Istorija i sadašnjost modela žiroskopa i vektori rotatori

 

Ljiljana Veljović

 

Cilj ovog rada je da se da kratak pregled modela i konstrukcija žiroskopa kao i njihovih komponentnih kretanja. Svi mehanički žiroskopi baziraju na spregnutim rotacijama oko nekoliko osa koje se seku u jednoj tački.

Upravo je to razlog što se ovaj rad sastoji od dva dela. U prvom delu dati su kinetički parametri rotacije krutog tela oko dve mimoilazne ose u slučaju kada je telo ekscentrično i koso postavljeno u odnosu na osu sopstvene rotacije. Takođe su dati i neki rezultati K.Hedrih i LJ. Veljović u oblasti nelinearne dinamike koji se mogu primeniti za objašnjenje pojedinih nelinearnih fenomena u dinamici žiroskopa. Na osnovu vektora momenata mase i vektora rotatora, uvedenih od strane K. Hedrih, dati su neki karakteristični članovi u izrazima za  vektor količine kretanja i vektor momenta količine kretanja kao i u njihovim izvodima u slučaju kada se girorotor obrće oko dve mimoilazne ose. Takođe su date grafičke prezantacije faznih portreta i kinematičkog vektora rotatora za različite vrednosti rastojanja između mimoilaznih osa kao i ugla nagiba. Nepreciznosti i greške u radu žiroskopa nastaju zbog ekscentričnosti i debalansa girorotora u odnosu na osu sopstvene rotacije, kao i usled razmaka između obrtnih osa, pa su dati grafici važni za objašnjenje i donošenje korektivnih rešenja neophodnih za pravilan rad žiroskopa.

U drugom delu rada dat je istorijski pregled modela žiroskopa i njihovih konstrukcionih realizacija kao i prikaz savremenih modela, a koji se primenjuju za upravljanje i stabilizaciju kretanja brodova, letilica, vozila i torpeda. Sa razvojem mikro i nano tehnologije javile su se i nove vrsta žiroskopa.

Ključne reči: žiroskop, žirostabilizator, žirokompas, rotor žiroskopa, žirostabilisana platforma, inercijalna platforma, rotator, količina kretanja, moment količine kretanja, vektorska analiza.