Почему гироскоп координатора поворота наклонен?

Я читал во многих местах (например, в Справочнике FAA по полетам по приборам), что координатор поворота может определять как скорость вращения, так и скорость поворота из-за наклона гироскопа на 30 градусов.

Однако почему это происходит при наклоне, а не при повороте и крене без наклона? Я ищу объяснение прикладной физики и того, как механизмы внутри прибора превращают это в полезную информацию.

Я понимаю принципы жесткости и прецессии или, по крайней мере, то, как они применяются к авиагоризонту и гироскопу направления, поэтому нет нужды перефразировать их, если только мой вопрос не указывает на то, что я на самом деле не понимаю их так хорошо, как думаю.

Ответы (1)

Координатором поворота является гироскоп скорости. В отличие от гироскопов ориентации и курса, которые могут свободно вращаться, и прибор определяет ориентацию их оси, координатор поворота (и указатель поворота) имеет фиксированную ось, и прибор измеряет силы крутящего момента, когда гироскоп пытается сопротивляться вращению. движение.

С осью, установленной вдоль продольной оси в указателе скорости поворота, крен самолета не прикладывает никакого крутящего момента к оси, поэтому это не отражается на индикации. Делает только поворот.

Но когда ось установлена ​​под углом 30°, в повороте координатор крена также вызывает изменение ориентации оси, так что это тоже детектируется.

Преимущества гироскопа скорости заключаются в том, что он не может кувыркаться в необычном положении, потому что нет карданного подвеса, и что он не накапливает никакого дрейфа. Это особенно полезно при вращении, когда индикатор положения, вероятно, будет иметь большую ошибку, но координатор поворота по-прежнему указывает правильно, поэтому вы можете надежно определить, в какую сторону вы вращаетесь, чтобы исправить это.

Я не знал об отсутствии стабилизаторов в TC; этот плюс ось объясняет именно то, чего мне не хватало!
@StephenS отмечает, что в современных комплектах авионики со «стеклянной кабиной» все гироскопы являются частотными (либо вибрационными, либо лазерными кольцами), по одному на каждую ось, а ориентация интегрирована в программное обеспечение. Это механически проще, а значит, надежнее и, если все сделано правильно, не может упасть.
Они как бы работают в два этапа; вы получаете начальную индикацию крена от движения оси крена, плюс действие рыскания, возникающее, когда курс начинает меняться, но крен прекращается, когда вы достигаете угла крена и удерживаете его, и с этой точки индикация идет от движения рыскания. Вы получаете более мгновенную индикацию, а движения по рысканью без крена подавляются, чему также помогает внутренний гидравлический демпфер движения. Обычные ТБ не имеют демпфирования. Если вы летите с обычным T&B на самолете, который виляет хвостом на неровностях, это может быть довольно сложно на частичной панели, стрелка движется как метроном.
@JanHudec, педантично, мы любим называть эти гирометры в моей области (автономный полет). Называть их гироскопами скоростей - это немного оксюморон, поскольку определение гироскопа - это «устройство, используемое для измерения ориентации», чего твердотельное устройство явно не делает.