Классификация, принципы построения и работы гиростабилизаторов

Гиростабилизаторы (ГС) применяются на ЛА достаточно давно. Первые ГС обеспечивали стабилизацию некоторой площадки, относительно которой измерялись углы курса, крена и тангажа. Далее ГС стали использовать для стабилизации положения оружия, фотоаппаратов и других устройств, в том числе ГСП в ИНС. По способу удержания платформ и других элементов, ГС подразделяются на 2 типа; индикаторные и силовые.

Принципиальная схема одноосного индикаторного ГС изображена на рис. 7а:

Рис. 7а. Принципиальная схема одноосного индикаторного ГС

При появлении внешнего момента Мвн, (например, из-за трения в узлах подвеса при эволюциях ЛА) ГСП вместе с наружной рамой гироскопа смеща­ется от заданного положения и, так как гироскоп Г сохраняет свою ориен­тацию неизменной, на выходе датчика угла ДУ1 появляется сигнал откло­нения ГСП. Этот сигнал после усиления подается на двигатель стабилиза­ции ДС. ДС вступает в работу и возвращает ГСП и HP в прежнее положе­ние. Динамические параметры работы ГС таковы, что даже при максималь­ных возмущениях ГСП возвращаются к прежней ориентации не более, чем за десятые доли секунды. На рис. 7а изображены также:

ДУ2 - служит для измерения тангажа (в данном случае);

ДМ1 - служит для начальной ориентировки HP относительно ГСП (при подаче на ДМ1 управляющего сигнала, гироскоп вместе с HP прецессирует в азимуте);

ДМ2 - необходим для выставки ГСП в начальное положение (подача сигнала на ДМ2 вызовет, очевидно процессию гироскопа и вращение посредством ДС всей ГСП вслед за гироскопом).

В практических схемах ИНС применяется трехосный индикаторный ГС, включающий два трехстепенных гироскопа. Таким образом, характерным признаком индикаторного ГС является наличие 3-степенных гироскопов. Достоинством индикаторного ГС является отсутствие силовой загрузки гироскопа (основное усилие стабилизации развивает ДС). Недостаток - при­менение более сложных З-степенных гироскопов и незначительные смещения ГСП на начальном этапе стабилизации.

Принцип действия силового ГС рассмотрим по рис.7б:

Рис.7б. Принцип действия силового ГС

При появлении М_вн (например, из-за трения в опорах ГСП), ГСП сох­раняет неизменной свою ориентацию. Это объясняется тем, что платформа вместе с установленным на ней 2-степенным гироскопом проявляет свойс­тва 3-степенного гироскопа. Наличие М_Вн вызывает лишь прецессию гирос­копа Г, платформа же за счет действия гироскопического момента оста­нется неподвижной. Прецессия Г регистрируется датчиком угла ДУ1, сиг­нал от которого после усиления подается на разгрузочный двигатель РД. Когда момент, создаваемый РД, станет равным и противоположным М_Вн, прецессия Г прекратится. В случае исчезновения Мвн (прекращение эволю­ций ЛА и т.д.) М_рд вызовет прецессию Г в обратную сторону. Когда ги­роскоп вернется к начальному положению, сигнал на выходе ДУ1 пропадает и М_рд также становится равным нулю. На практике смещение гироскопа не превышает нескольких градусов, а длительность прецессии - сотых или десятых долей секунды. Для начальной выставки ГСП на датчик момента ДМ подается управляющий сигнал. В результате происходит прецессия гирос­копа Г вместе с ГСП.

В схемах ИНС силовые ГС, также как и индикаторные, - трехосные. Однако, в отличие от индикаторных, в силовых ГС используются три 2-степенных гироскопа. Достоинством силовых ГС является неизменность ориентации ГСП при появлении М_Вн и применение более простых 2-степен­ных гироскопов. Недостаток - значительная силовая загрузка гироскопов на начальном этапе стабилизации.

На современных ЛА нашли применение оба типа ГС. В системе ИКВ-1, например, используется силовой ГС, а в ИНС самолетов МИГ-29 и СУ-27, -индикаторный, на основе гироскопов с внутренним кардановым подвесом (ДНГ).

Поиск по сайту: