Демпфирование колебаний чувствительного элемента гирокомпасов класса «Standard».

Для того, чтобы чувствительный элемент гирокомпаса стал пригод­ным для судовождения, т.е. для непрерывного определения курса судна, необходимо, чтобы его физическая ось ОХ стабильно располагалась в плоскости истинного меридиана. Это равнозначно требованию, чтобы указанная плоскость стала положением его статического равновесия, а не динамического, как в режиме незатухающих колебаний. Иначе гово­ря, должна выполняться следующая задача: главная ось чувствительно­го элемента, имея перед пуском гирокомпаса любое произвольное от­клонение от плоскости истинного меридиана, спустя некоторое время должна прийти в эту плоскость и оставаться в ней (практически в ее малой окрестности) неограниченно долгое время. Чтобы обеспечить такое поведение чувствительного элемента, необходимо задемпфировать его колебания, т.е. сделать их из незатухающих затухающими. Из теории колебаний известно, что демпфирование можно реализовать с помощью момента, имеющего сдвиг по фазе на 90° по отношению к маятниковому моменту (принцип действия цистерн Фрама, применяю­щихся для снижения качки корабля на волнении).

Техническим устройством, с помощью которого в гирокомпасах класса «Standard» создается дополнительный маятниковый момент, об­ладающий необходимым сдвигом по фазе по отношению к основному маятниковому моменту, является гидравлический маятник (система со­общающихся сосудов, заполненных жидкостью), который устанавлива­ют внутри чувствительного элемента и жестко скрепляют с его оболоч­кой (рис. 1.10). На рис. 1.10 показана модель гидравлического успокои­теля, снабженного трубкой для перетекания жидкости, а на рис. 2.8, по­зиция 4 – его фактическая конструктивная реализация, в которой коль­цевые сосуды, разделенные переборками с отверстиями, располагаются вдоль оси Х-Х.  При такой установке перетекание жидкости происхо­дит в плоскости XOZ, а моменты от возникающего избытка жидкости создаются вокруг оси Y-Y.

Подбирая подходящую жидкость (весьма вязкое минеральное мас­ло) и изготавливая отверстия с малой площадью рабочего сечения, можно добиться необходимой силы вязкого трения, связывающего жид­кость с гиросферой, и, тем самым, обеспечить требуемое запаздывание в колебаниях жидкости по отношению к колебаниям гиросферы по углу β. Следует особо подчеркнуть, что при данном способе демпфирования колебаний сохраняется непосредственное управление движением чувст­вительного элемента, осуществляемое силой тяжести, действующей как на твердый, так и на гидравлический маятники.