Карачун В.В.

Національний технічний університет України «КПІ»

ВОЗНИКНОВЕНИЕ ВОЗМУЩАЮЩИХ МОМЕНТОВ В ПОПЛАВКОВОМ ПОДВЕСЕ ГИРОСКОПА

Предположим, что летное изделие выполняет маневрирование с угловой скоростью . Для простоты примем ее постоянной по величине. Двухстепенной поплавковый гироскоп находится в реверберационном пространстве акустической среды.

Поверхность цилиндрического поплавка совершает сложное движение. Упругие ее смещения под действием проникающего акустического излучения являются относительным движением, вираж летательного аппарата является переносным движением. Таким образом, элементы поверхности поплавка будут испытывать ускорения Кориолиса (рис. 1, а), (рис. 1, б) и (рис. 1, в). Возникающие при этом силы инерции Кориолиса

послужат причиной проявления моментов сил инерции Кориолиса

Принимая во внимание, что , т.е. что толщина поплавка намного меньше его радиуса, после интегрирования по всей поверхности подвеса, определяем полные значения действующих моментов:

(1)

(2)

, (3)

где – момент инерции подвижной части относительно оси прецессии двухстепенного гироскопа, оси .

а) б) в)

Рис. 1. Механизм возникновения моментов сил инерции Кориолиса при вираже ЛА

Чтобы уяснить механизм явления, представим векторы моментов в виде их составляющих по направлениям векторов и (рис. 2).

Упругие перемещения поверхности подвеса в направлении его протяженности (рис. 1, а). Величина возмущающего момента отображается формулой (1) –

(4)

Вектор момента направлен вдоль оси подвеса, т.е. вдоль оси , за рисунок. Его величина будет пропорционально акустической погрешности прибора.

Упругие перемещения поверхности в окружном направлении, вдоль параллели (рис. 2, б). Представив вектор момента сил инерции Кориолиса в виде двух составляющих и –

(5)

после интегрирования по углу , в окончательном виде устанавливаем их значения –

(6)

где – момент инерции подвижной части подвеса с гироагрегатом относительно оси прецессии.

а) б) в)

Рис.2. Возмущающие моменты, вызванные упруго-напряженным состоянием поплавкового подвеса гироскопа

Очевидно, что наибольшую опасность будет представлять составляющая , т.к. вызывает прецессию гироскопа относительно оси подвеса:

(7)

(8)