Гироскоп

Гироско́п (ав.гр. γῦρος «çаврашка» + σκοπέω «сăнатăп») — кĕлетке ориентацийĕн кĕтесĕ инерциллĕ шутлав системипе танлаштарсан улшăннине сисме пултаракан хатĕрлĕх. Гироскопăн ансат тĕслĕхĕ — Йăр-япăш.

Истори

Фуко ăслайланă гироскоп (Дюмолен-Фромент туса панă, 1852)

Гироскопа шутласа кăлариччен этемлĕх уçлăхра тĕлĕше тупмалли меслетсем. Тахçанах çынсем инçетри япаласем çине пăхса уçлăхра ориентаци тупнă, сăмахран Хĕвел тăрăх. Аваллăхра гравитаци пулăмне усă курмалли хатĕрлĕхсем — отвес тата уровень — туса ĕçленĕ. Вăтам ĕмĕрсенче Китайра Çĕрĕн магнетизĕпе ĕçлекен компаспа ускурнă. Авалхи Грецире çăлтăрсем тăрăх тĕлĕше палăртмашкăн астроляби тата урăх инструментсем пулнă.

Гироскопа Иоанн Боненбергер шутласа хатĕрленĕ, ăнлантарса 1817 çулта публикациленĕ^[1]. Анчах та франс математикĕ Пуассон 1813 çултах Боненбергера çак хатĕрлĕх ăслайçи тесе асăнать^[2]. Боненбергер пуçтарнă гироскопăн тĕп пайĕ кардан çаккинчи йывăр чăмăр пулнă^[3]. 1832 çулта Уолтер Р. Джонсон американ çаврăнакан дисклă гироскоп тунă^[4]^[5].

Франс ăсчахĕ Лаплас çак хăтĕрчĕкпе вĕрентнĕ чухне ĕçлеме сĕннĕ^[6]. 1852 çулта франс ăсчахĕ Фуко гироскопа пахалатнă та çаврăнакан момента сыхланни принципĕпе Фуко маятникне шутласа кăларсан тепĕр çултан пĕрремĕш хут Çĕрĕн тĕлĕшĕ улшăннине кăтармашкăн ускурнă^[7].

Фуко ĕнтĕ «гироскопа» ят панă. Вăл, Боненбергер пекех, кардан çаккипе ускурнă. 1853 çултан кая мар Фессель гироскоп валли урăх çакă шутласа кăларнă^[8].

Авалхи хатĕрчĕксемпе танлаштарсан, вăл кăткăс çанталăкра (лайăх курăнман, силленӳ, электромагнитлă чăрмавсем) чиперех ĕçлет. Çапах та сĕртĕнӳ проблемине пула гироскоп аталанăвĕ вăрахланнă.

XIX ĕмĕрĕн иккĕмĕш пайĕнче гироскоп çаврăнăшне тытса тăмашкăн электродвигатель усă курма сĕннĕ. Гироскопа пĕрремĕш 1880-мĕш çулсенче Обри инженер торпеда курсне стабилизацилеме усă курнă. XX ĕмĕрте гироскопсене самолётсене, ракетăсене тата шывай киммисене компас вырăнне е пĕрле лартма тытăннă.

Классификацилени

Литература

Бороздин В. Н. Гироскопические приборы и устройства систем управления: Учеб. пособие для вузов. — М.: Машиностроение, 1990. — ISBN 5-217-00359-6
Гироскопические системы / Под ред. Д. С. Пельпора. В 3 ч. — М.: Высшая школа, 1986—1988. Ч. 1: Теория гироскопов и гироскопических стабилизаторов. 1986; Ч. 2: Гироскопические приборы и системы. 1988; Ч. 3: Элементы гироскопических приборов. 1988
Матвеев В. В., Распопов В. Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем. 2-е изд. — СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2009. — ISBN 978-5-900780-73-3
Меркурьев И. В., Подалков В. В. . — М.: Физматлит, 2009. — ISBN 978-5-9221-1125-6
Павловский М. А. Теория гироскопов: Учебник для вузов. — Киев: Вища школа, 1986.
Пельпор Д. С. Гироскопические системы. Ч. 2. Гироскопические приборы и системы. 2-е изд. — Высшая школа, 1988. — 6000 экз. — ISBN 5-06-001186-0
Савельев И. В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. — М.: Астрель. — Т. 1. — 5000 экз. — ISBN 5-17-002963-2.
Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 5-е, стереотипное. — М.: Физматлит, 2006. — Т. I. Механика. — ISBN 5-9221-0715-1
Климов Д.М., Журавлёв В.Ф., Жбанов Ю.К. Кварцевый полусферический резонатор (Волновой твердотельный гироскоп). — М.: Ким Л.А., 2017. — ISBN 978-5-9909668-5-7

Асăрхавсем

^ Johann G. F. Bohnenberger (1817) «Beschreibung einer Maschine zur Erläuterung der Gesetze der Umdrehung der Erde um ihre Axe, und der Veränderung der Lage der letzteren» («Описание машины для объяснения законов вращения Земли вокруг своей оси и изменения направления последней») Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneikunde, vol. 3, pages 72-83. В интернете: http://www.ion.org/museum/files/File_1.pdf
^ Simeon-Denis Poisson (1813) «Mémoire sur un cas particulier du mouvement de rotation des corps pesans» («Статья об особом случае вращательного движения массивных тел»), Journal de l'École Polytechnique, vol. 9, pages 247—262. В интернете: http://www.ion.org/museum/files/File_2.pdf
^ Фото гироскопа Боненбергера: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24
^ Walter R. Johnson (January 1832) "Description of an apparatus called the rotascope for exhibiting several phenomena and illustrating certain laws of rotary motion, " The American Journal of Science and Art, 1st series, vol. 21, no. 2, pages 265—280. В интернете: https://books.google.com/books?id=BjwPAAAAYAAJ&pg=PA265&lpg=PR5&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html
^ Illustrations of Walter R. Johnson’s gyroscope («rotascope») appear in: Board of Regents, Tenth Annual Report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution…. (Washington, D.C.: Cornelius Wendell, 1856), pages 177—178. В интернете: https://books.google.com/books?id=fEyT4sTd7ZkC&pg=PA178&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html
^ Wagner JF, "The Machine of Bohnenberger, " The Institute of Navigation. В интернете: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24
^ L. Foucault (1852) "Sur les phénomènes d’orientation des corps tournants entraînés par un axe fixe à la surface de la terre, " Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences (Paris), vol. 35, pages 424—427.
^ (1) Julius Plücker (September 1853) "Über die Fessel’sche rotationsmachine, " Annalen der Physik, vol. 166, no. 9, pages 174—177; (2) Julius Plücker (October 1853) "Noch ein wort über die Fessel’sche rotationsmachine, " Annalen der Physik, vol. 166, no. 10, pages 348—351; (3) Charles Wheatstone (1864) "On Fessel’s gyroscope, " Proceedings of the Royal Society of London, vol. 7, pages 43-48. В интернете: https://books.google.com/books?id=CtGEAAAAIAAJ&pg=RA1-PA307&lpg=RA1-PA307&dq=Fessel+gyroscope&source=bl&ots=ZP0mYYrp_d&sig=DGmUeU4MC8hAMuBtDSQn4GpAyWc&hl=en&ei=N4s9SqOaM5vKtgf62vUH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9 .

Каçăсем

Гироскоп и его применение - научно-популярный фильм, производство Ленфильм.
Гироскоп с электростатическим подвесом
Демонстрация прецессии, гироскопа из трёх CD плееров со стабилизацией по трём осям в невесомости.

[1] Johann G. F. Bohnenberger (1817) «Beschreibung einer Maschine zur Erläuterung der Gesetze der Umdrehung der Erde um ihre Axe, und der Veränderung der Lage der letzteren» («Описание машины для объяснения законов вращения Земли вокруг своей оси и изменения направления последней») Tübinger Blätter für Naturwissenschaften und Arzneikunde, vol. 3, pages 72-83. В интернете: http://www.ion.org/museum/files/File_1.pdf

[2] Simeon-Denis Poisson (1813) «Mémoire sur un cas particulier du mouvement de rotation des corps pesans» («Статья об особом случае вращательного движения массивных тел»), Journal de l'École Polytechnique, vol. 9, pages 247—262. В интернете: http://www.ion.org/museum/files/File_2.pdf

[3] Фото гироскопа Боненбергера: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24

[4] Walter R. Johnson (January 1832) "Description of an apparatus called the rotascope for exhibiting several phenomena and illustrating certain laws of rotary motion, " The American Journal of Science and Art, 1st series, vol. 21, no. 2, pages 265—280. В интернете: https://books.google.com/books?id=BjwPAAAAYAAJ&pg=PA265&lpg=PR5&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html

[5] Illustrations of Walter R. Johnson’s gyroscope («rotascope») appear in: Board of Regents, Tenth Annual Report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution…. (Washington, D.C.: Cornelius Wendell, 1856), pages 177—178. В интернете: https://books.google.com/books?id=fEyT4sTd7ZkC&pg=PA178&dq=Johnson+rotascope&ie=ISO-8859-1&output=html

[6] Wagner JF, "The Machine of Bohnenberger, " The Institute of Navigation. В интернете: http://www.ion.org/museum/item_view.cfm?cid=5&scid=12&iid=24

[7] L. Foucault (1852) "Sur les phénomènes d’orientation des corps tournants entraînés par un axe fixe à la surface de la terre, " Comptes rendus hebdomadaires des séances de l’Académie des Sciences (Paris), vol. 35, pages 424—427.

[8] (1) Julius Plücker (September 1853) "Über die Fessel’sche rotationsmachine, " Annalen der Physik, vol. 166, no. 9, pages 174—177; (2) Julius Plücker (October 1853) "Noch ein wort über die Fessel’sche rotationsmachine, " Annalen der Physik, vol. 166, no. 10, pages 348—351; (3) Charles Wheatstone (1864) "On Fessel’s gyroscope, " Proceedings of the Royal Society of London, vol. 7, pages 43-48. В интернете: https://books.google.com/books?id=CtGEAAAAIAAJ&pg=RA1-PA307&lpg=RA1-PA307&dq=Fessel+gyroscope&source=bl&ots=ZP0mYYrp_d&sig=DGmUeU4MC8hAMuBtDSQn4GpAyWc&hl=en&ei=N4s9SqOaM5vKtgf62vUH&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]