Гироскопы для стабилизации судов - это технология, разработанная в XIX и начале XX века и использовавшаяся для стабилизации крена океанских судов. Их функция аналогична гироскопам управления моментом или реактивным колесам в космических аппаратах - они обеспечивают стабильность вращения за счет создания крутящего момента. В этом применении он потерял популярность из-за гидродинамических стабилизаторов поперечной устойчивости.из-за сниженной стоимости и веса. Однако с 1990-х годов возобновился интерес к устройствам для тихоходной стабилизации судов по крену (Seakeeper, Quick MC2 и др.). В отличие от традиционных плавников, гироскоп не полагается на поступательную скорость судна для создания стабилизирующего момента крена и, следовательно, может стабилизировать моторную яхту на якоре. Однако последнее поколение стабилизаторов плавников с нулевой скоростью (CMC, Humphree и т. Д.) Может стабилизировать яхту на якоре благодаря своему эксцентриситету относительно вала.
Транспортный USS Henderson времен Первой мировой войны , построенный в 1917 году, был первым большим кораблем с гиростабилизаторами. У него были два 25-тонных маховика диаметром 9 футов (2,7 м), установленные недалеко от центра корабля, которые вращались со скоростью 1100 об / мин с помощью двигателей переменного тока мощностью 75 л.с. (56 кВт). Корпуса гироскопов устанавливались на вертикальных опорах. Когда небольшой гироскоп датчика на мосту улавливал крен, серводвигатель вращал гироскопы вокруг вертикальной оси в таком направлении, чтобы их прецессия противодействовала крену. В ходе испытаний эта система смогла снизить крен до 3 градусов в самых суровых условиях моря.
Одним из самых известных кораблей, впервые применивших гироскоп против качения, был итальянский пассажирский лайнер SS Conte di Savoia , который впервые отправился в плавание в ноябре 1932 года. Он имел три маховика диаметром 13 футов и весом 108 тонн. [1]
Судовой гироскопический стабилизатор обычно работает, ограничивая ось крена гироскопа и позволяя ему «прецессировать» либо по оси тангажа, либо по оси рыскания. Разрешение прецессии во время крена корабля заставляет его вращающийся ротор генерировать противодействующий стабилизирующий момент крена к моменту, создаваемому волнами на корпусе корабля. Его способность эффективно делать это зависит от ряда факторов, включая его размер, вес и угловой момент. На это также влияет период крена корабля. Для эффективных судовых установок требуются роторы, имеющие вес примерно от 3% до 5% водоизмещения судна.
В отличие от гидродинамических стабилизаторов крена, судовой гироскопический стабилизатор может создавать только ограниченный стабилизирующий момент крена, который может быть превышен при увеличении высоты волны. В противном случае производитель нередко рекомендует не использовать устройство в море на больших волнах.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ "Итальянский лайнер, чтобы бросить вызов волнам" Popular Mechanics, апрель 1931 года.