Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ГИ)"

Гироскопический интегратор

Гироскопи'ческий интегра'тор, гироскопическое устройство, содержащее т. и. интегрирующий гироскоп, который служит для определения интеграла от воздействующей на него величины. Различают Г. и. угловой скорости и Г. и. линейных ускорений.

  Г. и. угловой скорости служит для определения угла поворота объекта. Наиболее совершенным является поплавковый Г. и. (рис. 1). Ротор 1 гироскопа установлен в рамке 2, представляющей собой поплавок цилиндрической формы; ось Oy (Oh) вращения поплавка установлена в подшипниках, расположенных в корпусе 4 прибора, имеющего также цилиндрическую форму. Зазор 5 между поплавком и корпусом, а также всё свободное пространство внутри корпуса заполнено жидкостью с большой плотностью. Указанная система образует жидкостный подвес. Подъёмная сила жидкости должна быть равна весу гироузла; при этом подшипники 3 подвеса оказываются практически полностью разгруженными; жидкость в зазоре между цилиндрическими поверхностями поплавка и корпуса прибора обеспечивает демпфирование, момент которого пропорционален угловой скорости вращения поплавка. Применение жидкостного подвеса частично предохраняет ось подвеса (ось вращения поплавка) от воздействия на неё вибраций, ударов и др. В приборе предусмотрено автоматическое регулирование температуры, что необходимо для поддержания постоянства плотности и вязкости жидкости, а также постоянства положения центра тяжести поплавкового гироузла и центра давления жидкости относительно оси вращения гироузла.

  При повороте объекта вокруг оси Oz, (входная ось или ось чувствительности) с угловой скоростью w_z возникает гироскопический момент Hw_z, где Н – кинетический момент гироскопа, вызывающий вращение поплавка (рамки) вокруг оси Oh (выходная ось) с угловой скоростью b (где b – угол поворота поплавка). При этом на поплавок начинает действовать момент демпфирования bb (b – коэффициент демпфирования), уравновешивающий гироскопический момент. Равенство bb=Hw_z после интегрирования даёт bb=Ha, что позволяет по углу b поворота поплавка вокруг оси Oh, снимаемого с датчика 6, определять искомый угол поворота a объекта вокруг оси Oz.

  Поплавковый Г. и. является прецизионным прибором. Основные достоинства двухстепенных поплавковых Г. и. состоят в высокой точности (собственный уход – десятые и сотые доли градуса в 1 ч); малой подверженности вибрационным, ударным и др. возмущающим воздействиям; возможности использования для решения широкого класса задач, возлагаемых на гироскопические устройства. Поплавковые Г. и. применяются в гироскопах направления, гировертикалях, системах гироскопической стабилизации, используемых на различных летательных аппаратах и кораблях.

  Г. и. линейных ускорений служит для определения составляющей линейной скорости центра тяжести объекта вдоль заданного направления. Г. и. представляет собой гироскоп с тремя степенями свободы, центр тяжести которого смещен относительно точки подвеса. Вследствие этого Г. и. чувствителен к поступательным ускорениям объекта, т.к. возникающий при этом момент сил инерции вызывает прецессию гироскопа с угловой скоростью, пропорциональной указанному моменту, т. е. величине ускорения объекта. Тогда угол прецессии будет пропорционален линейной скорости объекта, что позволяет, измерив этот угол, найти искомую скорость.

  Г. и. реагирует на кажущееся ускорение объекта, т. е. на разность между абсолютным ускорением объекта и гравитационным ускорением (ускорением силы тяготения). Вследствие этого показания прибора пропорциональны интегралу от кажущегося ускорения, т. е. кажущейся скорости. На рис. 2 приведена принципиальная схема Г. и. с трёхстепенным неуравновешенным (тяжёлым) гироскопом гиромаятникового типа. Ротор 1, установленный в гирокамере 2, статически неуравновешен относительно оси качания O'x' в наружном кардановом кольце (рамке) 3; относительно оси Oh (Оу) вращения рамки система полностью уравновешена. Для обеспечения перпендикулярности оси Oz гироскопа к оси Oh (Оу) служит система коррекции, состоящая из контактного приспособления 4 и управляемого им стабилизирующего двигателя 5.

  Г. и. реагирует на составляющую w линейного ускорения объекта вдоль оси Oh. Показания Г. и. (величина линейной скорости объекта), пропорциональные углу a поворота рамки 3, снимаются с потенциометра 6. Если ось Oh (Оу), совпадающая с продольной осью объекта, горизонтальна, то из формулы для угловой скорости прецессии наружной рамки после интегрирования получается

  где v _— начальная скорость вдоль оси Oh, Н— кинетический момент гироскопа; т — масса ротора и гирокамеры; 1 – смещение вдоль оси Oz центра тяжести ротора и гирокамеры относительно точки подвеса; v — искомая составляющая скорости объекта вдоль оси Oh, которая и определяется по значению угла, снимаемого с потенциометра 6.

  Если объект движется под углом к плоскости горизонта (в частности, вертикально), то для определения скорости v объекта из угла a следует вычесть тот угол, на который повернётся рамка под действием силы тяготения.

  Г. и. линейных ускорений применяются главным образом в ракетной технике. Возможно применение Г. и. в гироинерциальной вертикали (см. Гировертикаль), где он заменяет акселерометр и интегратор.

  А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.

Рис. 2. Принципиальная схема гироскопического интегратора линейных ускорений: 1 – ротор; 2 – гирокамера; 3 – наружное карданово кольцо (рамка); 4 – контактное приспособление; 5 – стабилизирующий двигатель; 6 – потенциометр; Oxhz – оси системы отсчёта; Oxyz – оси, связанные с гирокамерой.

Рис. 1. Схема поплавкового гироскопического интегратора: а – упрощенная принципиальная; б – кинематическая; 1 – ротор; 2 – рамка (поплавок); 3 – подшипники; 4 – корпус прибора; 5 – зазор между корпусом и поплавком; 6 – датчик угла; 7 – датчик моментов; Охуz – оси, связанные с рамкой (поплавком); Oxhz – оси системы отсчёта.

Гиростабилизатор

Гиростабилиза'тор, гироскопическое устройство, предназначенное для стабилизации отдельных объектов или приборов, а также для определения угловых отклонений объектов. По принципу действия Г. делятся на непосредственные, силовые и индикаторные.

  Непосредственные Г. – устройства, в которых непосредственно используются стабилизирующие свойства трёхстепенного гироскопа. Применяются в качестве успокоителей бортовой качки корабля, стабилизаторов вагона однорельсовой ж. д. и др. (вес и габариты подобных Г. весьма существенны), а также для стабилизации чувствительных элементов систем управления. Например, Г. (рис. 1), состоящий из гирокамеры 1 с ротором, установленной в наружном кардановом кольце (раме) 2, осуществляет непосредственную стабилизацию антенны 3 и координатора 4. Координатор вырабатывает сигналы, пропорциональные углам отклонения оси антенны от заданного направления ОА. Эти сигналы через усилители-преобразователи 5 и 6 – поступают на датчики моментов 7 и 8 системы коррекции, осуществляющей автоматическое слежение оси антенны за указанным направлением. Подобные Г. называют гироскопическими следящими системами.

  Силовые Г. (гирорамы) – электромеханические устройства, содержащие, кроме гироскопов, специальные двигатели для преодоления воздействия на стабилизируемый объект внешних возмущающих моментов. Применяются на кораблях, летательных аппаратах и др. объектах для стабилизации отдельных приборов и устройств. Кроме того, по принципу силовой гироскопической стабилизации работают некоторые типы гироскопов направления, гировертикалей и комбинированных устройств, называемых гироазимутгоризонтами. Силовые Г. в зависимости от числа гироскопов в раме могут быть одно– и двухгироскопными, а по числу осей стабилизации – одно-, двух– и трёхосными. У одноосного силового Г. с одним гироскопом (рис. 2) основным элементами являются гирокамера 1 с ротором; рама 2, играющая роль наружного карданова кольца и жестко связанная со стабилизируемым объектом; датчик угла 3, установленный на оси прецессии Ox; усилитель 4; стабилизирующий двигатель 5, предназначенный для приложения относительно оси стабилизации Oh моментов, компенсирующих действующие на раму внешние возмущающие моменты; маятник-корректор 6 и датчик моментов 7, являющиеся элементами системы коррекции Г. При действии внешнего возмущающего момента М, стремящегося повернуть раму вокруг оси Oh, гирокамера 1 по свойствам гироскопа начнёт прецессировать вокруг оси Ox; при этом возникает гироскопический момент М_г, противодействующий моменту М. В дальнейшем при повороте гирокамеры вокруг оси Ox на некоторый угол b датчик угла 3 через усилитель 4 включит стабилизирующий двигатель 5, прикладывающий относительно оси Oh момент стабилизации М_с, противоположный моменту М. В результате гирокамера начнёт прецессировать в обратном направлении и остановится (при постоянной величине М) в положении, для которого М_с + М = 0. Т. о., в силовом Г. гироскоп осуществляет стабилизацию лишь в первый момент; в дальнейшем её обеспечивает стабилизирующий двигатель, что позволяет стабилизировать значительные массы при сравнительно небольшом весе и габаритах самого гироскопа. На практике применяют также двухгироскопные Г., обладающие рядом преимуществ по сравнению с одногироскопными.

  Сочетание двух одноосных Г. даёт двухосный Г., стабилизирующий платформу относительно плоскости горизонта; этот Г. может быть также использован в качестве гировертикали силового типа. Сочетание трёх одноосных Г. даёт трёхосный силовой гиростабилизатор (гироазимутгоризонт) – устройство, состоящее из гироскопа направления (гироазимута) и гировертикали (гирогоризонта). Он служит для измерения трёх углов, определяющих положение объекта, и применяется на кораблях и самолётах. Трёхосный Г. используется также для пространственной стабилизации некоторой платформы (гиростабилизированная платформа). Подобные Г. применяют в инерциальных навигационных системах.

  Индикаторные Г. – системы автоматического регулирования, в которых гироскопические устройства, установленные на стабилизируемом объекте (например, платформе), являются чувствительными или задающими элементами, определяющими положение объекта и управляющими следящими системами; стабилизация же объекта (платформы) осуществляется с помощью следящих систем. В качестве чувствительных элементов, реагирующих на угловые скорости или углы отклонения платформы, применяют двухстепенные (например, поплавковые интегрирующие) гироскопы и гиротахометры или трёхстепенные астатические гироскопы. Индикаторные Г. используют в инерциальных навигационных системах, устанавливаемых на кораблях и летательных аппаратах.

  А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.

Рис. 2. Принципиальная схема одноосного силового гиростабилизатора с одним гироскопом: 1 – гирокамера с ротором; 2 – рама; 3 – датчик угла; 4 – усилитель; 5 – стабилизирующий двигатель; 6 – маятник-корректор; 7 – датчик моментов; Oxhz – оси системы отсчёта; Охуz – оси, связанные с гирокамерой; Ox – ось прецессии; Oh – ось стабилизации; a – погрешность стабилизации; b – угол прецессии.

Рис. 1. Принципиальная схема гироскопической следящей системы: 1 – гирокамера с ротором; 2 – наружное карданово кольцо (рама); 3 – антенна; 4 – координатор; 5, 6 – усилители-преобразователи; 7, 8 – датчики моментов.

Гиростабилизированная платформа

Гиростабилизи'рованная платфо'рма, гироскопическое устройство для пространственной стабилизации каких-либо объектов или приборов, а также для определения углов поворота основания, на котором установлена Г. п. Подробнее см. Гиростабилизатор.

Гиротахометр

Гиротахо'метр, указатель угловой скорости, прецессионный, или скоростной, гироскоп, датчик угловой скорости, гироскопическое устройство для определения угловой скорости объекта, на котором оно установлено. Наиболее распространены Г., основанные на использовании двухстепенного астатического гироскопа. В таком Г. (рис.) ротор 1 гироскопа установлен в кардановом кольце (рамке) 2, поворот которого ограничивается пружиной 3, создающей восстанавливающий момент. Погашение собственных колебаний гироскопа осуществляется демпфером 4.

  При вращении объекта вокруг оси Oz, (входная ось) с некоторой угловой скоростью w_z рамка повернется вокруг оси Oh (выходная ось) на угол b, связанный с w_z равенством: b = w_zH/c, где Н – кинетический момент гироскопа, с – коэффициент, зависящий от жёсткости пружины и места её крепления. Значения b снимаются с потенциометра 5 и по ним определяется искомая величина w_z. Порог чувствительности Г. к угловой скорости объекта измеряется десятыми долями градуса в сек. Существуют и более точные Г., в которых используется поплавковый подвес (см. Гироскопический интегратор).

  Г. применяются на летательных аппаратах в качестве указателей поворотов и чувствительных элементов систем автоматической стабилизации. На кораблях Г. применяют в успокоителях качки и в др. системах. Возможно использование Г. и в инерциальных навигационных системах.

  Существуют также приборы, называемые гиротахоакселерометрами, определяющие одновременно и угловую скорость, и угловое ускорение объекта. В них используется астатический гироскоп с 3 степенями свободы. Подобные приборы применяют, например, в автопилотах самолётов.

  А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.

Принципиальная схема гиротахометра: 1 – ротор; 2 – карданово кольцо; 3 – пружина; 4 – демпфер; 5 – потенциометр; Oxhz – оси системы отсчёта, Охуz – оси, связанные с кардановым кольцом.

Гиротеодолит

Гиротеодоли'т, гироскопическое визирное устройство, предназначенное для ориентирования туннелей, шахт, топографической привязки и др. Г. служит для определения азимута (пеленга) ориентируемого направления и широко используется при проведении маркшейдерских, геодезических, топографических и др. работ. По принципу действия Г. является гирокомпасом и принадлежит к типу наземных гирокомпасов. Некоторые Г. построены на базе мореходных гирокомпасов. Ряд схем Г. выполнен на принципе гирокомпаса Фуко (см. Гирокомпас), т. е. в них использован двухстепенной астатический гироскоп. Для уменьшения моментов трения и др. возмущающих воздействий в подобных Г. применены воздушные, жидкостные, торсионные и др. подвесы. Помимо гироскопического чувствительного элемента, Г. включает угломерное устройство для снятия отсчётов положения чувствительного элемента и определения азимута (пеленга) ориентируемого направления. Угломерное устройство состоит из теодолита и автоколлимационной трубы, жестко связанной с его алидадой. Т. к. ось гироскопа совершает колебания относительно плоскости меридиана, то направление истинного меридиана в Г. определяется путём наблюдения при помощи автоколлимационной трубы точек реверсии чувствительного элемента (максимальные отклонения оси гироскопа от истинного меридиана) и их осреднения. Наблюдение ведётся по штриху, проектируемому на зеркале, которое укреплено на чувствительном элементе. При этом визирная линия автоколлимационной трубы будет располагаться параллельно оси гироскопа. Определение азимута (пеленга), ориентируемого с помощью Г. направления, производится по шкале, связанной с теодолитом. Г. обладают высокой точностью (погрешности от единиц угловых минут до нескольких единиц угловых секунд).

  А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.

Гиротрон

Гиротро'н, один из типов вибрационного гироскопа.

Гиротропная среда

Гиротро'пная среда' (от гиро... и греч. trópos – поворот, направление), среда, обладающая способностью вращать плоскость поляризации распространяющихся в ней линейно поляризованных электромагнитных волн (см. Оптическая активность, Вращение плоскости поляризации).

Гирс Николай Карлович

Гирс Николай Карлович [9(21).5.1820, близ г, Радзивилов, ныне Червоноармейск, – 14(26).1.1895, Петербург], русский дипломат, министр иностранных дел России в 1882—95. Родился в семье чиновника. Начал службу в Азиатском департаменте министерства иностранных дел в 1838. С 1863 посланник в Иране, с 1869 – в Швейцарии, с 1872 – в Швеции. В 1875 назначен управляющим Азиатским департаментом министерства иностранных дел и товарищем министра иностранных дел. После Берлинского конгресса 1878, ввиду болезни канцлера А. М. Горчакова, фактически управлял министерством. Как руководитель внешней политики Г. был послушным исполнителем воли Александра III. По личным убеждениям – сторонник сближения с Германией и Австро-Венгрией. Старался избежать столкновения и с Англией. Прилагал усилия, чтобы сохранить «Союз трёх императоров», за что подвергся нападкам со стороны части правящих кругов, настроенной антигермански. Усиление австро-германской экспансии на Ближнем Востоке и обострение противоречий между Россией и Германией вынудили царизм пойти на сближение с Францией. Г. участвовал в выработке и заключении в 1893 франко-русской военной конвенции [см. Русско-французский союз (1891—1917)].

  Лит.: История дипломатии, 2 изд., т. 2, М., 1963; Ламздорф В. Н., Дневник (1886—1892), [т. 1—2], М. – Л., 1926—34.

  И. В. Бестужев-Лада.

Гирский лес

Ги'рский лес, заповедник в Индии, в шт. Гуджарат, на полуострове Катхиявар. Площадь свыше 300 тыс. га. Сухой смешанный листопадный лес (преобладает тик), окруженный поясом колючего кустарника. Вдоль рек – узкие полосы вечнозелёной растительности. Создан в 1965 для охраны последнего местообитания азиатского льва (Panthera leo persica), численность которого менее 200 особей. В связи с относительной бедностью фауны диких копытных в питании льва значительное место занимает крупный рогатый скот.

  Лит.: Джи Э. П., Дикие животные Индии, пер. с англ., М., 1968.

Гирсутизм

Гирсути'зм (от лат. hirsutus – мохнатый, волосатый), мужской тип оволосения у женщин, одно из проявлений вирилизма. Термин «Г.» в медицинскую практику ввёл в 1910 французский врач Э. Апер. Г. чаще является признаком некоторых заболеваний, вызванных поражением коры надпочечников и половых желёз. Сходный с Г. синдром наблюдается и при развитии опухоли в передней доле гипофиза, сопровождающемся усиленным выделением гормона, активизирующего функцию коры надпочечников. Г. выражается в появлении растительности на лице (усы и борода), животе, груди, руках и ногах. При Г. может преобладать или избыточное ожирение («жирный» тип Г.) с обильным развитием угрей, или резко выраженные мужские черты: мускулатура и скелет девушек напоминают мускулатуру и скелет мужчины («мышечный» тип Г.), на теле (главным образом на лице и ногах) появляются пятна мясо-красного цвета, Г. у девочек часто сопровождается преждевременным развитием наружных половых органов и вторичных половых признаков, свойственных мужскому полу, недоразвитием внутренних половых органов, отсутствием менструаций, увеличением молочных желёз (за счёт жировой, а не железистой ткани), огрубением голоса; психика и интеллект отсталые, половое чувство отсутствует.

  Лечение: хирургическая операция, рентгенотерапия.

  Волосатость иногда наблюдается и у женщин в климактерическом периоде при понижении функции яичников. Особую форму представляет семейный (генетический) Г., развивающийся у женщин в молодом возрасте, нередко в период полового созревания, при отсутствии др. клинических симптомов, отмечаемых обычно при патологическом Г. В основе этого Г. лежит, очевидно, повышенная чувствительность волосяных луковиц к нормальному содержанию мужских половых гормонов в организме женщин. При этой форме Г. лечение состоит в местном воздействии на волосяные луковицы – электрокоагуляции и электролизе.

  Л. М. Гольбер.

Гирт Герман

Гирт (Hirt) Герман (1865—1937), немецкий языковед; см. Хирт Г.

Гирудин

Гируди'н (от лат. hirudo – пиявка), вещество, задерживающее свёртывание крови; выделяется слюнными железами медицинской пиявки (Hirudo medicinalis). Г. образует соединение с ферментом крови тромбином и тем самым препятствует образованию фибрина. Г. – полипептид; молярная масса около 20000.

Гирш Ханс

Гирш, Хирш (Hirsch) Ханс (27.12.1878 Цветль, – 20.8.1940, Вена), австрийский историк-медиевист, специалист по истории государства и права. Сотрудник Monumenta Germaniae Historica (с 1903), профессор университета в Праге (с 1918), в Вене (с 1926), директор института австрийских исторических исследований в Вене (с 1929). Исследуя иммунитет в «Священной Рим. империи» 11—13 вв., Г. пришёл к выводу, что власть фогтов во владениях реформированных на основе клюнийской реформы монастырей послужила важнейшим источником складывания германских территориальных княжеств.

  Соч.: Die Klosterimmunität seit dem Investiturstreit, Weimar, 1913; Die hohe Gerichtsbarkeit im deutschen Mittelalter, 2 Aufl., Graz – Köln, 1958.

Назад к карточке книги "Большая Советская Энциклопедия (ГИ)"