Файл: Нечаев П.А. Электронавигационные приборы учебник.pdf

С учетом последнего равенства формулу для б}- запишем в следую­

Этой формулой и пользуются для вычисления инерционной погреш­ ности первого рода после окончания маневра.

Из формулы видим, что в нее не входят конструктивные величины, поэтому она справедлива для всех гирокомпасов. Отметим, что эта формула дает инерционную погрешность со своим знаком.

Для облегчения вычислений ниже приводится табл. 3, из которой можно выбрать множитель Е = (2 cos ф — 1).

Таблица 3

79

Пример. Судно в широте 11°, следуя KKF = 10°, совершило маневр, увели­ чив скорость с 5 до 20 узлов. Определить б1.

Р е ш е н и е . Из табл. 3 выбираем Е = +0,93. По табл. 2 вычисляем:

6Х= —0,34°, 62 = —1,34°; б2 — 6Х= —1°.

Значит

б! = (б2 — б, ) • £ = —0,93° ж —1°.

Пример. Судно в широте 75°, следуя со скоростью 20 узлов, совершило по­

6} = (62 — бг)-Е = 9,8° (—0,49) ж —4,8°.

При выводе формулы инерционной погрешности первого рода мы считали, что 7+ = 84,4 мин, следовательно формулы (48) и (49) спра­ ведливы для гирокомпаса, расчетный период которого 84,4 мин или близкий к нему. Поэтому необходимо периодически (не менее двух раз в год) проверять у гирокомпаса величину 7+. Расчетный период неза­ тухающих колебаний гирокомпаса можно определить в любой широте. Из формул (13) и (46) вытекает следующее отношение:

откуда

COS Ф

т* = т0

COS ф *

Период Т0 может быть определен по курсограмме, вычерченной при выключенном затухании.

Наибольшую величину инерционная погрешность Ь] имеет при по­ воротах судна с курса N на курс S и обратно; в этих случаях на быстро­ ходных судах и в высоких широтах она может быть 5—6° и более.

Через четверть периода затухающих колебаний, т. е. в высоких ши­ ротах (свыше tp = 75°) примерно через час, инерционная погрешность первого рода исчезнет, так как за это время главная ось гирокомпаса придет в меридиан (см. рис. 50, 51), а последующее отклонение ее от меридиана будет в 3—5 раз меньше начального.

§ 20. ИНЕРЦИОННАЯ ПОГРЕШНОСТЬ ВТОРОГО РОДА

Разбирая вопрос о влиянии ускорений на показания гирокомпаса, мы совершенно не учитывали наличия у гирокомпаса приспособления

для затухания.

Оказывается, что наличие этого приспособления нарушает усло­ вие апериодического перехода оси гирокомпаса в новое положение рав­ новесия и, следовательно, вызывает погрешность.

80

Погрешность, возникающая при маневре вследствие наличия невыключенного приспособления для затухания, называется инерционной погрешностью второго рода.

Рассмотрим причины возникновения указанной погрешности в ги­ рокомпасе с жидкостным успокоителем.

Предположим, что судно совершает маневр в расчетной широте ги­ рокомпаса. В этом случае инерционная погрешность первого рода не возникает.

Составляющая j х ускорения при маневре судна вызовет силу инерции Fx, которая приложена к центр ! тяжести чувствительного элемен-

та, и момент Ьу, который вызовет инерционную прецессию чувстви­ тельного элемента к новому гирокомпасному меридиану (рис. 52).

Вместе с тем силы инерции приложенные к каждой частице масла в сосудах, заставят масло перетекать из одного сосуда в другой (на рис. 52 — из северного сосуда в южный). Вследствие этого в южном сосуде образуется избы­ ток масла, вес которого Рг также

создаст момент L'y относительно оси Y •— Y чувствительного эле­

мента. Момент L'y направлен, как это видно из рисунка, в сторону,

противоположную моменту Ly (на рис. 52 момент Еу направлен к за­

паду, а момент L'y ■— к востоку), Поэтому инерционная прецессия чувствительного элемента вокруг оси Z — Z будет совершаться с угловой скоростью

соИ

которая будет меньше скорости, необходимой для апериодического перехода. Следовательно, за время маневра главная ось гирокомпаса не успеет дойти до нового гирокомпасного меридиана (рис. 53) на некоторый угол.

На этом рисунке меридиан М х определяет положение оси X — X гирокомпаса сразу же после окончания маневра. После окончания ма­

невра сила инерции Fх и момент Ly исчезают. Однако избыток масла

в южном сосуде и момент Ly от силы тяжести его достигают максималь­ ной величины, поэтому угловая скорость прецессии чувствительного элемента после маневра будет

81

т. е. прецессия будет совершаться в сторону первоначального гирокомпасного меридиана УИг1.

После окончания маневра силы инерции f t, приложенные к части­ цам масла, также исчезают, поэтому количество масла в сосудах мед­ ленно выравнивается и отход оси к первоначальному гирокомпасному меридиану замедляется. Примерно через четверть периода затухаю­

щих колебаний угол б}1отклонения оси от нового гирокомпасного ме­ ридиана достигает максимальной величины, после чего главная ось гирокомпаса в процессе затухающих колебаний приходит в новый гирокомпасный меридиан.

Вгирокомпасах с гидравлическим маятником для погашения неза­ тухающих колебаний, как известно, применяется эксцентрический груз. Это приспособление при маневре также вызывает инерцион­ ную погрешность второго рода.

Вгирокомпасах с гидравлическим маятником составляющая уско­ рения вызывает перетекание ртути из одного сосуда в другой. Образо­ вавшийся в одном из сосудов избыток ртути при наличии эксцентри­ ческого груза вызывает, как известно, два прецессионных движения: главную прецессию и добавочную.

Если маневр совершается в расчетной широте гирокомпаса, то в результате главной прецессии после окончания маневра главная ось окажется в новом гирокомпасном меридиане.Однако вследствие нали­ чия добавочной прецессии, которая у гирокомпасов с гидравлическим маятником всегда совершается к горизонту, после маневра ось гиро­

компаса окажется вне своего положения равновесия по высоте

(рис. 54).

Поэтому после окончания маневра чувствительный элемент гиро­ компаса начнет приходить к своему новому положению равновесия, совершая около него затухающие колебания. Пока не затухнут эти колебания, у гирокомпаса будет погрешность, которая и является инерционной погрешностью второго рода. Так же как и у гироком­ пасов с жидкостным успокоителем, величина ее будет максимальной примерно через четверть периода затухающих колебаний после окон­ чания маневра.

82