Известны устройства для избежания ошибок от боковой качки, получаемых. в показаниях компаса с одним гироскопом, при помощи вспомогательных гироскопов увеличивающих продолжительность колебания вокруг северо-южной оси указательной системы.
Известно также, что для гироскопов с осями, расположенными в общем вертикально, гироскопический компас свобо- I дев от колебательных движений, возни- ; - кающих от изменений хода или курса | судна, если продолжительность одного | колебания равняется приблизительно 84 | минутам. Это условие, однако, могло j быть достигнуто при известных уже до i сего времени устройствах ли.шь для одной данной широты; при каждом же j изменении широты менялось также время одного колебания и становилось более ; коротким, например, при приближении к экватору. Эт) обстоятельство учитывалось различнейшим образом. Так, например, было предложено вращать ги- роскоп более быстро или более медленно, : в зависимости от географической широты, ; чтобы таким образом изменять гироско- I пический момент при неизменном дей-
ствии силы тяжести, или же оставляли гироскопический момент неизменным и, вместо этого, предусматривали приспособления, делающие вариабельным влияние силы тяжести, например, посредством переставных грузов. При обоих предложениях, однако, неминуемо приходится затрагивать компас или его вспомогательные части, вследствие чего легко могут быть вызваны нарушения правильного показания. Притом, корректирования подобного рода невозможно производить без ступеней и, к тому же, они зависят от бдительности -и ловкости служебного персонала, что несомненно является недостатком.
Предлагаемый гироскопический компас подобного рода дает возмвжность регулировать продолжительность колебаний для различных географических широт автоматически и без ступеней.
На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вид сверху гироскопического компаса; фиг. 2 -то же, снабженного удерживающими пружинами.
Для пояснения изобретения на фиг. 1 схематически показан вид сверху на гироскопическую систему 11, при чем стрел- ками 2 и 3 изображены векторы импульг сов двух гироскопов, одинакового размера, вращающихся с одинаковой скоростью и покоящихся в точках 4 и 5 в подшипниках оси, перпендикулярной к циферблату компаса. Стрелки б и 7 представляют указательные слагающие, вызывающие указание на север, а стрелки 8 и 9-ойорные слагающие. Указательные слагающие 6 и 7, как видно из фиг. 1, увеличиваются тем более, чем более оси гироскопов 12 и 13 приближаются к параллельному положению и, наоборот, уменьшаются, если угол между гироскопами 12 и 13 увеличивается. Если обозначить этот угол через «, ц импульс одного гироскопа через J, то для направляющего усилия и, следовательно, для времени одного колебания, требуется импульс в 2 J cos g. Если предусмотреть
устройство, увеличивающее угол а с приближением судна к полюсу и уменьщающее его с приближением к экватору, то тем самым получается средство для противодействия увеличению или уменьшений) времени одного колебания в зависимости от изменения широты. 3 виду этого изобретение состоит в устройстве гироскопов таким образом, чтобы они могли устанавливаться в соответствии с выше-,, указанным условием, при чем преследуей№1Й результат достигается в совершенстве, если соотношение cos „ к косинусу
географической широты остается равным во всех практически встречающихся широтах. Для этого .возможны различные формы выполнения. Весьма простая форма выполнения, осуществляющая теоретически возможный результат с большим приближением, схематически показана на фиг. 2. Здесь оба обозначенные цифрами 14 и 15 гироскопа связаны с системою 1 посредством пружин 10 и 11, рассчитанных таким образом, чтобы при бездействующем гироскопе угол а 180° и чтобы этот угол уменьшался при вращающемся гироскопе до ,- если гироскопический компас установлен н-а экваторе. Усилие, натягивающее пружины 10 и 11, если компас находится в действии, получается от воздействия вращения земного шара на оси гироскопов, северные концы которых имеют стремление на север. Усилия эти весьма малы, так что пружины должны развивать лишь соответствующее слабое противодействующее усилие, а вертикальные подшипники 4 и 5 должны иметь весьма легкий ход. Оба условия могут быть выцолнены лучше всего, если подшипники 4 и 5 разгружаются подвешиванием коро-бок, воспринимающих корпуса гироскопов, на вращаю1|ихся проволоках, а также измерением усилия, вызывающего вращение проволок, которое должно быть как раз равно слабому усилию пружины.
То же самое устройство может быть предусмотрено также и при гироскопических компасах, в которых не имеется такого колебательного подвешивания и у которых указательная система покоится каким - нибудь другим образом.
Теоретические мнимые моменты инерции подвижной системы должны быть равными для любой плоскости, т.-е, чтобы продолжительность колебания для поднимания и опускания восточных и западных точек указательной системы была одинакова с продолжительностью колебаний меридиана. До настоящего времени можно было бы отказаться от выполнения этого теоретического требования, так как не встречалось заметной ошибки от боковой качки даже при менее значительной продолжительности колебаний. Если же хотят- использовать гироскопический компас не только для указания меридиана, но и для указания действительного горизонта, то необходимо выполнить указанное условие полностью или, по меньшей мере, с большим приближением.
В предложении описывается Гироскопическая система, указывающая действительный горизонт и являющаяся свободной от корректирований в зависимости от вращения земного шара и движений судна.
При компасе согласно изобретению циферблат указательной системы никогда не уходит от действительного горизонта, если он урегулирован для этого при неподвижном месте установки, незаг висимо от того, какого рода горизонтальным ускорениям подвержена система на судне и независимо от скорости дви жения основания. Это звучит царадоксально, если принимать во внимание, что при движении судна в восточном направлении угловая скорость точки установки по отношению к земле складывается с угловой скоростью земли по отношению к пространству, В- то время, как она при движении в knai4HOM направлении вычитается, т.-е. гироскопы, в обоих случаях, обладают различными скоростями опережения вокруг северо-южной оси системы по отношению к пространству. Дело однако в том, что при движении в восточном направлении, благодаря предшествующему ускорению, прикрепляющая гироскоп пружина автоматически натягивается .немного сильнее, при движении на запад она соответствующим образом отпускается, гак что скорость опережения по отношению к пространству постоянно обладает правильным значением- и что даже при ускорениях н% получается -разницы, если момент тяжести, гироскопический момент и пружины находятся в правильном соотношении друг к другу, т.-е. если продолжительность колебания в каждой плоскости равняется 84 минутам.
Для того, чтобы получить усилие пружины такого размера, какой требуется по теории, без того, чтобы образовывались недопустимые ошибочные положения, согласно изобретению предусмотрено, чтобы взаимное положение покоя осей pHpiocKonoB в бездействующем состоянии равнялось 180°, а в состоянии действия на экваторе - около , как уже было указано выше. При таком взаимном регулировании отдельных частей выполняются два, как-будто совершенно различные требования.
Хотя на различных широтах величина опорных слагающих J . sin-y, а тем самым
и продолжительность колебания вокруг северо-южной оси меняются, но эти измв нения представляют собой лишь незначительный процент и в виду этого не вредят приближенному достижению необходимых условий.
Предмет патента.
1.Гироскопический компас с несколькими гироскопами в указательной системе, отличающийся тем, что с тою целью, чтобы оси. гироскопов, при изменении географической широты места установки, автоматически изменяли свои взаимные положения таким образом, чтобы продолжительность колебаний компаса везде оставалась постоянною, гироскопы, например, 14 и 15 соединены слабыми пружинами, например, 10 и 11 с системой 1, удерживающими гироскопы по отношению указанной системы в состоянии покоя, изменяющемся при изменении географической широты автоматически и Д1епрерывно вследствие различных в каждом месте по силе воздействий вращения земного шара на гироскопы.
2.В гироскопичесмом компасе по п. 1 применение, с целью разгрузки вертикальных подшипников гироскопов, вращательного их подвешивания, например, при помощи проволок, служащего одновременно для удерживания их в получае 1ом в каждый данный момент положении покоя.
3.В гироскопическом компасе по п.п. 1-2 установка осей гироскопов в неподвижном их состоянии под углом в 180 друг к другу. к патенту. ин-ной фирмы «Анш . Л1 27661 ютц и Коми. 
Фигг
