Жироскопический компас с жидкостным стабилизатором Советский патент 1933 года по МПК G01C19/38 G01C19/20 

Предлагаемое изобретение относится к жироскопическим компасам с жидкостным стабилизированием и предназначается для устранения свойственной этому типу компасов неточности при боковой качке в плоскостях, промежуточных между кардинальными плоскостями.

До настоящего времени в компасах, в когорых применяются две пары соединенных между собой сосудов или коробок с жидкостью, соединительные трубы проводились прямо от северо-восточной коробки к юго-восточной, а от северозападной к юго-западной, причем эти трубы имели значительную горизонтальную длину по направлению север-юг. Такие компасы, при нормальных условиях, действуют вполне удовлетворительно, но, когда их испытывают на так называемый „высокий угол Скорсби (high angle Scorsby), при котором компас подвергается боковой кач.ке почти на 45° в сторону в период 8 секунд, то они обнаруживают стремление слегка уклониться от меридиана.

Согласно предлагаемому изобретению имеется в виду устранить даже эту небольшую неточность, причем при столь строгих условиях получаются более точные результать;, чем те, которые удавалось получать раньше, для чего применено новое расположение труб, соединяющих различные сосуды.

На чертеже фиг. 1 изображает вид жироскопического компаса с севера, с частичным разрезом; фиг. 2-схематический вид сверху сосудов с жидко ью и их соединительных труб; фиг, 3-вид сверху другой формы изобретения; фиг. 4-вид сбоку конструкции, соответствующей форме выполнения по фиг. 3. Обычные части нормального управляемого жидкостью жироскопического компаса видны на фиг. 1, а именно: кожух 7 жироскопа, вертикальное кольцо 2, вспомогательное кольцо 3 (follow up ring) и рама 4 гравитационного элемента, подвешенная на цапфах к вспомогательному кольцу и соединенная с: жироскопом посредством эксцентричной балочки 5. На раме 4 укреплены сосуды или коробки 6,6 и 7, 7 с жидкостью (фиг. 2), причем коробки 6, & установлены соответственно на север и на юг от вертикальной плоскости жироскопного колеса, но помещены, как показано на чертеже, к востоку от оси жироскопа, в то время как коробки 7,7 помещены подобным же образом западнее оси жироскопа.

Раньше практиковалось непосредственно соединять коробки 6,6 и 7,7. Вместо этого, согласно изобретению (фиг. 1 и 2), предусмотрена труба 9, идущая от коробки 6 вниз под компас и затеи по поперечному направлению диагонально к коробке 7; точно так же труба 10 идет от коробки 7 вниз под компас и затем в поперечном направлении по диагонали к коробке 6. Благодаря такому устройству горизонтальная часть каждой трубы, совпадающая по своему направлению с направлением сил, производящих ускорение при качке, значительно укорачивается так как трубы изогнуты таким образом, что большая часть их длины лежит в вертикальной плоскости.

Кроме того следует отметить, что если судно имеет боковую качку в междукардинальных плоскостях, то в одной из труб, а именно в той, которая перпендикулярна к плоскости качания, не сказывается действия боковых ускоряющих сил, так что, например, при качке с северо-востока на юго-запад не будет перетекания жидкости ме.жду коробками 6 и 7. Хотя при этих условиях может быть и получится некоторое увеличение тенденции к переливанию жидкости между трубами 7 и 6, но все-таки не получится двойной силы перетекания, так как, хотя ускоряющая сила будет в этом случае больше, но тем не менее переливание не увеличится в прямой пропорциональности с вызывающей перетекание силой. Следует также отметить, что любое перемещение жидкости (например, ртути) в направлении восток- запад не оказывает влияния на действие компаса.

Более совершенная форма выполнения изобретения изображена на фиг. 3 и 4. В этом варианте коробки J6 и 17 соединены между собой трубой 11, а коробки 16 и 17 трубой 12, каковые трубы расположены по направлению восток-запад. Такое расположение является новым принципом при проектировани 1 жироскопического компаса, так как до сих пор, в таких компасах сосуды с жидкостью соединялись исключительно в направлении север-юг. Это

устройство обеспечивает более ровную работу, независимо от того, в какой плоскости происходит качка судна. Кроме того, трубы 11 VI 12 имеют между собой добавочное поперечное сообщение в виде одной только трубки 13, выполненной в форме изогнутой вниз петли. Трубы // и 12 тоже представляют собою несколько загнутые вниз петли (фиг. 4).

Этот вариант выполнения изобретения представляет значительное преимущество по сравнению с формой, показанной на фиг. 1 и 2. Кроме того в нем жидкость (например, ртуть) совершает такой путь, который в сильной степени препятствует колебаниям жидкости при быстрых ускорениях, происходящих от боковой и килевой качки.

Как известно, боковая качка оказывает самое серьезное действие в плоскостях, промежуточных между кардинальными плоскостями, и в случае, если качка происходит, например, по направлению с северо-востока на юго-запад, то при данном варианте изобретения будет преобладать сила, заставляющая жидкость перетекать из коробки 16 в коробку 17 и из коробЕ и 16 в коробку 17 благодаря тому, что большая часть длины трубы лежит в направлении восток- запад. Более слабое стремление ртути перетекать в направлении север-юг при этом, следовательно, в значительной степени парализуется. Можно рассматривать явление и с другой точки зрения: если бы ртуть перетекала из коробки 16 в трубу 13, то она стремилась бы увлекать некоторое количество ртути из коробки 17, т. е. получилось бы сопротивление перетеканию. Креме того, ртуть, текущая из трубы 13 в трубу 77 по направлению к коробке 77, стремилась бы увлекать некоторое количество ртути из коробки 16, что, в свою очередь, затормозило бы перетекание, причем какое бы перемещение ртути между коробками 16 и 77 или 16 и 77 ни имело места, оно не повлияло бы на компас, так как названные коробки лежат на противоположных сторонах от линии север-юг. Движение ртути по коленам в местах загиба труб также создает тенденцию к уменьшению колебаний.

Преимущество второй формы выполнения изобретения заключается в том, что направленная в плоскости, промежуточной между кардинальными плоскостями, ускоряющая сила действует на ртуть, находящуюся в трубе 13, под углом в 45°, так что ртуть не испытывает таких сильных импульсов, как, например, ртуть в трубе 10 (фиг. 2). С другой стороны в варианта по фиг. 3 и 4 применяется всего одна труба 13, тогда как в старой конструкции компаса, имеющего две пары коробок, имелась труба, непосредственно соединяющая коробки 16-16 и /7-77.

Преимущества формы изобретения по фиг. 3 и :4 могут быть достигнуты и при конструкции по фиг. 1, если разрезать трубы 9 ч 10 близ их середины и спаять их вместе, так что внутренние полости обеих труб окажутся соединенными друг с другом.

Предмет п атента.

1. Жяроскопический компасе жидкостным стабилизатором, в котором имеется несколько сосудов с жидкостью, расположенных симметрично на северной и южной сторонах жироскопа, отличающийся тем, что эти сосуды соединены между собою как в восточно-западном, так и.в северо-южном направлениях.

2.Форма выполнения жироскопическогр компаса по п. 1, отличающаяся тем, что при помощи трубопроводов 9 и /О соединены диаметрально-противоположные сосуды (фиг. 2).

3.Форма выполнения жироскопического компаса по п. 1, отличающаяся тем, что трубопроводом // соединены сосуды северной стороны и трубопроводом /2 соединены сосуды южной стороны, причем трубопроводы // и 72, в свою очередь, соединены трубопроводом 75, расположенным в северо-южном направлении.

4.Б жироскопе по п. 2 применение трубопровода 75, соединяющего трубопроводы -77 и 72 в виде изогнутой вниз, расположенной в вертикальной плоскости, трубы.

5.Жироскоп по п.п. 1-4, отличающийся тем, что в нем расстояние между сосудами в восточно-западном направлении больше, чем в северо-южном направлении.