Hvad er en Gimbal?
En gimbal, også kaldet en gimbalring, er en mekanisk enhed, der består af to eller flere ringe monteret på akser i vinkelret på hinanden. En genstand monteret på en tre ringspænding forbliver vandret ophængt i et plan mellem ringene uanset stabiliteten af basen. Gimbals har en bred vifte af praktiske anvendelser, der spænder fra film til rumfartsanvendelser.
En gimbal kan bruges til at holde objekter jævne i ustabile miljøer - for eksempel er mange instrumentpaneler, der er monteret på instrumentbræt, gimbals. Gimbals er også ekstremt værdifulde i skibsports- og flymiljøer, når måleinstrumenter som kronometer og kompasser skal holdes i niveau med horisonten. Gimbals kan også bruges til rumfartsnavigation, da de kan indstilles til at tilvejebringe en stabil måling fra et specifikt referencepunkt såsom jorden eller solen uanset deres faktiske position i rummet. Gimbals, der anvendes i rumfartsnavigation, bruger Euler-vinkler til at orientere et objekt, såsom et rumfartøj.
Når der bruges til rumfartsnavigation, konfigureres gimbals i sæt med tre gyroskoper, der måler tonehøjde , rulle og gab . Højde henviser til rotation af håndværket omkring tværgående akse. I eksemplet med et fly peges flyets næse op for at øge stigningen og ned for at sænke den. Rulle, også kendt som bank, er rotation af håndværket langs en langsgående akse, mens gab refererer til rotation omkring massens centrum. Klyngerne er orienteret med en base, for eksempel månen, og klyngevinklerne måler positionen for håndværket i forhold til basen.
Lejlighedsvis kan en tilstand kendt som gimbal-lås forekomme, når målekapaciteterne i et gimbal-system kan overskrides, hvilket kræver, at en operatør nulstiller kimbals. Dette sker, når en rotation langs en akse skriver ud en anden, for eksempel når et fly klatrer lige op i luften, hvilket gør enhver aflæsning af gaben meningsløs, fordi de to akser er rettet i samme retning. Gimbal-lås kan overvindes med tilføjelse af et redundant gyroskop.
Da gimbals tillader genstande at bevæge sig gennem tre dimensioner, bruges de ofte i film til at genskabe pludselige bevægelser forårsaget af turbulens eller uslebne søer. Gimbals vises også i situationer, hvor et objekt skal dreje eller drejes vidt, som det ofte er tilfældet med filmkameraer eller raketmotorer. Gimbals er ekstraordinært nyttige værktøjer i en lang række industrier.