Гироко́мпас (в морском профессиональном жаргоне — гирокомпа́с) — компас, в котором в качестве чувствительного элемента используется гироскоп.[1] Гироскоп является датчиком инерциальной информации. В настоящее время гироскопические приборы строятся на основании различных принципов: вибрационные, шаровые, магнитодинамические, волновые, лазерные, ядерные и другие.[2]
Предназначен для определения курса объекта, а также азимута (пеленга) ориентируемого направления. Принцип действия гирокомпаса основан на использовании свойств гироскопа и суточного вращения Земли. Его идея была предложена французским учёным Фуко.
Гирокомпасы широко применяются в морской навигации и ракетной технике. Они имеют два важных преимущества перед магнитными компасами:
Гирокомпас — это, по существу, гироскоп, то есть вращающееся колесо (ротор), установленное в кардановом подвесе, который обеспечивает оси ротора свободную ориентацию в пространстве.
Предположим, ротор начал вращаться вокруг своей оси, направление которой отлично от земной оси. В силу закона сохранения момента импульса, ротор будет сохранять свою ориентацию в пространстве. Поскольку Земля вращается, неподвижный относительно Земли наблюдатель видит, что ось гироскопа делает оборот за 24 часа. Такой вращающийся гироскоп сам по себе не является навигационным средством. Для возникновения прецессии ротор удерживают в плоскости горизонта, например, с помощью груза, удерживающего ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности. В этом случае сила тяжести будет создавать крутящий момент, и ось ротора будет поворачиваться на истинный север. Поскольку груз удерживает ось ротора в горизонтальном положении по отношению к земной поверхности, ось никогда не может совпадать с осью вращения Земли, только на экваторе они будут параллельны.
Гироскоп был запатентован в 1885 году голландцем Мариусом Герардусом ван ден Босом, но его гироскоп никогда должным образом не работал.[3] Француз Артур Кребс в 1889 году сконструировал маятниковый гирокомпас для экспериментов на подводной лодке «Gymnote». Это позволило Gymnote в 1890 году преодолеть морскую блокаду, проплыв под килем броненосца, оставшись незамеченной.[4]