Реферат: Виды девиации магнитного компаса

Если выполняется условие апериодических переходов (т. е. судно находится в расчетной широте или гирокомпас апериодический и произведена нужная регулировка), то направление главной оси гирокомпаса во время маневра изменения скорости, все время совпадает с мгновенным значением скоростной девиации _v и никакой другой погрешности, кроме этой, в его показаниях не возникает.

Инерционная девиация II рода возникает в показаниях гирокомпаса при маневрировании судна вследствие воздействия сил инерции на гидравлический успокоитель.

При этом в успокоителе появляется избыток жидкости в каком-либо сосуде, который в свою очередь приводит к возникновению инерционной девиации.

В чистом виде инерционная девиация II рода возникает либо у апериодического гирокомпаса, или, если компас неапериодический, то при маневрировании в расчетной широте. В широтах, отличных от расчетной, в показаниях гирокомпаса возникают одновременно инерционные девиации I и II рода.

Для предотвращения появления инерционной девиации ІІ рода в некоторых конструкциях двухгироскопных компасов применяют специальные устройства — выключатели затухания, перекрывающие на время маневра соединительную трубку сосудов успокоителя.

Как правило, двухгироскопные гирокомпасы, находящиеся в эксплуатации па судах морского флота, являются неапериодическими и, кроме того, в комплекте гирокомпаса отсутствует прибор управления выключателем затухания. Это означает, что в общем случае при маневрах в показаниях гирокомпаса будет возникать одновременно инерционная девиация I и II рода. Таким образом, судоводителю следует считаться с тем, что показания гирокомпаса в течение некоторого интервала времени после завершения маневра будут неточны вследствие существования суммарной инерционной девиации _j .

Когда судно начинает движение, то в показаниях маятниковых гирокомпасов появляется погрешность, которая называется скоростной девиацией. Уравнение движения чувствительного элемента гирокомпаса в случае, когда судно движется с постоянной скоростью v_с и на постоянном курсе ИК, можно получить в следующем виде:

Поскольку существуют таблицы суммарной инерционной девиации рассчитанные в соответствии с приближенной теорией гирокомпаса и, так как каждый конкретный чувствительный элемент имеет в пределах заводских допусков определенное отклонение своих параметров от их стандартного значения, то не имеется достаточных оснований для прямого использования таблицы для расчета поправки гирокомпаса.

Однако качественная картина возникновения и развития во времени суммарной инерционной девиации должна приниматься судоводителем в расчет.

С целью уменьшения влияния суммарной инерционной девиации на точность судовождения можно предложить следующие рекомендации:

1) поправку гирокомпаса определять либо на стоянке судна, либо когда оно 1,5—2 ч следует с неизменной скоростью и постоянным курсом;

2) после маневра судна, связанного с поворотом на новый курс, сличить показания магнитного и гироскопического компасов сразу после окончания поворота с тем, чтобы определить величину новой поправки магнитного компаса на тот случай, если гирокомпас выйдет из строя. Повторить сличение показаний гирокомпаса и магнитного компаса через 1,5—2 ч после маневра и полученное значение поправки магнитного компаса считать уточненным и принимать это значение в последующем;

3) в течение полутора-двух часов после маневра не следует определять место судна по пеленгам двух предметов. В случае необходимости такого определения полученное место судна нельзя считать достоверным. При определении места судна по пеленгам трех предметов необходимо пеленгование выполнять как можно быстрее (в течение 1—2 мин) с тем, чтобы все пеленги содержали ошибку примерно одной и той же величины, которую затем надо исключить известным из навигации способом. Лучше всего в рассматриваемом случае определять место судна способами, не связанными с пеленгованием;

4) способ уничтожения и определения девиации магнитного компаса по сличению с гирокомпасом при условии, что судно совершает повороты, имея линейную скорость, следует считать приближенным.

При развороте судна на месте (например, с помощью буксиров) инерционная девиация в показаниях гирокомпаса не возникает и указанный способ становится более точным.

Следует помнить, что эти рекомендации имеют смысл только в том случае, если при маневре v_N имеет величину не менее 5 узлов.

Для компенсации скоростной погрешности _V к гирокомпасу присоединяют специальное устройство — корректор. Корректор имеет два диска, наложенных один на другой (рис. 37). Нижний диск, соединенный со следящей системой гирокомпаса, строго ориентирован относительно гиросферы. Его паз П расположен по оси ОЕ_К гиросферы. При повороте судна следящая система гирокомпаса возвращается в согласованное с гиросферой положение, а паз нижнего диска будет всегда направлен на восток гиросферы независимо от возможного изменения курса судна. Верхний диск, наложенный на нижний, соединен с последним в точке А штырем особой конструкции, укрепленным с нижней стороны верхнего диска на расстоянии О₁ А =R_o w_o от центра этого диска.

Палец западает в паз нижнего диска, эксцентрично соединяя оба диска. Верхний диск укреплен на специальной каретке и может сдвигаться относительно нижнего в направлении диаметральной плоскости судна. Расстояние 00₁ между центрами дисков можно устанавливать в зависимости от известных величин скорости судна и широты места. Из рис. 37 видно, что направление паза П нижнего диска соответствует направлению

Е_к — на восток гиросферы, поэтому курс судна по показаниям гиросферы, содержащий скоростную погрешность _v , определится углом КК.

Устранение из показаний гирокомпаса скоростной погрешности _V достигается установкой каретки с верхним диском в направлении диаметральной плоскости судна так, чтобы расстояние между центрами дисков было равно величине 00₁ = v_c sec. Тогда курс КК, отсчитываемый по показаниям гиросферы, будет отличаться на величину угла ₀ от курса ИК, отсчитываемого по верхнему диску (картушке компаса) от линии N_и 0₁ . Линия N_и 0₁ перпендикулярна направлению 0₁ А. Следовательно,

КК = ИК +  ₀ .

Из прямоугольного треугольника B₁ OAнаходим:

tg₀ = B₁ O/(AO₁ + B₁ O₁ )

В гирокомпасе с электромагнитным управлением использован более простой способ устранения баллистических девиаций. Для этого маятник индикатора горизонта сильно задемпфирован, а углы его отклонения от равновесного положения ограничены специальными упорами до относительно малой величины.

Кроме того, чтобы снизить скорость баллистического перемещения гироскопа за время действия ускорения, период незатухающих колебаний в рабочем режиме гирокомпаса выбирается большим — до 120—180 мин.

Возможен еще один простой и, по-видимому, более эффективный способ устранения баллистических девиаций.

Если в индикаторе горизонта предусмотреть устройство, которое автоматически отключало бы сигнал индикатора горизонта от схемы управления гироскопом, когда маятник под действием ускорения достигает одного из упоров, то гироскоп вместо прецессирования с малой скоростью во время действия ускорения становится свободным. Можно ожидать, что в этом случае отклонение гироскопа за время маневрирования будет меньшим, чем при первом способе компенсации. Следует заметить, что в обоих случаях при маневрировании корректирующие моменты остаются приложенными к гироскопу.