![\"directional_gyro_rca11a9_02\"](\"http:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2017\/06\/directional_gyro_rca11a9_02.jpg\")
<\/a><\/p>\nIndikator pravca leta (Heading Indicator ili Directional Gyro) je vakuumski pogonjen \u017eiroskop sa tri osi rotacije koji reagira na promjenu pravca leta zrakoplova, odnosno reagira na promjenu polo\u017eaja oko vertikalne osi. U kombinaciji sa magnetnim kompasom koristi se kao osnovni indikator pravca leta. Indikator pravca sadr\u017ei u sebi zra\u010dnu turbinu koja je pogonjena vakuum pumpom na motoru zrakoplova i koja rotira zvrk \u017eiroskopa. Preko sistema zup\u010danika \u017eiroskop je povezan sa skalom kompasa koja pilotu pokazuje smjer leta zrakoplova. Zbog vibracija do kojih dolazi tijekom leta kao i pogre\u0161ke koju unosi sam \u017eiroskop indikator pravca se mora redovno korigirati prema magnetnom kompasu (svakih 10-15 minuta). Tome slu\u017ei ru\u010dica na ku\u0107i\u0161tu instrumenta.<\/p>\n
Osnovni element indikatora pravca je \u017eiroskop sa zvrkom.<\/p>\n Zvrk je tijelo obi\u010dno izvedeno kao simetri\u010dni rotor koje slobodno rotira velikom brzinom (i do 25000 okretaja u minuti). Zbog inercije os rotacije toga tijela uvijek te\u017ei zadr\u017eavanju istog smjera u prostoru, odnosno, inercija zvrka suprotstavlja se svim vanjskim silama koje nastoje zakrenuti njegovu os. Da bi se postigao taj efekt zvrk mora imati odre\u0111en moment inercije (kretanja) koji ovisi o njegovoj masi i broju okretaja. Za postizanje \u0161to ve\u0107e inercije za izradu zvrka koriste se materijali \u0161to ve\u0107e gusto\u0107e, a za njihovo zakretanje obi\u010dno se koriste sistemi pogonjeni zrakom (turbine) ili elektri\u010dna energija (elektromotori). Trenje u le\u017eajevima osovine zvrka, mehani\u010dka naprezanja ovjesa i same dimenzije zvrka ograni\u010davaju\u0107i su konstrukcijski faktori pa se u na\u010delu razlikuju dvije osnovne konstrukcijske izvedbe zvrka: zvrk sa malom masom i velikim brojem okretaja ili zvrk sa velikom masom i malim brojem okretaja kakav nalazimo uglavnom kod starijih izvedbi \u017eiroskopa.<\/p>\n \u017diroskop je zvrk kojem je os rotacije ovje\u0161ena u kardanskom sustavu prstena tako da mo\u017ee slobodno mijenjati svoj pravac u prostoru. Os rotacije zvrka naziva se glavna os, a druge osi, koje le\u017ee u ekvatorijalnoj ravnini zvrka i me\u0111usobno su okomite, nazivaju se ekvatorijalne osi. Na taj na\u010din zvrk, osim mogu\u0107nosti okretanja oko svoje osi, dobiva vi\u0161e stupnjeva slobode kretanja, pa ovisno o broju prstena imamo \u017eiroskop sa dva ili tri stupnja slobode kretanja. Ovdje, osim opisane inercije koja omogu\u0107uje odr\u017eavanje istog polo\u017eaja zvrka u prostoru, do izra\u017eaja dolazi jo\u0161 jedan efekt koji se zove precesija. Precesija je svojstvo \u017eiroskopa da se u slu\u010daju djelovanja neke vanjske sile na glavnu os vrtnje zvrka, ista ne zakre\u0107e u pravcu te sile ve\u0107 u pravcu koji je za 90\u00b0 otklonjen od smjera rotacije zvrka. Pojednostavljeno re\u010deno \u017eiroskop silu primijenjenu na jednu njegovu os skre\u0107e na drugu, njoj okomitu os.<\/p>\n Slike prikazuju zvrk, te \u017eiroskope sa dva i tri stupnja slobode kretanja. Zvrk ima jedino mogu\u0107nost kretanja oko svoje osi. \u017diroskop rotira oko osi zvrka ali se tako\u0111er mo\u017ee okretati i oko zglobno (kardanski) vezanih me\u0111usobno okomitih prstena i to nezavisno oko svake osi. Kutovi izme\u0111u susjednih prstena mogu se o\u010ditati pomo\u0107u nekog mehanizma vezanog za njih (ticala, zup\u010danici, poluge i sl.). Stoga se mehani\u010dki \u017eiroskopi sastoje od puno pokretnih dijelova koji zahtijevaju veliku preciznost te kompliciranu tehniku spajanja. Tako\u0111er, zbog pokretnih dijelova neizbje\u017eno dolazi do trenja, pa je potrebno neko vrijeme da se \u017eiroskop dovede u operativno stanje i stabilizira, a i tada se izlazne veli\u010dine o\u010ditavaju s odre\u0111enim ka\u0161njenjem u vremenu. \u017diroskop se dakle u praksi mo\u017ee koristiti kao usmjeriva\u010d po kojem je mogu\u0107e neko kra\u0107e vrijeme dr\u017eati pravac kretanja (pokaziva\u010d skretanja, klizanja i sl.), me\u0111utim, u svojem temeljnom obliku ne mo\u017ee se koristiti kao kompas. \u017diroskopi su prvo patentirani za upotrebu na brodovima (krajem 19. stolje\u0107a), a 1909. godine patentiran je prvi \u017eiroskop za odr\u017eavanje zrakoplova na \u017eeljenom pravcu.<\/p>\n U 1960-im godinama pojavili su se opti\u010dki \u017eiroskopi gdje se detektira fazni pomak dviju svjetlosnih zraka koje idu u suprotnim smjerovima, a taj fazni pomak proporcionalan je kutnoj brzini rotacije platforme na kojoj se ure\u0111aj nalazi. Naime, vrijeme propagacije svijetlosti unutar zatvorene putanje ovisi o brzini rotacije rotiraju\u0107e platforme na kojoj se ure\u0111aj nalazi (Sagnacov efekt). Glavni predstavnici opti\u010dkih \u017eiroskopa su RLG (Ring Laser Gyro) i FOG (Fiber Optic Gyro). Obje navedene vrste \u017eiroskopa koriste isti efekt, a razlika je u tome \u0161to se kod RLG \u017eiroskopa laserske zrake usmjeravaju u zatvorenu putanju pomo\u0107u zrcala, dok se kod FOG \u017eiroskopa svjetlost vodi opti\u010dkim vlaknima (svjetlovodima). Opti\u010dki \u017eiroskopi ne sadr\u017ee pomi\u010dne dijelove i potrebno im je svega nekoliko sekundi za pokretanje. To\u010dnost im ovisi o duljini svjetlosne putanje, a ta duljina pak je ograni\u010dena dimenzijama \u017eiroskopa. No unato\u010d tome\u00a0\u00a0 imaju ve\u0107u preciznost od mehani\u010dkih \u017eiroskopa i dulji vijek trajanja jer ne dolazi do tro\u0161enja materijala.<\/p>\n U 1990-tim godinama pojavili su se MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) \u017eiroskopi ili \u017eiroskopi sa vibriraju\u0107om masom. Glavni predstavnici MEMS-a su \u017eiroskopski kompas sa rezonantnom vilicom, vibriraju\u0107im prstenom, piezoelektri\u010dnim elementom ili MLRG (Macro Laser Ring Gyroscope). Princip rada temelji se na savijanju navedenih rezonantnih vibriraju\u0107ih elemenata kada na njih djeluje sila zakretnog momenta, odnosno na istima se induciraju sekundarne vibracije oko okomite osjetilne osi. Ti mali pomaci vibriraju\u0107ih elemenata detektiraju se elektrostatskim, elektromagnetskim, piezo ili sli\u010dnim mehanizmima. MEMS \u017eiroskopi razvijeni su za potrebe automobilske industrije kao senzor skretanja u automatskim sustavima protiv proklizavanja i kontrolu ko\u010denja kod automobila. Odlikuju se zna\u010dajno manjim dimenzijama i masama od mehani\u010dkih i opti\u010dkih \u017eiroskopa, zatim \u010dvrstom konstrukcijom, niskom potro\u0161njom energije, kratkim vremenom pokretanja, visokom pouzdano\u0161\u0107u i niskom cijenom te tro\u0161kovima odr\u017eavanja. Zbog svih tih prednosti pogodni su za masovnu proizvodnju pa su MEMS \u017eiroskopi do danas na\u0161li \u0161iroku komercijalnu primjenu ali su tako\u0111er \u0161iroko u upotrebi i u vojnoj industriji (vo\u0111eni projektili, borbeni zrakoplovi), svemirskim letjelicama i satelitima i sl.<\/p>\n Na\u0161 mehani\u010dki \u017eiroskop ima na mjedenom zvrku urezane lopatice, tako da je \u010ditav zvrk zapravo jedna zra\u010dna turbina pokretana potlakom. Prvi prsten na koji je ovje\u0161ena osovina zvrka izveden je kao zra\u010dna komora kako bi se omogu\u0107ila pravilna cirkulacija zraka preko turbina zvrka. Zra\u010dnu komoru nismo uspjeli rastaviti. Naime, zrak se na turbinu zvrka uvodi preko preko \u017eljebova urezanih u prstene \u017eiroskopa. Takva izvedba zahtijeva hermeti\u010dki zatvoren kanal za dovod zraka koji na dva mjesta prolazi kroz spojeve prstena te mora dozvoljavati njihovo slobodno okretanje uz \u0161to manje trenja. Stoga se u konstrukciji ovakvih \u017eiroskopa koriste specijalna ulja i brtvila te rastavljanje nije jednostavno. I kod elektri\u010dno pokretanih \u017eiroskopa postoji problem dovo\u0111enja napajanja na elektromotor zvrka, a da se pri tome ne ometa slobodno okretanje prstenova. Obi\u010dno se koriste fleksibilni vodi\u0107i, klizni prsteni ili specijalne teku\u0107ine kao vodi\u0107i napona napajanja.<\/p>\n Mjedeni vijci koji se uo\u010davaju posvuda na mehanizmu \u017eiroskopa slu\u017ee za balansiranje pokretnih dijelova.<\/p>\n Na donjoj slici vide se otvori na osovinama komore (prvog prstena) za ulaz i izlaz zraka za pokretanje zvrka. Osovine komore se rotiraju te je za vo\u0111enje zraka na slijede\u0107i prsten potrebna specijalna izvedba le\u017eaja.<\/p>\n Sa drugog prstena \u017eiroskopa pomo\u0107u sistema zup\u010danika informacija o polo\u017eaju prenosti se na skalu kompasa instrumenta.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n