Гироиндукционный компас ГИК-1

Предназначен для измерения гиромагнитного (магнитного) и истинного курса (при вводе вручную магнитного склонения), а также для выдачи гиромагнитного курса на индикаторы, в автопилот и другие системы.

Принцип действия основан на комплексном использовании двух датчиков курса: индукционного датчика и курсового гироскопа (см. рис. 39).

Индукционный датчик измеряет компасный (магнитный) курс.

Курсовой гироскоп усредняет показания индукционного датчика (ИД). Комплексное использование двух датчиков позволяет устранять ошибки друг друга: гироскоп усредняет колебания в показаниях индукционного датчика, а ИД устраняет ошибки гироскопа, связанные с медленным уходом его в азимуте (по курсу). В итоге общая ошибка ГИК-1 составляет меньше ошибок каждого из датчиков.

В комплект входит индукционный датчик ИД, курсовой гироскоп, коррекционный механизм КМ, два усилителя, указатели (КППМ, УШ-2, УК-1), выключатель коррекции (ВК-53).

Индукционный датчик служит для определения магнитного (компасного) курса, используя систему из трех магнитных зондов. Он является прибором, который определяет направление магнитного поля Земли относительно продольной оси самолета самолета.

В герметичном корпусе индукционного датчика, заполненном лигроином, в кардановом подвесе расположена платформа, снабженная поплавком. Она плавает и удерживается в горизонтальном состоянии при кренах самолета до 20⁰. На платформе установлены 3 магнитных зонда (см. рис. 38) под углом в 60⁰ (треугольником), которые являются чувствительными элементами к направлению магнитного поля Земли. Каждый зонд состоит из 2-х пермаллоевых сердечников, имеющих большую относительную магнитную проницаемость (μ_max=10⁵). На сердечники намотаны две обмотки: обмотка подмагничивания и сигнальная обмотка.

Рис. 38 – Схема магнитного зонда индукционного датчика

Обмотка подмагничивания наводит в стержнях магнитное поле и тем самым изменяет магнитную проницаемость сердечников от 10⁵ при нулевом поле до 1 при максимальном поле. Это позволяет сделать постоянное магнитное поле Земли в сердечниках переменным (импульсным). В результате этого на сигнальной обмотке индуцируется ЭДС, пропорциональная числу витков в сигнальной обмотке и магнитному полю Земли в проекции на продольную ось зонда.

Одного зонда недостаточно, потому что при угле α с «+» и «-» сигналы будут одинаковы, а комбинация сигналов с 3-х зондов, расположенных под 60⁰ однозначно указывает направление магнитного поля Земли.

Коррекционный механизм выполняет следующие функции:

1. Преобразует сигналы с 3-х зондов в индикацию магнитного курса с помощью стрелки по шкале коррекционного механизма.

2. С помощью лекального устройства устраняет ошибки, связанные с дистанционной передачей информации из индукционного датчика и компенсирует четвертную девиацию.

3. Соединяет сигналы ИД с сигналами курсового гироскопа.

Связь между ИД и гироскопом осуществляется с помощью электрической дистанционной передачи, состоящей из кольцевых потенциометров двигателя согласования, усилителя и трехпроводной линии связи.

Сигнал ИД и сигнал гироскопа могут отличаться друг от друга, особенно в момент пуска курсовой системы, когда ИД дает сигнал МК, а гироскоп – случайное значение, т.к. он не чувствует направление магнитного поля Земли. С помощью дистанционной передачи сигналы инд. датчика и гироскопа согласуются, т.е. разница между ними устраняется.

Рис. 39 – Функциональная схема гироиндукционного компаса ГИК-1

Скорость согласования во время полета (нормальная) должна быть достаточно медленной для того, чтобы быстрые ошибки ИД не успевали корректировать гироскоп. В то же время скорость согласования должна быть достаточной, чтобы успевать корректировать гироскоп при собственном и кажущемся уходах гироскопа. Нормальная скорость составляет 1,5 – 7⁰/мин. Эта скорость слишком медленная для начальной выставки гироскопа. Поэтому существует быстрая скорость согласования, которая получается при нажатии кнопки быстрого согласования. При этом изменение коэффициента передачи редуктора, установленного на коррекционном двигателе увеличивает скорость согласования системы до 8⁰/сек.

Гироагрегат - это курсовой гироскоп, 3-х степенной, с горизонтально расположенной главной осью, которая удерживается в горизонтальном положении жидкостным маятником. На вертикальной оси гироскопа установлен кольцевой потенциометр, который дает информацию о гироскопическом курсе.

Усилители обслуживают дистанционные передачи между элементами.

Наиболее часто в качестве индикатора используется указатель КППМ (см. рис. 40), который с помощью стрелки по шкале от 0 до 360⁰ показывает гиромагнитный курс. Кроме того указатель используется для индикации отклонения самолета от оси ВПП и глиссады. С помощью кремальеры можно установить заданное значение курса, вращая шкалу и стрелку относительно вертикального индекса.

.

Рис. 40 – Лицевая часть комбинированного указателя КППМ

Основными ошибками ГИК-1 являются:

1) Кардановая ошибка, возникающая при кренах самолета. Она обусловлена механическим разворотом внутренней рамы гироскопа относительно вертикальной оси при отклонении последней от вертикального положения. Вместе с рамой разворачивается шкала прибора, создавая ошибку. При выходе из крена кардановая ошибка исчезает. Величина кардановай ошибки зависит от крена самолета и взаимного расположения главной оси гироскопа и продольной оси самолета.

2) Виражная ошибка возникает во время разворота самолета, когда под действием центробежной силы жидкостный маятник и индукционный датчик работают неправильно. Ошибка нарастает во времени и частично устраняется с помощью ВК, который отключает жидкостно-маятниковую коррекцию и индукционный датчик.