Ковалец О.Я.

Национальный технический университет Украины «КПИ»

ОСОБЕННОСТИ УПРУГО-НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОДВЕСА ГИРОСКОПИЧЕСКОГО ИНТЕГРАТОРА

В АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

Принимая во внимание, что угол практически равен нулю, выражения можно упростить –

.

Тогда уравнения движения гироинтегратора можно представить в виде –

;

(1)

,

где общий момент инерции подвижной части относительно оси наружной рамки ( момент инерции наружной рамки); суммарный момент инерции по отношению к переносному ускорению , приведенный к оси наружной рамки; суммарный момент сил сухого трения на оси наружной рамки и датчика момента, приведенный к оси рамки; суммарный момент инерции по отношению к переносному ускорению относительно оси привеса кожуха, приведенный к этой оси; ;

;

моменты-помехи, вызванные влиянием акустического излучения (рис. 1).

Проанализируем влияние упругих перемещений поверхности внутренней рамки под действием прошедшей внутрь прибора звуковой волны на появление дополнительных возмущающих моментов и, следовательно, на дополнительные

погрешности измерений.

В качестве внешнего возмущающего фактора рассмотрим широко применяемую для такого типа задач плоскую волну давления. Кроме того, корпус ракеты-носителя считаем совершающим угловые колебания, что имеет место в натурных условиях, как во время старта, так и при движении. Возникновение особенностей динамики других элементов подвеса и комплектующих здесь не анализируется.

Кожух интегратора можно представить в виде шарнирно соединенных с круговым цилиндром двух торцевых крышек. Проанализируем природу прохождения звука через эти элементы, возникающую в них вибрацию и появление возмущающих моментов.

Начнем с цилиндрической части кожуха.

Рис. 1. Природа возникновения возму- Под воздействием звуковой

щающих моментов при дифракции зву- волны упругая поверхность ко-

ковых волн на подвесе гироинтегратора жуха получает радиальные и

касательные перемещения. Ввиду малости, перемещения вдоль образующей цилиндра не учитываются.

Пусть векторы скоростей и направлены как указано на рис. 1, а. Тогда, вследствие углового движения корпуса ракеты-носителя со скоростью , элементы поверхности, совершая сложное движение, будут испытывать действие ускорения Кориолиса и и соответственно сил инерции Кориолиса . Последние образуют пары сил с моментами и , которые выступают возмущающими факторами для кожуха интегратора.

Представив векторы этих ускорений в виде составляющих , легко установить, девиация относительно какой оси подвеса имеет место (рис. 1, б).

Величины этих моментов известны:

(2)

где моменты инерции кожуха. То есть, моменты , вызовут прецессию гироскопа относительно оси наружной рамки, а моменты , – относительно оси привеса кожуха. Первые вносят искажение в полезный сигнал непосредственно, вторые – опосредственно, вызывая нарушение перпендикулярности главной оси и оси наружной рамки.

Акустическая вибрация торцов кожуха в направлении их нормали приведет к появлению возмущающего момента –

, (3)

где масса торца кожуха; скорость изгибного движения пластины.