Что такое гироскоп?

Гироскоп был назван французским физиком Леоном Фуко в попытке продемонстрировать вращение Земли. Свободно вращающийся диск, называемый ротором, был установлен на оси вращения в центре более крупного, устойчивого колеса. Когда земля вращалась вокруг своей оси, стабильное колесо вращалось вместе с ним, но ротор не двигался. Движение установленного колеса следовало за вращением земли, вращаясь вокруг центрального диска и демонстрируя вращение земли.

Обычно в современных гироскопах ротор постоянно вращается. Постоянное вращение добавляет определенные свойства гироскопу и увеличивает его использование. Прямо как волчок, который остается ровным на наклонной поверхности, центр вращения гироскопа не меняет своей ориентации. Вращение ротора означает, что любое изменение ориентации одинаково влияет на все точки ротора, заставляя ротор вращаться по фиксированной оси. Это называется прецессией .

Прецессия создает фиксированную ориентацию. Ротор вращается по фиксированной оси, а конструкция вокруг него вращается или наклоняется. В пространстве, где четыре точки компаса не имеет смысл, ось вращающегося ротора используются в качестве опорной точки для навигации.

В дополнение к ротору современные гироскопы обычно имеют два дополнительных кольца, называемых карданами, в центре более крупного стабильного кольца. Ротор вращается на оси, соединенной с меньшим внутренним карданом. Этот кардан вращается по горизонтальной оси, созданной его соединением с большим внешним карданом. Большой кардан вращается вертикально и вращается на оси, соединенной с устойчивым внешним кольцом.

Гироскопы находятся в компасах для самолетов, космических кораблей и лодок. В самолетах угол наклона и ориентация самолета измеряются по отношению к устойчивому вращению гироскопа. В космосе, где для навигации мало ориентиров, центр вращения гироскопа используется в качестве точки ориентации.

Массивные гироскопы используются для стабилизации больших лодок и некоторых спутников. Они также используются в системах наведения в некоторых ракетах. Они даже делают забавную детскую игрушку.