Was ist ein Gyroskop?

Das Gyroskop wurde von Leon Foucault, einem französischen Physiker, benannt, um die Erdrotation zu demonstrieren. Eine frei drehende Scheibe, Rotor genannt, war auf einer Drehachse in der Mitte eines größeren, stabilen Rades montiert. Als sich die Erde um ihre Achse drehte, drehte sich das stabile Rad mit, aber der Rotor bewegte sich nicht. Die Bewegung des montierten Rades folgte der Drehung der Erde, rotierte um die mittlere Scheibe und demonstrierte die Drehung der Erde.

Normalerweise dreht sich bei modernen Gyroskopen der Rotor ständig. Das konstante Drehen verleiht dem Gyroskop bestimmte Eigenschaften und erhöht seine Verwendungsmöglichkeiten. Genau wie ein Kreisel, der auf einer geneigten Fläche eben bleibt, ändert das Drehzentrum eines Gyroskops seine Ausrichtung nicht. Das Drehen des Rotors bedeutet, dass jede Änderung der Ausrichtung alle Punkte des Rotors gleichermaßen beeinflusst und bewirkt, dass sich der Rotor um eine feste Achse dreht. Dies nennt man Präzession .

Präzession schafft eine feste Orientierung. Der Rotor dreht sich um eine feste Achse, während sich die Struktur um ihn herum dreht oder kippt. Im Weltraum, wo die vier Kompasspunkte bedeutungslos sind, wird die Achse des Spinnrotors als Bezugspunkt für die Navigation verwendet.

Zusätzlich zum Rotor haben moderne Gyroskope typischerweise zwei zusätzliche Ringe, sogenannte Kardanringe, in der Mitte eines größeren stabilen Rings. Der Rotor dreht sich auf einer Achse, die mit dem kleineren inneren Kardanring verbunden ist. Dieser Kardan dreht sich um eine horizontale Achse, die durch die Verbindung mit dem größeren äußeren Kardan entsteht. Der größere Kardan dreht sich vertikal und dreht sich um eine Achse, die mit dem stabilen Außenring verbunden ist.

Gyroskope sind in Kompassen für Flugzeuge, Raumfahrzeuge und Boote. In Flugzeugen wird die Neigung und Ausrichtung des Flugzeugs gegen die stetige Drehung des Gyroskops gemessen. Im Weltraum, in dem nur wenige Referenzpunkte zur Navigation zur Verfügung stehen, wird das Drehzentrum des Gyroskops als Orientierungspunkt verwendet.

Massive Gyroskope werden verwendet, um große Boote und einige Satelliten zu stabilisieren. Sie werden auch in Lenksystemen bei einigen Flugkörpern verwendet. Sie machen sogar ein lustiges Kinderspielzeug.