Мельник В.Н., Карачун В.В.

Национальный технический университет Украины «КПИ»

О НЕОБХОДИМОСТИ УЧЕТА ЕЙЛЕРОВЫХ СИЛ ИНЕРЦИИ ПРИ АНАЛИЗЕ УПРУГО-НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОДВЕСА ГИРОСКОПА

Проводимый анализ явления позволяет сделать вполне определенные выводы о причинах появления дополнительных погрешностей поплавкового гироскопа в акустических полях и установить степень влияния каждого из возмущающих факторов.

Очевидно, что наиболее восприимчивыми к угловому движению летательного аппарата являются упругие перемещения поверхности подвеса в плоскости шпангоута. Тезис, имеющий логическое обоснование и состоящий в существенном (приблизительно на два порядка) превышении амплитуды упругих перемещений в этом направлении по сравнению с двумя другими. Упруго-напряженное состояние подвеса взаимодействует со всеми тремя составляющими углового движения аппарата и служит появлению возмущающих факторов, действующих на выходной оси подвеса (рис. 1). Так, угловая скорость способствует возникновению углового ускорения –

. (1)

Угловая скорость служит причиной появления ускорения –

. (2)

Угловая скорость приводит к появлению момента-помехи на оси подвеса:

. (3)

Упругие перемещения поверхности поплавка по двум другим направлениям – и – взаимодействуют только с двумя составляющими угловой скорости фюзеляжа – и . Причем, качка основания совместно с продольными перемещениями порождает только моменты-помехи и –

; (4)

, (5)

а совместно с окружными перемещениями поверхности – только угловые ускорения и возмущенного движения подвеса:

; (6)

. (7)

Таким образом, в дифференциальном уравнении движения гироскопа, в его правой части, появятся семь новых слагаемых, характеризующих совместное влияние на подвес кинематического возмущения и проникающего акустического излучения. Это три момента-помехи как реакция на ложную угловую скорость, а также четыре инерционных составляющих с ускорениями , , , .

Вполне понятно, что сформулированные выводы основываются на выбранной взаимной ориентации осей летательного аппарата и осей подвеса гироскопа. С ее изменением, меняется и содержание выводов. Но только по форме, а не по смысловому наполнению.

Как правило, дифференцирующие гироскопы компонуются в одном блоке – блоке демпфирующих гироскопов (БДГ) – и ориентируются своими осями чувствительности по трем осям фюзеляжа . Таким образом, все сказанное будет отличаться только наименованиями угловых скоростей, но не смыслом.

Следует остановиться на анализе возможности появления постоянных составляющих в аналитическом представлении моментов-помех, вызванных дифракционными явлениями проникающего акустического излучения. Особенно актуальным этот вопрос представляется для поплавкового интегрирующего гироскопа, довольно часто используемого в качестве чувствительного элемента в трехосной гиростабилизированной платформе (ГСП). Наличие постоянной составляющей возникающего момента-помехи приведет к систематическому уходу гироскопа относительно выходной оси и, следовательно, к систематическому дрейфу платформы относительно осей стабилизации.