Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Оборудование летательных аппаратов



 Другие рефераты
Николай Ильич Камов Оборудование космических кораблей Общие виды работ, выполняемых на воздушных судах Общие сведения об организации радиосвязи

Системы измерения курса и курсовертикали.


Занятие №2 (2 часа).


1. Курсовой гироскоп (гирополукомпас).

       Курсовым называется трехстепенной астатический гироскоп с вертикально
расположенной осью наружной рамы. Главная ось курсового гироскопа  находится
в горизонтальной плоскости и занимает произвольное по отношению  к  осям  ЛА
положение, например, в исходном состоянии перпендикулярна к оси ОХ1 ЛА  и  к
заданному направлению ОХ0 полета (рис. 1).
       Курсовой гироскоп предназначен для измерения угла  отклонения  ЛА  от
заданного курса (угла рысканья (). При повороте ЛА на угол (  вместе  с  ним
относительно  шкалы  III,  закрепленной  на  оси  наружной  рамы  гироскопа,
перемещается индекс И, нанесенный на корпусе прибора,  жестко  связанного  с
ЛА. Поскольку главная ось гироскопа сохраняет неизменным  свое  положение  в
пространстве, то положение индекса И относительно отметки О,  нанесенной  на
шкале, и является мерой углового  отклонения  ЛА  от  заданного  направления
полета.
       Трехстепенной астатический гироскоп не обладает в отличие,  например,
от  магнитного  компаса,   способностью   устанавливаться   по   направлению
меридиана, так как его главная ось сохраняет  (с  точностью  до  собственных
уходов)  то  положение  в  инерциальном  пространстве,  какое  она  имела  к
окончанию  времени  разгона   ротора.   Поэтому   рассматриваемый   гироскоп
называется  гирополукомпасом  (ГПК).  Основными  погрешностями  ГПК,  как  и
любого гироскопа, являются кажущийся  уход,  собственный  уход  и  карданная
погрешность.

2. Основные погрешности ГПК и способы их устранения.


2.1 Кажущийся уход ГПК из-за вращения Земли.

       Составляющие вектора (з угловой скорости вращения Земли (рис.  14.13.
а) для точки О, находящейся на широте (, равны:
горизонтальная составляющая (зг=(зґcos(;
вертикальная составляющая (зв=(зґsin(.
       Пусть ГПК сориентирован в точке О следующим образом (рис. 2б):
главная ось лежит в  плоскости  горизонта,  причем  вектор  Н  направлен  на
восток Е;
ось внутренней рамы Х (ось подвеса гиромотора)  горизонтальна  и  направлена
на север N;
ось наружной рамы направлена по местной вертикали Z.
       При таком  расположении  горизонтальная  составляющая  (зг  полностью
проецируется на ось внутренней рамы, а вертикальная составляющая  (зв  -  на
ось наружной рамы ГПК.
Наблюдатель из космоса (в соответствии с рис. 2б) будет видеть, что:
       1. Главная ось ГПК сохраняет неизменным свое положение в инерциальном
пространстве;
       2. Верхний левый конец  плоскости  горизонта  поднимается,  а  правый
нижний  -  опускается.  Это  обусловлено  горизонтальной  составляющей   (зг
угловой скорости вращения Земли и происходит со скоростью, равной (зг;
       3. Плоскость горизонта вращается  вокруг  местной  вертикали  Z.  Это
обусловлено вертикальной составляющей (зв угловой скорости вращения Земли  и
происходит против часовой стрелки, если смотреть с  конца  вектора  (зв,  со
скоростью, равной (зв.
       Наблюдатель, находящийся на Земле, ее вращение не ощущает. Поэтому он
будет видеть, что:
       1. Вектор Н поднимается над плоскостью горизонта с угловой  скоростью
(х,  равной  по  величине  и   противоположной   по   знаку   горизонтальной
составляющей (зг угловой скорости вращения Земли, то есть (х= -(зг;
       2. Вектор Н вращается в плоскости горизонта с угловой  скоростью  ((,
равной по величине и противоположной по знаку вертикальной составляющей  (зв
угловой скорости вращения Земли, то есть ((= -(зв.
       Угловые скорости (х и (( в данном  случае  есть  скорости  кажущегося
ухода ГПК из-за  вращения  Земли  вокруг  осей  внутренней  и  наружной  рам
соответственно.
       Величина  ухода   (=((ґt   в   плоскости   горизонта,   обусловленная
вертикальной составляющей (зв  угловой  скорости  вращения  Земли,  является
погрешностью ГПК в измерении курса. Она  устраняется  системой  азимутальной
широтной коррекции - моментной или кинематической  (см.  тему  N13,  занятие
N2).
       Величина  ухода  (=(хґt   из   плоскости   горизонта,   обусловленная
горизонтальной   составляющей   (зг   угловой   скорости   вращения   Земли,
компенсируется системами межрамочной или маятниковой коррекции.

2.2 Кажущийся уход ГПК из-за движения ЛА.

       Предположим, что  Земля  не  вращается.  Пусть  ГПК,  находящийся  на
северном полюсе N, выставлен так, что ось его наружной рамы  вертикальна,  а
главная ось - горизонтальна (рис. 3а).
       При перемещении ЛА к экватору ось наружной рамы ГПК будет вместе с ЛА
поворачиваться в инерциальном пространстве, но по отношению к  Земле  всегда
будет  оставаться  вертикально  (если  ЛА  летит  горизонтально).  При  этом
главная  ось  ГПК,  сохраняя  неизменным  свое  направление  в  инерциальном
пространстве, относительно Земли будет поворачиваться и на  экваторе  займет
вертикальное положение, вследствие чего гироскоп "сложится".
       Для удержания главной оси ГПК в плоскости горизонта применяется,  как
было уже сказано, межрамочная или маятниковые  системы  коррекции.  Уход  же
ГПК в плоскости горизонта ("в азимуте") из-за движения ЛА  зависит  от  вида
траектории.

       Пусть ЛА перемещается из точки А в точку В, причем в точке А  главную
ось ГПК (вектор Н) совместим с вектором W путевой скорости.
       Если  ЛА  будет  двигаться  по  локсодромии,  то   ее   проекция   на
горизонтальную плоскость, построенную в точке А,  есть  кривая  линия  (рис.
3б).
       При этом в точке В вектор Н уже не будет совпадать с вектором  W,  то
есть имеет место кажущийся уход ГПК  в  плоскости  горизонта,  обусловленный
движением ЛА по криволинейной траектории.
       Проекция ортодромии на горизонтальную  плоскость  есть  прямая  линия
(рис. 3в). При этом в точке В, также как и в точке а, вектор Н  совпадает  с
вектором W, то есть в этом случае кажущегося ухода ГПК в азимуте не будет.
       Получим выражения для  суммарного  кажущегося  ухода  из-за  вращения
Земли и перемещения ЛА.  Пусть  ЛА  движется  по  локсодромии  с  постоянным
истинным курсом (и,  с  путевой  скоростью  W  и  в  каждый  момент  времени
находится  в  точке  О  с  текущей  широтой  (.   Свяжем   с   этой   точкой
сопровождающую географическую правую систему  координат  ONZE,  оси  которой
направлены следующим образом:
ON - лежит в плоскости горизонта и направлена на север;
OZ - по линии местной вертикали;
OE - лежит в плоскости горизонта и направлена на восток.
       Проекции вектора путевой скорости на оси ON и OE обозначим: WN и WE -
северная и восточная составляющие путевой скорости.
       За  счет  северной  составляющей  ЛА  перемещается  по  меридиану   и
вращается в инерциальном пространстве с угловой скоростью
       (n=(WN/R), где R - радиус Земли (высоту полета не учитываем ввиду  ее
малой величины по сравнению с R Земли), вектор  которой  лежит  в  плоскости
горизонта и направлен в отрицательную сторону оси ОЕ,  поэтому  в  выражении
значения (N стоит знак "минус".
       За  счет  восточной  составляющей  ЛА  перемещается  по  параллели  и
вращается в инерциальном пространстве с угловой скоростью
       (е=(WE/(Rґcos()), вектор которой совпадает по направлению с  вектором
угловой скорости вращения Земли. Построим в точке О суммарный  вектор  (з  +
(е и разложим его на горизонтальную (проекция  на  ось  ON)  и  вертикальную
(проекция на ось OZ) составляющие
       (г=((з + (Е )ґcos(=(зг +WЕ/R;
       (в=((з + (Е )ґsin(= (зв+(WЕ/R)ґtg(,
       где  (зг=(зґcos(,  (зв=(вґsin(  -   горизонтальная   и   вертикальная
составляющие  угловой  скорости   вращения   Земли.   Если   скомпенсировать
кажущийся уход ГПК в азимуте,  то  он  может  быть  использован  в  качестве
указателя истинного курса. Однако на  высоких  широтах  (в  районе  полюсов)
компенсация составляющей  (WЕ/R)ґtg(  невозможна,  так  как  в  этом  случае
tg((Ґ. Следовательно, в полярных районах самолетовождение  при  движении  по
локсодромии с помощью  ГПК  осуществить  нельзя.  Это  возможно  только  при
движении по ортодромии. Необходимо иметь в виду, что азимутальный  уход  ГПК
из-за движения ЛА по ортодромии отсутствует. Следовательно, при движении  по
ортодромии   азимутальный   уход   ГПК   обусловлен   только    вертикальной
составляющей (зв угловой скорости вращения Земли. Этот уход
компенсируется системами азимутальной широтной  коррекции  -  моментной  или
кинематической.
       Следует отметить, что направление и величина кажущегося ухода ГПК  не
зависят от направления и величины кинетического момента,  а  зависят  только
от его ориентации, вида траектории, географической широты места, а также  от
направления и величины скорости движения ЛА.
       Плоскость ортодромии вращается вокруг  местной  вертикали  с  угловой
скоростью, равной (зв.
       Если скомпенсировать уход гироскопа в азимуте из-за (зв, то он  будет
строить эту плоскость. При этом ГПК является указателем ортодромии.
       В этом случае ГПК  (наряду  с  астрономическими  средствами,  которые
здесь не рассматриваются)  обеспечивает  возможность  навигации  в  полярных
районах.
       Плоскость  ортодромии  в  исходном  пункте  маршрута   ИПМ   задается
начальным  путевым  углом  ортодромии  НПУО,  отсчитываемым   от   северного
направления  географического  меридиана,  причем  в  ИПМ  этот  угол   равен
истинному курсу (рис. 4), то есть НПУО = (ипм (рис.14.20).
       С помощью ГПК это осуществляется, например, выставкой его главной оси
Z( в плоскости географического  меридиана  ИПМ  и  последующей  компенсацией
азимутального  ухода  из-за  (зв  с  помощью  системы   моментной   широтной
коррекции. При этом в промежуточном пункте маршрута ППМ главная  ось  Z(  не
будет  совпадать  с  географическим  меридианом  ППМ  (рис.  4),  но   будет
сохранять направление географического меридиана ИПМ.
       От этого направления и измеряется орто
12
скачать работу


 Другие рефераты
Социально-психологические особенности юридической деятельности
ЖАМБЫЛ ЖАБАЕВ (1846 — 1945)
Демографические проблемы России
Коммуникативный аспект общения. Вербальное и невербальное общение


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ