ג'ִירוֹסקוֹפּ , מכשיר המכיל גלגל מסתובב במהירות או קרן אור שמסתובבת המשמשת לאיתור סטיית האובייקט מכיוונו הרצוי. נעשה שימוש בגירוסקופים מְחוּגָה וטייסים אוטומטיים על ספינות וכלי טיס, במנגנוני ההיגוי של טורפדו, ובמערכות ההנחיה האינרציאלית המותקנות ברכבי שיגור לחלל, טילים בליסטיים , ומסלול לוויינים.
גירוסקופ גירוסקופ תלת מסגרתי. אנציקלופדיה בריטניקה, בע'מ
ג'ירוסקופים מכניים מבוססים על עיקרון שהתגלה במאה ה -19 על ידי ז'אן ברנרד ליאון פוקו, פיזיקאי צרפתי שנתן את השם ג'ִירוֹסקוֹפּ לגלגל, או לרוטור, המותקן בטבעות גימבל. המומנטום הזוויתי של הרוטור המסתובב גרם לו לשמור על גישתו גם כאשר הרכבת הגימבל הוטה. במהלך שנות החמישים של המאה העשרים פוקו ערך ניסוי באמצעות רוטור כזה והוכיח כי הגלגל מסתובב שמר על כיווןו המקורי בחלל ללא קשר לסיבוב כדור הארץ. יכולת זו הציעה מספר יישומים לג'ירוסקופ כמדד כיוון, ובשנת 1908 פיתח הג'ירוקומפאס הראשון הניתן לביצוע על ידי הממציא הגרמני ה 'אנשוץ-קאמפפה לשימוש בצוללת מים. בשנת 1909 בנה הממציא האמריקאי אלמר א. ספרי את הטייס האוטומטי הראשון באמצעות ג'ירוסקופ לתחזוקת מטוס על מסלולו. הטייס האוטומטי הראשון לספינות הותקן בספינת נוסעים דנית על ידי חברה גרמנית בשנת 1916, ובאותה שנה נעשה שימוש בג'ירוסקופ בעיצוב האופק המלאכותי הראשון עבור כְּלִי טַיִס .
באיזו מלחמה אמריקה קיבלה עצמאות
(משמאל) גירוסקופ תלת-מסגרתי וגירוסקופ דו-מסגרתי (מימין). אנציקלופדיה בריטניקה, בע'מ
אן, מלכת בריטניה הגדולה
גירוסקופים שימשו להיגוי אוטומטי ולתיקון תנועת סיבוב וזווית בשיוט בַּלִיסְטִי טילים מאז טיל ה- V-1 הגרמני וטיל ה- V-2 של מלחמת העולם השנייה . גם באותה מלחמה, יכולתם של הגירוסקופים להגדיר כיוון ברמת דיוק רבה, המשמשת יחד עם מנגנוני בקרה מתוחכמים, הובילה לפיתוח אקדחים מיוצבים, פצצות ופלטפורמות לנשיאת אקדחים מכ'ם אנטנות על סיפון ספינות. מערכות ההדרכה האינרציאליות המשמשות חלליות מסלוליות דורשות פלטפורמה קטנה שמיוצבת לדיוק יוצא דופן; זה עדיין נעשה על ידי גירוסקופים מסורתיים. מכשירים גדולים וכבדים יותר המכונים גלגלי תנע (או גלגלי תגובה) משמשים גם במערכות בקרת הגישה של כמה לוויינים.
gyrocompass הכיוון אליו מצביע gyrocompass אינו תלוי בשדה המגנטי של כדור הארץ ותלוי בתכונות הג'ירוסקופ ובסיבוב כדור הארץ. אנציקלופדיה בריטניקה, בע'מ
ג'ירוסקופים אופטיים, כמעט ללא חלקים נעים, משמשים במטוסי סילון מסחריים, רקטות מגבר, ולוויינים המקיפים אותם. מכשירים כאלה מבוססים על אפקט Sagnac, שהודגם לראשונה על ידי המדען הצרפתי ז'ורז 'Sagnac בשנת 1913. בהפגנה של Sagnac, קרן אור פוצלה כך שחלק נע בכיוון השעון וחלקו נגד כיוון השעון סביב פלטפורמה מסתובבת. למרות ששתי הקורות נעו בתוך לולאה סגורה, הקורה שנעה בכיוון סיבוב הפלטפורמה חזרה לנקודת המוצא מעט אחרי הקורה שנעה ממול לסיבוב. כתוצאה מכך זוהה דפוס הפרעות שוליים (להקות חלופיות של אור וחושך) שתלוי בקצב הסיבוב המדויק של הפטיפון.
שנלחמו זה בזה במלחמת האזרחים באנגליה?
גירוסקופים המשתמשים באפקט Sagnac החלו להופיע בשנות השישים, בעקבות המצאת הלייזר ופיתוח סיבים אופטיים. בג'ירוסקופ הלייזר הטבעתי, קרני לייזר מפוצלות ואז מכוונות לנתיבים מנוגדים דרך שלוש טבעות חלולות מאונכות זו לזו המחוברות לרכב. במציאות הטבעות הן בדרך כלל משולשים, ריבועים או מלבנים מלאים בגזים אינרטיים שדרכם מוחזרות הקורות על ידי מראות . כאשר הרכב מבצע תנועת סיבוב או קפיצה, דפוסי הפרעה שנוצרים בטבעות המקבילות של הגירוסקופ נמדדים על ידי תאים פוטואלקטריים. לאחר מכן התבניות של כל שלוש הטבעות הן מספריות מְשׁוּלָב על מנת לקבוע את קצב סיבוב המלאכה בתלת מימד. סוג אחר של ג'ירוסקופ אופטי הוא הג'ירוסקופ הסיבי-אופטי, המופק על צינורות חלולים ומראות לטובת ניתוב האור דרך סיבים דקים המתפתלים בחוזקה סביב סליל קטן.
גירוסקופ לייזר טבעתי. אנציקלופדיה בריטניקה, בע'מ
Copyright © כל הזכויות שמורות | asayamind.com