|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
オートパイロット。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト オートパイロットはいくつかのデバイスの組み合わせであり、それらの共同操作により、人間の介入なしに、航空機またはロケットの動きを自動的に制御することが可能になります。 オートパイロットの作成は、空の旅をはるかに安全にしたため、航空の歴史において重要な時代を構成しました。 すべての飛行が無人モードで行われるロケット技術については、信頼性の高い自動制御システムがなければ、この技術はまったく発展しませんでした。
自動操縦の主なアイデアは、自動操縦が宇宙を移動する車両の正しい方向を厳密に維持することです。 このおかげで、デバイスは、第一に、空中に保持されて落下せず、第二に、その飛行の軌道は主に正しい方向に依存するため、設定されたコースから外れることはありません。 次に、空間内の装置の向きは、XNUMXつの角度によって決定されます。 まず、これはピッチ角、つまり、装置の縦軸と地面（または、彼らが言うように、水平面）との間の角度です。 この角度を追跡することで、航空機は縦方向の安定性を維持できます-「うなずく」ことはなく、ミサイルは弾道軌道に沿って飛行し、より正確にターゲットに命中します. 次に、これはヨー角、つまりデバイスの縦軸と飛行面の間の角度です（地平線面に垂直で、開始点と目標点を通過する面と呼びます）。 ヨー角は、設定されたコースからのデバイスの偏差を示します。 そして第三に、これはロール角、すなわち装置本体がその縦軸の周りを回転するときに生じる角度である。 ロールをタイムリーに修正することで、航空機は横方向の安定性を維持し、ロケットの不規則な回転を抑えることができます。 これらの角度を決定するための信頼できる簡単な方法がなければ、装置の自動制御は不可能です。 幸いなことに、そのような方法があり、それは、その軸の位置を空間内で不変に保つために、急速に回転するジャイロスコープの特性に基づいています。 最も単純なジャイロスコープは、その軸を中心に急速に回転する子供のこまです。 クリックでノックダウンしてみてください。これは不可能であることがわかります。上部は横に跳ね返り、回転し続けます。
ただし、上部の軸OAは、その端Aが固定されていないため、一定の方向を持っていません。 テクノロジーで使用されるジャイロスコープには、はるかに複雑なデバイスがあります。ローター（実際には上部）は、いわゆるジンバルの（リング）1と2内に固定されているため、AB軸を空間内の任意の位置に配置できます。 。 このようなジャイロスコープは、軸AB、DE、およびGKを中心に、ベースに対して固定されたままのサスペンションOの中心で交差するXNUMXつの独立した回転を行うことができます。 すでに述べたように、急速に回転するジャイロスコープの主な特性は、その軸が、与えられた元の方向を世界空間で安定して維持する傾向があることです。 たとえば、この軸が元々ある星に向けられていた場合、デバイス自体の動きやランダムな衝撃により、地球の軸に対する向きが変わっても、この星を指し続けます。 この特性は、1852年にフランスの物理学者フーコーによって初めて、その軸の周りの地球の自転を実験的に証明するために使用されました。 したがって、ギリシャ語で「回転を観察する」を意味するまさに「ジャイロスコープ」という名前です。
ジャイロスコープのXNUMX番目の重要な特性は、何らかの外力がその軸（またはフレーム）に作用し始め、サスペンションの中心に対して回転する傾向があるときに明らかになります。 たとえば、力Pが軸ABの端に作用する場合、ジャイロスコープは、力の作用に向かって偏向するのではなく（ローターが回転しなかった場合のように）、厳密に垂直な方向に傾斜します。力の作用は、（この場合）軸DEを中心に、一定の速度で回転し始めます。 この回転はジャイロスコープの歳差運動と呼ばれ、ジャイロスコープ自体が軸ABを中心に回転する速度が遅くなります。 ある瞬間に外力の作用が止まると、歳差運動も同時に止まり、AB軸が瞬時に止まります。
歳差運動は、支点がサスペンションの中心の役割を果たす子供のこまのような単純なジャイロスコープでも観察できます。 軸が床に対して垂直ではなく、ある角度で傾いているようにトップがほどかれた場合、そのようなトップの軸は重力の方向にずれていないことがわかります（つまり、下）、しかし垂直方向、つまり、軸は床に垂直に回転し始め、支点まで下がります。 ジャイロスコープのこれら70つの特性は、自動操縦で使用されるいくつかの機器の基礎です。 XNUMX世紀のXNUMX年代に、ジャイロスコープは海の魚雷のコースのオートマトンの軍事で使用され始めました。 魚雷を発射した瞬間、それに取り付けられたジャイロスコープのローターは毎分数千回転の速度で回転しました。 その後、その軸は常にターゲットに向けられました。
ジャイロスコープの軸に偏心輪が取り付けられていました。ディスクの中心は、機械の垂直リングの軸からずれていました。 偏心輪はスプールロッドに寄りかかっていました。魚雷が正確にターゲットに到達すると、スプールピストンがパイプライン1と2の開口部を閉じ、ステアリングピストンは動かないままでした。 何らかの理由で魚雷がコースから外れた場合、ジャイロスコープに接続されたエキセントリックは静止したままで、スプールロッドはバネの作用で左右に滑り、圧縮空気が通る穴を開けました。パイプライン1または2がステアリングマシンに入りました。 圧縮空気の作用により、操舵機のピストンが動き、ハンドルを動かし、魚雷が正しい進路に戻った。
その後、ジャイロスコープは航空業界で幅広い用途が見つかりました。 飛行機の章では、最初の飛行士にとって重要な問題は、飛行中の航空機の正しい向きを維持することであるとすでに述べました。 その後、多くの設計者が自動安定装置の作成について考えました。 1911年、アメリカのパイロットであるスペリーは、巨大なジャイロスコープを備えた最初の自動安定装置を開発しました。 このようなスタビライザーを備えた最初の航空機は、1914年に空中に飛び出しました。 そして20年代初頭、スペリー社は実際の自動操縦装置を作成しました。 最初の自動操縦装置は舵のみを制御し、指定された飛行モードの維持を監視しました。 彼らのさらなる開発は、舵と航空機エンジンの両方の制御を自動化するシステムの出現につながりました。 そのような自動操縦はすでに無人飛行と航空機の遠隔制御を可能にしました。 彼らは最初のロケットで使用されました。 歴史上最初のV-2弾道ミサイルの作成者であるドイツの設計者は、他の人よりも早く、自動ミサイル制御の問題に直面していました。 V-2安定化マシンは、HorizonおよびVerticantジャイロスコープ機器で構成されていました。
「地平線」は、地平線面とこの面に対するロケットの傾斜角（ピッチ角）を決定することを可能にしました。 ジャイロスコープのローター1は、同時に非同期電気モーターの電機子であり、その巻線2には交流が供給されていました。 ロケットの打ち上げ前は、ローターの回転軸が地平線と平行になるように「地平線」が配置されていました。 この目的のために、制御システムには、ジャイロスコープの軸の偏差を固定する振り子（プラム）5が含まれていました。 この軸が水平方向から上下にずれると、振り子も横にずれて片側または反対側に接触します。 この場合、電磁石６は、１つまたは別の極性の信号を受信した。 電磁石は、回転の中心から上下に軸Yに沿ってジャイロスコープの軸に作用し始めました。 その結果、歳差運動が現れ、ジャイロスコープが偏向力に対して垂直に回転しました。 歳差運動は、ローター軸が水平位置に戻るまで続きました。 これが起こるとすぐに、振り子５の接触が開き、歳差運動は即座に停止した。 開始前に、修正デバイスの電源がオフにされていました。 与えられたピッチ角からのロケットの偏差は、ポテンショメータ（可変抵抗を備えた単純なセンサー）を使用して記録されました。 ワイヤーが巻かれたリング状のフレームでした。 このフレームに沿ってコンタクトブラシがスライドしました。 ブラシがフレームの先頭にある場合、回路に含まれるワイヤの巻き数はそれぞれ少なく、ポテンショメータの抵抗は小さく、出力電圧も重要ではないことがわかりました（ご存知のように、電圧ドロップUは、オームの法則U = I•Rによって決定されます。ここで、Iは電流強度、R-抵抗です。 ブラシがフレームの端に移動すると、ポテンショメータの抵抗が増加し、その結果、出力電圧が増加しました。 ブラシは、電圧のわずかな変化を記録する敏感なデバイスに接続されました。 飛行中に、装置の縦軸と地平線の平面との間の角度が何らかの理由で指定されたものから逸脱し始めた場合、装置の本体に関連付けられたポテンショメータ８は、固定されたジャイロスコープに対してそれと共に回転した。スペースとそれに接続されたコンタクトブラシ。 この場合、電気信号がポテンショメータの出力に現れ、その大きさは偏向角に比例します。 この信号は増幅され、ロケットを水平にするステアリングマシンの水平方向舵に送られました。 しかしながら、そのような単純な装置は、比較的短い飛行時間でのみ効果的に機能することができた。 長い飛行中は、地球の自転を考慮に入れる必要があったため、この場合、ジャイロスコープの軸の方向に修正を加える必要がありました。 「ホライゾン」は、保存するだけでなく、特定のプログラムに従ってピッチ角を変更することもできました。 説明したスキームから、設定された瞬間にポテンショメータ8を特定の角度に回転させると、ラダーはデバイス自体が同じ角度だけずれているかのように機能することがわかります。 したがって、ポテンショメータを回すとロケットが回転する可能性があります。 「ホライゾン」は、金属テープ１０、偏心器１１、ステッピングモーター１２、およびラチェットホイール１３からなる非常に単純なプログラム機構を含んでいた。偏心器は、所与のプログラムに対応する表面プロファイルを有していた。 ステッピングモーターはウォームギアを介してそれを動かしました（ステッピングモーターはアーマチュアを備えた電磁石であり、インパルスが電磁石に適用されると、アーマチュアは磁石に引き付けられ、ラチェットホイールをそのエッジで10つの歯だけシフトしました） 。 したがって、ラチェットホイールの回転速度は、電磁石に印加されるパルスの周波数に依存していました。 ストッパー１４は、ラチェットホイールが反対方向に回転するのを防ぐラッチであった。
「ホライゾン」の「バーティカント」と同じ。 ロケットが打ち上げられる前は、ジャイロスコープのローターの軸は意図した飛行面に対して垂直に配置されていたため、ジャイロスコープはロケットのピッチの変化には反応しないことが判明しましたが、ロールとコースの回転には反応しました。 ジャイロスコープの補正はホリゾントと同じで、振り子 3 と電磁石 4 を使用して打ち上げ前に行われました。離陸後、ポテンショメータ 5 がロケットのヨーに応答し、ラダーに信号を送信しました。 ターゲットに向けられた軸はロケットの縦軸と一致したため、ロールが発生すると、ポテンショメータ7はジャイロスコープに接続された固定エンジン（ブラシ）に対して飛行中に移動しました。 信号は舵に送信され、ロールが修正されました。 著者：Ryzhov K.V.
▪ 人工の人間の臓器 ▪ ベークライト ▪ セロハン
タッチエミュレーション用人工皮革
15.04.2024 Petgugu グローバル猫砂
15.04.2024 思いやりのある男性の魅力
14.04.2024
▪ 自己修復合成素材 ▪ 柔らかい外骨格 ▪ Honeywell FMA ミニチュア フォース トランスミッタ
▪ 記事 プテロカルパスサンダルウッド。 伝説、栽培、応用方法 ▪ 記事 対策…リレー。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
面白い記事をお勧めします セクション 
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語