Г. Лекция. Третье свойство гироскопа с тремя степенями свободы – нутация

Третье свойство гироскопа с тремя степенями свободы – нутация. Нутация – небольшое, но быстрое обычно незаметное на глаз колебание оси около ее среднего направления. Это вызвано с наличием сил трения, сопротивления в точке касания. Размахи этих колебаний очень малы, быстро затухают. Причиной этих колебаний – наличие неизбежного сопротивления. При решении технических задач обычно пренебрегают нутацией.

Свойство двухстепенного гироскопа. Если ось ротора гироскопа закрепить в одной раме, которая может вращаться по отношению к основанию прибора вокруг своей оси, то гироскоп будет иметь возможность участвовать только в двух вращениях, то есть будет иметь две степени свободы. Такой гироскоп не обладает ни одним из свойств гироскопа с тремя степенями свободы, однако, у него есть другое свойство: если к основанию гироскопа сообщить вынужденное вращение вокруг оси перпендикулярной оси вращения гироскопа, то на ось ротора со стороны подшипников начнет действовать пара сил с гироскопическим моментом. Эта пара сил стремится наикратчайшим путем установить ось ротора параллельно перпендикулярной оси, причем так, чтобы вращение ротора и вынужденное вращение были видны в одну сторону.

Свойство крутящегося тела. Если ось вращающегося тела закреплена на основании. В случае придания вращения основанию какой-то угловой скорости, то на подшипниках оси возникнут так называемые гироскопические силы.

Классификация гироскопов.

1. По количеству степеней свободы – двухстепенные и трехстепенные.

2. По принципу действия – механические, оптические, квантовые и ядерные.

3. По режиму действия – датчики угловой скорости и указатели направления.