor a csúcs sebessége egy bizonyos értékre csökken, megkezdődik a precesszió - ez a jelenség, amikor a forgástengely kúpot ír le, és a csúcs lendületének pillanata megváltoztatja az irányt a térben.

A giroszkóp típusai

Sokféle giroszkóp létezik: kettőés három fokos(szabadságfokokkal vagy lehetséges forgástengelyekkel való elválasztás), mechanikai, lézerés optikai giroszkópok (elválasztás a cselekvés elve szerint).

Nézzük a leggyakoribb példát - mechanikus forgó giroszkóp... Valójában ez egy függőleges tengely körül forgó csúcs, amely vízszintes tengely körül forog, és egy másik keretben van rögzítve, amely egy harmadik tengely körül forog. Akárhogy is forgatjuk a tetejét, mindig függőleges helyzetben lesz.

A giroszkóp alkalmazása

Tulajdonságaik miatt a giroszkópokat széles körben használják. Ezeket az űrhajók stabilizáló rendszereiben, hajók és repülőgépek navigációs rendszereiben, mobil eszközökben és játékkonzolokban, valamint szimulátorokban használják.

Érdekel, hogy egy ilyen eszköz hogyan illeszkedik egy modern mobiltelefonba, és miért van rá szükség? A helyzet az, hogy a giroszkóp segít meghatározni a készülék térbeli helyzetét és ismerni az eltérítési szöget. Természetesen a telefonnak nincs közvetlenül forgó teteje, a giroszkóp mikroelektromechanikus rendszer (MEMS), amely mikroelektronikai és mikromechanikai komponenseket tartalmaz.

Hogyan működik a gyakorlatban? Tegyük fel, hogy a kedvenc játékával játszik. Például a versenyzés. Egy virtuális autó kormányának forgatásához nem kell megnyomnia egyetlen gombot sem, csak meg kell változtatnia a modul helyzetét a kezében.

Mint látható, a giroszkópok csodálatos eszközök, amelyek hasznos tulajdonságokkal rendelkeznek. Ha meg kell oldania a giroszkóp mozgásának kiszámításának problémáját a külső erők területén, lépjen kapcsolatba a hallgatói szolgálat szakembereivel, akik segítenek gyorsan és hatékonyan megbirkózni vele!

Ez a házi készítésű termék elsősorban a kisgyermekek számára lesz érdekes. Főleg, ha összerakod. Általában egy forgó giroszkóp készítése rögtönzött eszközökből remek módja a szórakozásnak és a szabadidő hasznos eltöltésének. Az egész szerkezet vizuális összetettsége ellenére nagyon egyszerű elkészíteni, mert valójában a giroszkóp közönséges csúcs, csak "titokkal".

A giroszkóp működési elve azonban meglehetősen egyszerű: a lendkerék az óramutató járásával megegyező irányban forog a tengelye körül, amely viszont a gyűrűvel konjugálódik, és forgó mozgásokat végez a vízszintes síkban. Ez a gyűrű mereven rögzítve van egy másik gyűrűben, amely egy harmadik tengely körül forog. Ez az egész titok.

Forgó mechanikus giroszkóp gyártási folyamat

Vágjon le két azonos szélességű gyűrűt a műanyag csőből. Szüksége lesz egy csapágyra is, amelyet szuper ragasztóval kell kiönteni, hogy ne forogjon. Fából készült „tablettát” nyomunk a belső gyűrűbe, amelyben lyukat kell fúrni a közepén egy hegyes végű fémrúdhoz.

A rúd egyik végére egy darab műanyag csövet teszünk (kölcsönözheti golyóstollból). Egy műanyag gyűrűben két lyukat fúrunk a rúdhoz, és nagyobb átmérőjű fémcsövek segítségével csatlakozhatunk a forgó csapágytengelyhez (teleszkópos antenna darabjait használhatjuk).

A mechanikus giroszkópok közül rotoros giroszkóp - gyorsan forgó szilárd anyag, amelynek forgástengelye képes megváltoztatni térbeli orientációját. Ebben az esetben a sebesség
A giroszkóp forgása jelentősen meghaladja tengelyének forgási sebességét
forgás. Az ilyen giroszkóp fő tulajdonsága a bennmaradás képessége
tér változatlan forgástengely iránya hiányában
a külső erők pillanatainak hatása rá.

Feltétlenül nézze meg ezt a videót.
Ez egy bolti giroszkóp:

Igen, a szemétből)) szükségünk van egy darab laminátumra
erkély), 2. Egy konzervdoboz alja és fedele (babot evett - kapott
jar) 3. Acél bot (a legnehezebb rész az utcán található)
4. Műanyag (ellopta a húgomtól) 5. Dió és / vagy süllyesztő 6. kettő
csavar, középső lyukasztó (egy éles darab a végén, le fog jönni, és egy füles, minden a nagyapánál van)
6.huzal (vastag réz, nagyapja nashol)) 7.Poxipol (vagy más keményítő
ragasztó, nagyapámtól vettem)) 8.Szigetelő szalag (uo.)) 9. Szálak (kezdéshez és valami
a nagymamámnál)), valamint fűrész, csavarhúzó stb.
az általános gondolat itt világos

akkor összeszereljük a fő rész-rotort (vagy valahogy más módon)) fogjuk az alját és
a nyak (egyformák) lyukat készítünk beléjük (középen !!) a lyukat kell
olyan vastag legyen, mint egy vasrúd
A jobb központosítás érdekében helyezze be a rudat a fúrógépbe, és ahogy
élesítse a gépet egy reszelővel 2 oldalon, ehhez hornyot is kell készítenie
gyár egy szállal (a képen megtalálja)) az egyik korongon gyurmát fogunk kenni, és
diót és süllyesztőt tömünk bele (akinek van acélgyűrűje, az végre
gyönyörű), majd csatlakoztassa mindkét lemezt (szendvics), és piszkálja őket a lyukakon
Kenje meg az egészet poxipollal, tegye (tok)) a fúróba és egyelőre
poxipol lefagy, a korongot középre helyezzük (hogy ne ütjük) ez a legfontosabb
a munka része.Az egyensúlynak tökéletesnek kell lennie.

Házi giroszkóp

Giroszkóp(az ókori görög yupo "körforgásból" és az okopew "kinézetből") - gyorsan forgó merev test, az azonos nevű eszköz alapja, amely képes mérni a hozzá tartozó test tájolási szögeinek változását tehetetlenségi koordináta -rendszer, általában a forgási nyomaték (szögmomentum) megmaradásának törvényén alapul.

A "giroszkóp" nevet és ennek az eszköznek a működő változatát 1852 -ben Jean Foucault francia tudós találta fel.

A mechanikus giroszkópok közül forgó giroszkóp- gyorsan forgó tömör test, amelynek forgástengelye képes megváltoztatni térbeli orientációját. Ebben az esetben a giroszkóp forgási sebessége jelentősen meghaladja a forgástengely forgási sebességét. Az ilyen giroszkóp fő tulajdonsága, hogy képes a forgástengely állandó irányát a térben fenntartani, ha nincsenek rajta külső erők.

A giroszkóp elkészítéséhez szükségünk van:

1. Egy darab laminátum;
2. Alsó 2 db. konzervdobozból;
3. Acél bot;
4. Gyurma;
5. Anyák és / vagy süllyesztők;
6. Két csavar;
7. Drót (vastag réz);
8. Poxipol (vagy más szilárdító ragasztó);
9. Szigetelő szalag;
10. Szálak (az indításhoz és valami máshoz);
11. Valamint egy szerszám: fűrész, csavarhúzó, mag stb.

Az általános elképzelés világos, amint az az ábrán látható:

Lássunk neki:

1) Fogjuk a laminátumot, és kivágunk belőle egy 8 oldalas keretet (a képen 6 oldalas). Ezután 4 lyukat fúrunk bele: 2 (a végén) elöl, 2 keresztben (ugyanaz a végén), lásd a fényképet. Most a huzalt gyűrűbe hajlítjuk (a huzal átmérője megközelítőleg megegyezik a keret átmérőjével). Fogjon 2 csavart (csavart), és lyukassza át őket a hornyok mentén a végénél egy csavarral vagy maggal (legrosszabb esetben fúróval is fúrhat).

2) Szükséges a fő rész - a rotor - összeszerelése. Ehhez vegyen ki 2 alját egy konzervdobozból, és készítsen lyukat a közepükbe. Az átmérőjű lyuknak meg kell felelnie a tengelyrúdnak (amelyet behelyezünk oda). Tengelyrúd készítéséhez vegyen egy szöget vagy egy hosszú csavart, és vágja hosszúra, a végeit élezni kell. A jobb központosítás érdekében helyezze be a rudat a fúróba, és a géphez hasonlóan élesítse reszelővel vagy élesítő kővel 2 oldalról. Az is jó lenne, ha hornyot készítenénk rá a menethez. Az egyik korongra gyurmát kenünk, és diót és süllyesztőt tömünk bele (akinek van acélgyűrűje, ez még jobb). Most mindkét lemezt összekötjük (mint egy szendvicset), és elforgatjuk őket a forgótengelyes lyukakon. Ezt az egészet kenjük poxipollal (vagy más ragasztóval), behelyezzük a rotorunkat a fúróba, és amíg a poxipol megszilárdul, középre állítjuk a korongot (ez a munka legfontosabb része). Az egyensúlynak tökéletesnek kell lennie.

3) A kép szerint összerakva a rotor szabad mozgásának felfelé és lefelé minimálisnak kell lennie (nemez, de kissé).

4) Drótvédőt teszünk, rögzítjük cérnával vagy ragasztóval, és a giroszkópunk készen áll.

A forgó giroszkóp egy gyorsan forgó szilárd test, amelynek forgástengelye képes megváltoztatni térbeli orientációját. Ebben az esetben a giroszkóp forgási sebessége jelentősen meghaladja a forgástengely forgási sebességét.
Ez a giroszkóp képes fenntartani a térben a forgástengely állandó irányát, ha nincsenek rajta külső erők.

Homályos? Megnézzük a videót - hogyan működik a giroszkóp.

Hogyan készítsünk giroszkópot

A rendelkezésre álló eszközökből megtesszük.

Szükséged lesz:

• egy darab laminátum;
• 2 doboz fedél / fenekek;
• acélrúd;
• diófélék;
• 2 csavar;
• középső lyukasztó;
• rézdrót;
• Poxipol ragasztó;
• szigetelő szalag.

Vágja ki a fő keretet a laminátumból. A rézhuzalt gyűrű alakban hajlítjuk, és a csavarokba mélyedéseket készítünk egy mag segítségével.

Vágja le az acélrudat a kívánt hosszúságra, és élezze meg a végeit. A menethez hornyot is kell készítenie.

Forgórész

A dobozok két fedelében lyukakat készítünk a közepébe. Az egyik fedélre gyurmát terítünk, és anyákat rögzítünk hozzá. Zárjuk be a második fedelet, és helyezzük be a rudat. Kenje meg mindkét oldalát "Poxipol" -al, és amíg a ragasztó meg nem fagy, addig a fúrógépbe való behelyezésével a lemezt középre kell helyezni. Az egyensúlynak tökéletesnek kell lennie.

Gyűjtjük a giroszkópot. A rotornak elég sokat kell mozognia a csavarok között.

Szerelje be a huzalgyűrűt. Kész.

A webhelyről származó anyagok alapján: sam0delka.ru

A giroszkópokat úgy tervezték, hogy csillapítsák a modellek szögmozgásait az egyik tengely körül, vagy stabilizálják szögmozgásukat. Főként repülő modelleken használják azokat az eseteket, amikor szükség van a jármű viselkedésének stabilitásának növelésére vagy mesterséges létrehozására. A giroszkópokat a leggyakrabban (kb. 90%-ban) használják a hagyományos helikopterekben a függőleges tengely körüli stabilizáláshoz, a farok forgórészének dőlésszögének szabályozásával. Ez annak köszönhető, hogy a helikopter belső stabilitása nulla a függőleges tengely mentén. Repülőgépekben a giroszkóp stabilizálja a gördülést, az irányt és a dőlést. A pálya főként turboreaktív modelleken stabilizálódik a biztonságos felszállás és leszállás biztosítása érdekében - nagy sebesség és felszállási távolság van, és a kifutópálya általában keskeny. Alacsony, nulla vagy negatív hosszirányú stabilitással rendelkező modelleknél a hátsó központosítással a dőlésszög stabilizálódik, ami növeli manőverező képességüket. Hasznos még a képzési modelleken is stabilizálni a tekercset.

A FAI előírásai tiltják a giroszkóp használatát repülőgépeken és sportosztályú vitorlázógépeken.

A giroszkóp egy elfordulási sebesség érzékelőből és egy vezérlőből áll. Általában szerkezetileg egységesek, bár elavult és "hűvös" modern giroszkópokon különböző esetekben helyezkednek el.

A forgásérzékelők kialakítása szerint a giroszkópokat két fő osztályba lehet osztani: mechanikus és piezo. Pontosabban, most nincs mit különösebben felosztani, mert a mechanikus giroszkópok teljesen kifogytak a gyártásból, mint erkölcsileg elavult. Ennek ellenére leírjuk működési elvüket is, legalábbis a történelmi igazságosság érdekében.

A mechanikus giroszkóp szívét egy elektromos motor tengelyére szerelt nehéz tárcsák alkotják. A motornak viszont egy szabadsági foka van, azaz szabadon foroghat a tengelyre merőleges tengely körül.

A motor által pörgetett nehéz tárcsák giroszkópikus hatást fejtenek ki. Amikor az egész rendszer forogni kezd a másik kettőre merőleges tengely körül, a tárcsás motor egy bizonyos szöggel elhajlik. Ennek a szögnek a nagysága arányos a forgás sebességével (akiket érdekelnek a giroszkópokban fellépő erők, azok a szakirodalomban olvashatnak bővebben a Coriolis -gyorsulásról). A motor eltérését egy érzékelő rögzíti, amelynek jelét elküldi az elektronikus adatfeldolgozó egységnek.

A modern technológiák fejlődése lehetővé tette a fejlettebb szögsebesség -érzékelők kifejlesztését. Ennek eredményeként megjelentek a piezogyroscopok, amelyek mára teljesen felváltották a mechanikusokat. Természetesen továbbra is használják a Coriolis gyorsulási hatást, de az érzékelők szilárdak, vagyis nincsenek forgó alkatrészek. A leggyakoribb érzékelők rezgő lemezeket használnak. Egy tengely körül megfordulva egy ilyen lemez a vibrációs síkra keresztirányú síkban kezd elhajlani. Ezt az eltérést mérik és az érzékelő kimenetére táplálják, ahonnan azt egy külső áramkör eltávolítja a későbbi feldolgozáshoz. Az ilyen érzékelők leghíresebb gyártói a Murata és a Tokin.

A piezoelektromos elfordulási sebesség érzékelő tipikus felépítésének példáját a következő ábra mutatja.

Az ilyen kialakítású érzékelők hátránya a jel nagy hőmérséklet -eltolódása (azaz amikor a hőmérséklet megváltozik a piezoelektromos érzékelő kimenetén, amely álló állapotban van, jel jelenhet meg). A cserébe kapott előnyök azonban jóval felülmúlják ezt a kellemetlenséget. A piezo giroszkópok sokkal kisebb áramot fogyasztanak a mechanikusokhoz képest, ellenállnak a nagy túlterheléseknek (kevésbé érzékenyek a balesetekre), és pontosabb választ adnak a modell fordulataira. Ami a sodródás elleni küzdelmet illeti, a piezogyroszkóp olcsó modelljeiben egyszerűen van "nulla" beállítás, a drágábbaknál pedig a mikroprocesszor automatikus "nulla" beállítása, amikor áramot adnak, és a sodrás kompenzálása a hőmérséklet -érzékelők által.

Az élet azonban nem áll meg, és most a Futaba (Gyxxx család "AVCS" rendszerrel) új giroszkópjai már tartalmaznak Silicon Sensing Systems érzékelőket, amelyek teljesítményükben nagyon kedvezően különböznek a Murata és a Tokin termékeitől. Az új érzékelők alacsonyabb hőmérsékleti sodródással, alacsonyabb zajszinttel, nagyon magas rezgésállósággal és kiterjesztett üzemi hőmérséklettartománnyal rendelkeznek. Ezt az érzékeny elem kialakításának megváltoztatásával érték el. Hajlító rezgés üzemmódban működő gyűrű formájában készül. A gyűrűt fotolitográfiával készítik, mint egy mikroáramkört, ezért az érzékelőt SMM -nek (Silicon Micro Machine) hívják. Nem foglalkozunk technikai részletekkel, a kíváncsiak mindent megtalálnak itt: http://www.spp.co.jp/sssj/comp-e.html. Íme néhány fotó magáról az érzékelőről, a felső fedél nélküli érzékelőről és egy gyűrűs piezoelektromos elem töredékéről.

Tipikus giroszkópok és algoritmusaik

A leghíresebb giroszkópgyártók ma a Futaba, a JR-Graupner, az Ikarus, a CSM, a Robbe, a Hobbico stb.

Most megvizsgáljuk azokat a működési módokat, amelyeket a legtöbb gyártott giroszkópban használnak (a szokatlan eseteket később külön megvizsgáljuk).

Standard giroszkóp

Ebben a módban a giroszkóp csillapítja a modell szögmozgását. Ezt a módot a mechanikus giroszkópoktól örököltük. Az első piezo -giroszkópok elsősorban a szenzorban különböztek a mechanikusoktól. A munka algoritmusa változatlan maradt. Lényege a következőkben rejlik: a giroszkóp méri a forgás sebességét, és korrekciót ad az adó jelére annak érdekében, hogy a lehető legnagyobb mértékben lelassítsa a forgást. Az alábbiakban magyarázó tömbvázlatot mutatunk be.

Amint az ábrán látható, a giroszkóp megpróbál elnyomni minden forgást, beleértve azt is, amelyet az adó jele okoz. Az ilyen mellékhatások elkerülése érdekében ajánlatos további keverőket használni az adón, hogy amikor a vezérlőgombot eltérítik a középponttól, a giroszkóp érzékenysége egyenletesen csökkenjen. Az ilyen keverés már a modern giroszkópok vezérlőin belül is megvalósítható (hogy megtudja, van -e vagy sem, nézze meg a készülék specifikációit és a használati útmutatót).

Az érzékenység beállítását többféle módon hajtják végre:

1. Nincs távoli beállítás. Az érzékenység a talajon van beállítva (a giroszkóp testén lévő szabályozóval), és nem változik repülés közben.
2. Diszkrét szabályozás (kettős sebességű giroszkóp). A földön a giroszkóp érzékenységének két értéke van beállítva (két gomb). Levegőben a vezérlőcsatorna segítségével kiválaszthatja a kívánt érzékenységi értéket.
3. Sima beállítás. A giroszkóp az érzékenységet a vezérlőcsatorna jelével arányosan állítja be.

Jelenleg szinte minden modern piezoelektromos hatókör sima érzékenység -beállítással rendelkezik (és nyugodtan elfelejtheti a mechanikus giroszkópokat). Az egyetlen kivétel néhány gyártó alapmodellje, ahol az érzékenységet a giroszkóp testén lévő szabályozó állítja be. Diszkrét beállításra csak primitív távadók esetén van szükség (ahol nincs további arányos csatorna, vagy lehetetlen beállítani az impulzus időtartamát a diszkrét csatornában). Ebben az esetben egy kis kiegészítő modul is beépíthető a giroszkóp vezérlőcsatornájába, amely a megadott érzékenységi értékeket adja ki az adó különálló csatorna kapcsolójának helyzetétől függően.

Ha csak a "standard" üzemmódot megvalósító giroszkópok előnyeiről beszélünk, akkor megjegyzendő, hogy:

• Az ilyen giroszkópok ára meglehetősen alacsony (a könnyű megvalósítás miatt)
• A helikopter farokrúdjára felszerelve a kezdők könnyebben tudnak körben repülni, mivel a gém különösen elhanyagolható (maga a gém a helikopter mozgásának irányában bontakozik ki).

Hátrányok:

• Az olcsó giroszkópokban a termikus kompenzációt nem elég jól végzik. Szükséges manuálisan beállítani a "nullát", amely a levegő hőmérsékletének változásakor eltolódhat.
• Szükséges további intézkedések alkalmazása a giroszkóp által a vezérlőjel elnyomásának hatásainak kiküszöbölésére (további keverés az érzékenységszabályozó csatornában vagy a kormánymű fogyasztásának növelése).

Íme néhány meglehetősen jól ismert példa a leírt giroszkóp típusokra:

A giroszkóphoz csatlakozó kormányberendezés kiválasztásakor előnyben kell részesíteni a gyorsabb lehetőségeket. Ez lehetővé teszi, hogy nagyobb érzékenységet érjen el, anélkül, hogy mechanikai önrezgések lépnének fel a rendszerben (amikor a túllépés miatt a kormányok egyik oldalról a másikra elkezdenek mozogni).

Irányt tartó giroszkóp

Ebben az üzemmódban a modell szöghelyzete stabilizálódik. Először is egy kis történelmi háttér. Az első cég, amely giroszkópot készített ezzel a móddal, a CSM volt. Heading Hold módnak nevezte. A név szabadalmaztatásával más cégek elkezdték kitalálni (és szabadalmaztatni) saját nevüket. Így jelentek meg a "3D", "AVSC" (Angular Vector Control System) és mások márkák. Egy ilyen változatosság kezdőket enyhe zűrzavarba sodorhat, de valójában nincsenek alapvető különbségek az ilyen giroszkópok működésében.

És még egy megjegyzés. Minden giroszkóp, amely rendelkezik Heading Hold móddal, szintén támogatja a szokásos működési algoritmust. Az elvégzett manővertől függően kiválaszthatja az Önnek leginkább megfelelő giroszkóp üzemmódot.

Tehát az új rendszerről. Ebben a giroszkóp nem elnyomja a forgást, hanem arányossá teszi az adó fogantyújának jelével. A különbség nyilvánvaló. A modell pontosan a kívánt sebességgel kezd forogni, függetlenül a széltől és egyéb tényezőktől.

Nézze meg a tömbvázlatot. Látható, hogy a vezérlőcsatornából és az érzékelő jeléből differenciális hibajelet kapunk (az összeadó után), amelyet az integrátorhoz táplálunk. Az integrátor addig változtatja a kimeneti jelet, amíg a hibajel nulla. Az érzékenységi csatornán keresztül az integrálási állandó, azaz a kormánymű sebességét állítják be. Természetesen a fenti magyarázatok nagyon hozzávetőlegesek és számos pontatlanságot tartalmaznak, de nem giroszkópokat fogunk készíteni, hanem használni. Ezért sokkal jobban kell érdeklődnünk az ilyen eszközök használatának gyakorlati jellemzői iránt.

A Heading Hold mód előnyei nyilvánvalóak, de szeretném hangsúlyozni azokat az előnyöket, amelyek akkor jelentkeznek, amikor egy ilyen giroszkópot helikopterre telepítenek (a farokgém stabilizálása érdekében):

• helikopteren a lebegő üzemmódban lévő kezdő pilóta gyakorlatilag nem tudja irányítani a farokrotort
• nincs szükség a farok forgórészének gázzal való keverésére, ami némileg leegyszerűsíti a repülés előtti felkészülést
• A hátsó rotor kárpitozása elvégezhető anélkül, hogy a modellt le kellene emelni a talajról
• lehetségessé válik olyan manőverek végrehajtása, amelyek korábban nehezek voltak (például repülés előre a farokkal).

Repülőgépeknél ez az üzemmód is indokolt lehet, különösen néhány összetett 3D-s alakzatnál, mint például a "Torque Roll".

Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy minden működési módnak megvannak a sajátosságai, így a Heading Hold használata mindenütt sorban nem csodaszer. Ha normál helikopterrepülést hajt végre, különösen a kezdők számára, a Heading Hold funkció használata az irányítás elvesztéséhez vezethet. Például, ha fordulatok végrehajtása közben nem irányítja a farok gémet, a helikopter felborul.

Példák a giroszkópokra, amelyek támogatják a Heading Hold módot, a következő modellek:

A normál mód és a Heading Hold közötti váltás az érzékenység beállítási csatornán keresztül történik. Ha módosítja a vezérlőimpulzus időtartamát egy irányban (a középponttól), akkor a giroszkóp irányított tartás módban fog működni, és ha másik irányban, akkor a giroszkóp átvált szabványos üzemmódba. Középpont - ha a csatornaimpulzus szélessége megközelítőleg 1500 μs; vagyis ha ehhez a csatornához egy kormányművet csatlakoztatnánk, akkor középső helyzetbe kerülne.

Külön érdemes megérinteni a használt kormányművek témáját. A Heading Hold maximális hatásának elérése érdekében megnövelt működési sebességgel és nagyon nagy megbízhatósággal kell felszerelni a kormányműveket. Az érzékenység növekedésével (ha a gép sebessége megengedi) a giroszkóp nagyon élesen kezdi elmozdítani a szervo mechanizmust, még kopogás esetén is. Ezért a gépnek komoly biztonsági tartalékkal kell rendelkeznie ahhoz, hogy hosszú ideig tartson, és ne hibásodjon meg. Előnyben kell részesíteni az úgynevezett "digitális" írógépeket. A legmodernebb giroszkópokhoz még speciális digitális szervókat is fejlesztenek (például Futaba S9251 a GY601 giroszkóphoz). Ne feledje, hogy a földön, az ellenséges érzékelő visszajelzésének hiánya miatt, ha nem tesz további intézkedéseket, a giroszkóp minden bizonnyal a szélső helyzetbe hozza a kormánygépet, ahol a maximális terhelést fogja tapasztalni. Ezért, ha a giroszkóp és a kormánykerék nem rendelkezik beépített menetkorlátozó funkciókkal, akkor a kormánykeréknek képesnek kell lennie ellenállni a nagy terheléseknek, nehogy meghibásodjon a földön.

Speciális repülőgép -giroszkópok

Repülőgépeken a gördülés stabilizálása érdekében speciális giroszkópokat kezdtek gyártani. Annyiban különböznek a közönségesektől, hogy van még egy csatorna egy külső parancshoz.

Amikor minden csűrőt külön szervóval vezérelnek, a számítógépes berendezésekkel rendelkező repülőgépek a flaperon funkciót használják. A keverés az adónál történik. A modell repülőgép-giroszkóp vezérlője azonban automatikusan észleli mindkét csűrőcsatorna fázisbeli eltérését, és nem zavarja azt. És az antifázis eltérés részt vesz a görgőstabilizáló hurokban - két összeadót és egy szögsebesség -érzékelőt tartalmaz. Nincs más különbség. Ha a csűrőket egy szervóról vezérlik, akkor nincs szükség speciális repülőgép -giroszkópra, hanem egy normál. Repülőgépes giroszkópokat készítenek Hobbico, Futaba és mások.

Ami a giroszkópok repülőgépen történő használatát illeti, meg kell jegyezni, hogy az Iránytartás mód nem használható fel- és leszállás közben. Pontosabban abban a pillanatban, amikor a gép hozzáér a talajhoz. Ennek oka az, hogy amikor a repülőgép a földön van, nem tud elfordulni vagy elfordulni, ezért a giroszkóp valamilyen extrém helyzetbe hozza a kormányokat. És amikor a repülőgép felszáll a földről (vagy közvetlenül a leszállás után), amikor a modell nagy sebességgel rendelkezik, a kormányok erős elhajlása kegyetlen tréfát játszhat. Ezért erősen ajánlott a giroszkópot repülőgépeken normál módban használni.

Repülőgépekben a kormányok és csűrők hatékonysága arányos a repülőgép sebességének négyzetével. A sebességek széles skálájával, ami a komplex műrepülésre jellemző, szükséges ezt a változást kompenzálni a giroszkóp érzékenységének beállításával. Ellenkező esetben a repülőgép gyorsulása során a rendszer ön-oszcilláló üzemmódba kerül. Ha egyszerre alacsony giroszkóp hatékonyságot állít be, akkor alacsony fordulatszámon, amikor különösen szükség van rá, nem lesz a kívánt hatás. Valódi repülőgépeken ezt a szabályozást az automatizálás végzi. Talán hamarosan ugyanez lesz a modelleknél is. Bizonyos esetekben hasznos a vezérlés ön -oszcilláló üzemmódjára való áttérés - nagyon alacsony repülőgép -repülési sebesség mellett. Valószínűleg sokan látták, hogy a MAKS-2001 "Berkut" S-37 "harrier" alakot mutatott. Ezzel párhuzamosan az elülső vízszintes bemenet öningadozó üzemmódban működött. A tekercscsatornában található giroszkóp lehetővé teszi a repülőgép "szárnyra ragadását". További részleteket a giroszkóp működéséről a repülőgép magasságának stabilizálási módjában talál IV Ostoslavsky "Aircraft Aerodynamics" jól ismert monográfiájában.

Következtetés

Az elmúlt években sok olcsó miniatűr giroszkóp modell jelent meg, lehetővé téve alkalmazási körük bővítését. A könnyű telepítés és az alacsony árak indokolják a giroszkópok használatát még a kiképzési és rádiós harci modelleken is. A piezoelektromos giroszkópok erőssége olyan, hogy baleset esetén a vevő vagy a szervó nagyobb valószínűséggel romlik, mint a giroszkóp.

Mindenki eldönti, hogy célszerű -e a repülő modelleket modern avionikával telíteni. Véleményünk szerint a sportrepülőgép -osztályokban, legalább a másolatokon, a giroszkópok végül megoldódnak. Ellenkező esetben lehetetlen valósághű, a különböző Reynolds -számok miatt a kicsinyített példány eredeti repüléséhez hasonló realisztikát nyújtani. A hobbi járműveken a mesterséges stabilizálás lehetővé teszi, hogy bővítse a járatok időjárási viszonyainak tartományát, és repüljön ilyen szélben, ha csak a kézi vezérlés nem képes megtartani a modellt.

A mechanikus giroszkóp nem olyan bonyolult eszköz, de a munkája nagyon szép látvány. A tudósok több mint kétszáz éve tanulmányozzák tulajdonságait. Az ember azt hinné, hogy mindent tanulmányoztak, mert gyakorlati alkalmazást már rég találtak, és le kell zárni a témát.

De vannak lelkes emberek, akik nem unják meg azt állítani, hogy amikor a giroszkóp működik, annak súlya megváltozik, ha egyik vagy másik irányba forog, vagy egy bizonyos síkban. Sőt, az ilyen következtetések úgy hangzanak, mintha a giroszkóp legyőzi a gravitációt. Vagy úgynevezett gravitációs árnyékzónát képez. És végül vannak olyan emberek, akik azt mondják, hogy ha a giroszkóp forgási sebességét túllépik egy bizonyos kritikus értékre, akkor ez az eszköz negatív súlyt kap, és elkezd repülni a Földről.

Mivel foglalkozunk? A civilizáció áttörésének lehetősége vagy áltudományos téveszme?

Elméletileg lehetséges a súlyváltozás, de olyan nagy sebességgel, hogy normál körülmények között lehetetlen kísérletileg ellenőrizni. De vannak emberek, akik azt állítják, hogy csak néhány ezer perces forgási sebességgel látták a gravitáció leküzdését. Ez a kísérlet ennek a hipotézisnek a tesztelésére szolgál.

A legegyszerűbb házi giroszkóp jellemzői.

Nem mindenki tud giroszkópot összeállítani, ha lehetséges. Az automatikus görgő több mint 1 kg súlyú giroszkópot állított össze. Maximális forgási sebesség 5000 fordulat / perc. Ha a súlyváltozás hatása valóban jelen van, akkor észrevehető lesz a sugármérlegben. Pontosságuk, figyelembe véve a csuklópántok súrlódását, 1 grammon belül van.

Kezdjünk kísérletezni.

Először forgassa el a kiegyensúlyozott giroszkópot az óramutató járásával megegyező irányban a vízszintes síkban. A forgó lendkerék soha nem lesz teljesen kiegyensúlyozott, mivel lehetetlen tökéletesen kiegyensúlyozni. Igen és nem csapágyak tökéletesek.

Honnan származik az axiális és sugárirányú rezgés, amely átkerül a mérleggerendába? Milyen következményekkel járhat a súly látszólagos növekedése vagy csökkenése? Próbáljuk meg a lendkereket a másik irányba forgatni, hogy teszteljük azt az elméletet, miszerint a forgásirány játssza a fő szerepet a gravitációs napfogyatkozásban. De úgy tűnik, a csoda soha nem fog megtörténni.

Mi történik, ha függőleges síkba akasztja és forgatja a giroszkópot? De még ebben az esetben sincs változás a mérlegen.

Kényszerített precesszió.

Talán az iskolában vagy az intézetben mutattak be egy ilyen installációt az erőltetett precesszió bemutatására. Ha például a giroszkópot az óramutató járásával megegyező irányba forgatja függőleges síkban, majd ismét az óramutató járásával megegyező irányba forgatja, ha felülről nézi, de már vízszintes síkban, akkor úgy tűnik, hogy felszáll. Így reagál a külső hatásokra, és igyekszik ötvözni a forgás tengelyét és irányát az új sík tengelyével és forgásirányával.

Vannak, akik hirtelen felvirradtak ebben a témában, és tévesen értik ezt a folyamatot. Úgy tűnik, egy mechanikus giroszkóp képes felszállni, ha a második síkban kénytelen forgatni, és így állítólag egy innovatív motor jöhet létre. Ugyanakkor a giroszkóp itt csak azért emelkedik fel, mert taszítja a forgó állványról, és azt viszont taszítja az asztaltól. Nulla gravitáció esetén egy ilyen konstrukció teljes impulzusa nulla lesz.