Измерение угловых ускорений самолета возможно при помощи гироскопа с тремя степенями свободы, если свобода вращения относительно осей карданова подвеса ограничена пружинами. Такие гироскопы в авиационных приборах гражданской авиации не применяются. Получение электрического сигнала, пропорционального угловому ускорению, возможно с помощью датчика угловой скорости и дифференцированием сигнала, пропорционального угловой скорости.
Рис. 4.10. Электромеханическая схема прибора, измеряющего угловую скорость и угловое ускорение:
1, 5—пружины; 2—ротор тахогенератора; 3—статор тахогенератора; 4—ось прецессии; 6—якорь индукционного датчика; 7—статор индукционного датчика
Дифференцирование может быть осуществлено с помощью дифференцирующего контура типа RC, операционного усилителя или тахогенератора. На рис. 4.10 изображена электромеханическая схема прибора, измеряющего угловую скорость самолета и его угловое ускорение. Этот прибор используется в автопилоте АП-15. На оси прецессии 4 жестко закреплен якорь в индукционного датчика, со статора 7 которого снимается напряжение, пропорционатьное измеряемой угловой скорости. Скорость измеряется относительно оси у. С другой стороны рамы гироскопа установлен тахогенератор, ротор 2 которого жестко закреплен на оси рамы. Ротор тахогенератора представляет собой электромагнит, который создает постоянный магнитный поток. В статорной обмотке 3 при вращении ротора наводится электродвижущая сила, пропорциональная угловой скорости движения рамы как тахогенератор нагружен обмоткой магнитного усилителя, то при вращении ротора в обмотке статора проходит ток, который создает магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком ротора и обеспечивающий демпфирование рамы гироскопа.
Диапазон измерения углового ускорения ограничивается примерно 15 град/с.
Интегрирующим называется такой гироскоп, у которого угол поворота одной из рам карданова подвеса пропорционален интегралу линейного ускорения основания прибора.
|
Рис. 4.11. Интегрирующий гироскоп |
Интегрирующим гироскопом можно измерять линейную скорость самолета. Одна из возможных схем интегрирующего гироскопа представлена на рис. 4.41. Предположим, что на самолете установлен гироскоп с тремя степенями свободы, причем ось внешней рамы карданова подвеса совпадает с продольной осью самолета, а ось внутренней рамы — с его вертикальной осью. Кинетический момент Н гироскопа находится в горизонтальной плоскости. Центр тяжести гироскопа не совпадет с центром пересечения осей карданова подвеса, а смещен на величину 1 по оси 2. Таким образом, гироскоп, интегрируя ускорение, измеряет скорость полета самолета.
