Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Орієнтування шляхом постійного звірення карти з місцевістю в горах, пустелі, лісисто-болотистій і степовій місцевості, де мало орієнтирів, утруднене і вимагає багато часу. Крім того, орієнтування ускладнюють обмежений огляд місцевості з бойової машини, слабка освітленість карти, обмежені умови. Тому зростає роль технічних засобів орієнтування, що автоматизують цей процес.
До технічних засобів орієнтування відноситься наземна навігаційна апаратура, якою оснащені багато видів бойових і спеціальних машин. Вона використовується, головним чином, при діях підрозділів в бою і здійснення маршу на місцевості, бідній орієнтирами, в умовах обмеженої видимості і вночі.
Крім орієнтування навігаційна апаратура в комплексі з наявними в машині кутомірним пристроєм і далекоміром дозволяє здійснювати топогеодезическую прив'язку вогневих позицій, визначати координати цілей, наносити на карту не позначені на ній дороги, колонні шляху, межі районів руйнувань, завалів, ділянок радіоактивного та хімічного зараження, районів затоплень і пожеж на місцевості.
Сучасну наземну навігаційну апаратуру по влаштуванню поділяють на три типи: гирополукомпаса. координатори та курсопрокладчікі. Назва типу навігаційної апаратури походить від наявного в ній лічильно-вирішального пристрою. Гирополукомпас такого пристрою не має. В апаратурі другого типу воно називається координатором, в апаратурі третього типу - курсопрокладчіком.
Гирополукомпас (ЦПК) призначений для витримки напряму руху.
Координатор призначений для безперервної автоматичної вироблення прямокутних координат місця розташування машини і курсу її руху, а також направлення на кінцевий пункт руху і відстані до нього. Координатор є одним з основних приладів танкової навігаційної апаратури (ТНА) різних модифікацій.
Курсопрокладчік призначений для безперервної автоматичної вироблення координат місця розташування машини, курсу її руху, а також для креслення на топографічній карті пройденого машиною шляху. Курсопрокладчік має кілька модифікацій.
У топографічних підрозділах ракетних військ і артилерії та в деяких інших підрозділах широке застосування отримали спеціальні машини, основне обладнання яких становить навігаційна апаратура з курсопрокладчіком. Такі машини називаються топопрівязчікамі. Вони призначаються насамперед для виконання топогеодезической прив'язки по карті стартових і вогневих позицій, пунктів, постів і позицій технічних засобів розвідки. Топопрівязчікі можуть також використовуватися для водіння колон військ вночі і в інших умовах, важких для орієнтування.
Принцип роботи навігаційної апаратури.
В основі роботи навігаційної апаратури використано властивість зберігати незмінним напрям осі обертання в просторі бистровращающегося тіла, маса якого рівномірно розподілена відносно осі обертання. Цією властивістю володіє гіроскоп - один з найважливіших вузлів навігаційної апаратури. Найпростішим прикладом гіроскопа є дзига. При швидкому обертанні вісь дзиги залишається нерухомою. Зі зменшенням швидкості обертання дзиги його вісь починає здійснювати коливання.
Гіроскоп складається з ротора і карданного підвісу. При роботі гіроскопа його ротор (важкий симетричний маховик) з великою швидкістю обертається навколо осі Х, закріпленої на рухомий внутрішній рамці.
Ця рамка, в свою чергу, може обертатися навколо осі У, закріпленої на зовнішньої рамці. Зовнішня рамка разом з внутрішньої рамкою і ротором може обертатися навколо осі Z, яка прикріплена на шарикопідшипниках до основи. Таким чином, ротор гіроскопа має можливість вільно обертатися навколо трьох осей, тобто має три ступені свободи обертання. Такий гіроскоп називається триступеневої.
Система двох рухомих рамок і закріпленої в них осі обертання ротора утворює карданний підвіс. Ось Х, навколо якої обертається ротор, називається головною віссю гіроскопа. а осі підвісу У і Z - відповідно осями чутливості і прецесії. В сучасних гіроскопах використовуються, як правило, ротор спеціального електричного двигуна - гіромотора.
Мал. Схема триступеневого гіроскопа
1 - ротор; 2 - внутрішня рамка; 3 - зовнішня рамка; 4 - підстава.
Вільний гіроскоп при швидкому обертанні ротора набуває два важливих властивості:
1. Головна вісь вільного гіроскопа прагнути зберегти заданий їй напрямок в просторі. Будучи спрямованої на будь-яку зірку, головна вісь деякий час не змінює цього напрямку при переміщенні підстави гіроскопа. Це властивість називається властивістю стабілізації. Воно належить в основу при створенні гірокомпас - приладу, призначеного для автономного визначення астрономічних азимутів орієнтирних напрямків. Гіроскопи використовуються при роботі з навігаційною апаратурою.
2. Головна вісь гіроскопа під дією зовнішньої сили відхиляється (прецессирует) в площині, перпендикулярній напряму прикладеної сили. Це властивість називається властивістю прецесії.
Вільний гіроскоп утримує свою головну вісь нерухомої в заданому напрямку лише в інерціальній просторі, тобто по відношенню до зірок. Щодо орієнтирів на земній поверхні головна вісь гіроскопа внаслідок обертання Землі постійно зміщується. Цей зсув зазвичай називають удаваним відходом гіроскопа. так як в дійсності підстава гіроскопа разом з Землею обертається відносно нерухомої в просторі осі гіроскопа.
Розглянемо це явище більш детально. Нехай в початковий момент часу вісь гіроскопа горизонтальна, розташована в площині екватора, тобто орієнтована в напрямку схід-захід (рис.). Земля внаслідок добового обертання через деякий проміжок часу повернеться на певний кут b. Головна вісь гіроскопа на його першу властивості (властивості стабілізації) залишиться паралельної свого початкового стану, але з площиною горизонту вона складе кут b.
Мал. Догляд головної осі гіроскопа внаслідок добового обертання Землі:
а - догляд в площині горизонту; б - догляд в площині меридіана.
Розглянемо випадок, коли гіроскоп встановлений на Північному полюсі
Головна вісь гіроскопа горизонтальна і спрямована на який-небудь орієнтир. Через певний проміжок часу t внаслідок обертання Землі орієнтир переміститься на певний кут і займе інше положення. Положення головної осі гіроскопа по властивості стабілізації залишиться незмінним. Отже, азимут напрямку на орієнтир буде постійно зростати і за 24 год змінюватися на 360. а головна вісь гіроскопа відносно площини горизонту збереже своє початкове положення.
Коли гіроскоп знаходиться між полюсом і екватором, з плином часу змінюються азимут напрямку головної осі гіроскопа і її положення щодо площини горизонту. На величину змін крім добового обертання Землі впливають також незбалансованість гіроскопа і тертя в підшипниках.
Властивості гіроскопа проявляються тим краще, чим більше його маса і швидкість обертання ротора. Вісь обертання в такому випадку більш стійко зберігає заданий напрямок в просторі. Тому при виготовленні гіроскопів прагнуть забезпечити якомога більшу кількість обертів ротора в одиницю часу.
При вирішенні навігаційних завдань головна вісь гіроскопа повинна не тільки бути нерухомою в просторі, але і зберігати заданий напрямок щодо наземних орієнтирів, тобто вона повинна відхилятися (прецессировать) з кутовою швидкістю, рівній вертикальної складової швидкості обертання Землі, на даній широті місця гіроскопа. У навігаційній апаратурі це досягається спеціальними коригуючими пристроями: азимутними - для усунення догляду головної осі гіроскопа по азимуту і горизонтируют - для утримання її в площині горизонту.
Перевага гіроскопа в порівнянні з магнітною стрілкою компаса полягає в тому, що він не схильний до впливу магнітного поля Землі і стійко працює в машині, районах магнітних аномалій і на високих широтах, де часто відбуваються магнітні бурі.
Суть роботи гирополукомпаса полягають в наступному При русі машини по прямолінійній ділянці маршруту положення головної осі гіроскопа і пов'язаної з нею курсової шкали не змінюється.
Аретир призначений для закріплення внутрішньої і зовнішньої рамок гіроскопа в неробочому положенні. Він служить також для установки рукояткою 7 потрібного відліку на курсової шкалою.
У комплект гирополукомпаса входить перетворювач струму.
Мал. Положення головної осі гіроскопа при повороті машини.
Якщо дозволяє обстановка, починати рух машини слід через 10 -20 хв. В такому випадку обертання ротора стабілізується і гирополукомпас забезпечує порівняно високу точність витримки напряму руху.
Під час руху обертати рукоятку аретира, коли прилад знятий зі стопора, не рекомендується, так як це може викликати зрив шкали.
При виключенні гирополукомпаса рукоятку аретира встановити в положення від себе і вимкнути живлення приладу.