где е — заряд электрона, с — скорость света. Под действием силы F ^ V (центростремительная сила) частица движется по окружности, причём частота обращения не зависит от её скорости, а определяется массой частицы m и величиной магнитного поля Н0:
Г. ч. для земной ионосферы ~ 1,4 Мгц, для солнечной короны ~ 104 Мгц.
Г. ч. играет существенную роль в вопросах распространения электромагнитных волн в плазме, находящейся в постоянном магнитном поле, в частности при распространении радиоволн в ионосфере (см. также Циклотронная частота).
М. Б. Виноградова.
Гиромагнитное отношение
Гиромагни'тное отноше'ние, отношение магнитного момента атомных частиц (электронов, протонов, нейтронов, атомных ядер и т.д.) к их моменту количества движения. Подробнее см. Магнитомеханическое отношение.
Гиромагнитные явления
Гиромагни'тные явле'ния, эффекты, в которых проявляется связь между магнитными моментами и моментами количества движения частиц вещества. Подробнее см. Магнитомеханические явления.
Гиромагнитный компас
Гиромагни'тный ко'мпас, гироскопическое устройство, применяемое на движущихся объектах и предназначенное для определения курса объекта по отношению к плоскости магнитного меридиана. Г. к. представляет собой трёхстепенной астатический гироскоп, снабженный азимутальной и горизонтальной системами коррекции; азимутальная коррекция, чувствительным элементом которой является магнитная стрелка, удерживает ось гироскопа 1 в плоскости магнитного меридиана; горизонтальная коррекция удерживает внутреннее карданово кольцо 2 в положении, перпендикулярном наружному 3. Горизонтальная система коррекции состоит из потенциометра 5 (рис.) и датчика моментов 8. Азимутальная система коррекции состоит из магнитной стрелки 6, потенциометра 4 и датчика моментов 7. Принцип работы систем коррекции Г. к. аналогичен таковому в гировертикали с маятниковой коррекцией. Погрешность Г. к. может достигать нескольких градусов. Прибор широко распространён в авиации, применяется также в морском флоте.
Если магнитная система установлена вдали от гироскопа, то связь между ними осуществляется с помощью следящей системы (дистанционный Г. к.). Существуют приборы, у которых вместо магнитной системы применяется индукционный чувствительный элемент. Это т. н. гироиндукционный компас. У него, в отличие от Г. к., отсутствует азимутальный гироскоп и показания магнитного курса определяются с помощью индукционного чувствительного элемента, состоящего из пермаллоевого сердечника с обмоткой, ось которого устанавливается в плоскости магнитного меридиана. Для повышения точности прибора индукционный элемент стабилизируется относительно плоскости горизонта установкой его на гирокамере гировертикали.
А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
Принципиальная схема гиромагнитного компаса: 1 — ротор; 2, 3 — внутреннее и наружное кардановы кольца; 4, 5 — потенциометры; 6 — магнитная стрелка; 7, 8 — датчики моментов.
Гиромаятник
Гирома'ятник, один из типов гировертикали.
Гироорбитант
Гироорбита'нт, гироорбита, гиробинормаль, гироскопическое устройство для определения угла рыскания (отклонения от плоскости орбиты) искусственного спутника Земли. Г. представляет собой трёхстепенной астатический гироскоп, у которого относительно оси вращения наружного карданова кольца приложен вводимый пружинами восстанавливающий момент, а также момент демпфирования. Г. по принципу действия схож с маятниковым гирокомпасом, но роль маятника в нём выполняют пружины. Прибор (см. рис.) устанавливается на спутнике, который по сигналам от индикатора вертикали стабилизируется относительно местной вертикали. При этом, если угол рыскания спутника равен нулю, то ось вращения наружного карданова кольца 2 располагается по касательной к орбите, а ось Oz гироскопа — по нормали к ней. При отклонении оси гироскопа от указанного направления, вследствие того что движение спутника по орбите представляет собой вращение с угловой скоростью w0 вокруг оси, перпендикулярной к плоскости орбиты, и вследствие наличия пружин 3, возникают моменты, стремящиеся совместить ось Oz гироскопа с вектором w0; это направление оси является устойчивым. При возникновении у спутника угла рыскания плоскость наружного карданова кольца 2 выходит из совмещения с плоскостью орбиты и с потенциометра 5, установленного на оси вращения гирокамеры 1, снимается угол рыскания спутника. Существуют др. схемы Г., близкие к схеме гирокомпаса с косвенной коррекцией. При этом сигнал для системы коррекции формируется на основании показаний индикатора вертикали, установленного на борту спутника. Г. широко используют в качестве курсового прибора, с помощью которого спутник ориентируется по азимуту относительно орбитальной системы координат.
А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
Принципиальная схема гироорбитанта. Oxyz — система координат, связанная с гирокамерой: 1 — гирокамера с ротором; 2 — наружное карданово кольцо; 3 — пружина; 4 — демпфер; 5 — потенциометр.
Гироориентатор
Гироориента'тор, гироскопическое устройство, предназначенное в общем случае для определения местоположения объекта и параметров его движения. Г. основан на использовании гироскопов в сочетании с акселерометрами и вычислительным устройством. Основные части Г. — гироинерциальная вертикаль (см. Гировертикаль), которая воспроизводит вертикаль места (плоскость горизонта) и определяет составляющие линейной скорости объекта, а также гироазимут (см. Гироскоп направления), осуществляющий азимутальную ориентацию акселерометров. Г. совместно с вычислительным устройством, устройствами коррекции от источников внешней информации (измерители скорости и координат) и др. приборами образуют инерциальную навигационную систему. Иногда под Г. понимают непосредственно инерциальную навигационную систему. Г. может определять координаты местоположения объекта (широту, долготу и др.) и параметры его движения (курс, скорость, высоту полёта, углы атаки, скольжения и др.).
А. Ю. Ишлинский, С. С. Ривкин.
Гирополукомпас
Гирополуко'мпас, гироскопическое устройство для определения углов рыскания (изменения курса) и углов поворота объекта вокруг вертикальной оси, см. Гироскоп направления.
Гирорулевой
Гирорулево'й, то же, что авторулевой.
Гироскоп
Гироско'п (от гиро... и ...скоп), быстро вращающееся твёрдое тело, ось вращения которого может изменять своё направление в пространстве. Г. обладает рядом интересных свойств, наблюдаемых у вращающихся небесных тел, у артиллерийских снарядов, у детского волчка, у роторов турбин, установленных на судах, и др. На свойствах Г. основаны разнообразные устройства или приборы, широко применяемые в современной технике для автоматического управления движением самолётов, морских судов, ракет, торпед и др. объектов, для определения горизонта или географического меридиана, для измерения поступательных или угловых скоростей движущихся объектов (например, ракет) и многое др.
Свойства Г. проявляются при выполнении двух условий: 1) ось вращения Г. должна иметь возможность изменять своё направление в пространстве; 2) угловая скорость вращения Г. вокруг своей оси должна быть очень велика по сравнению с той угловой скоростью, которую будет иметь сама ось при изменении своего направления.
Простейшим Г. является детский волчок, быстро вращающийся вокруг своей оси ОА (рис. 1); ось ОА может изменять своё положение в пространстве, поскольку её конец А не закреплен. У Г., применяемых в технике, свободный поворот оси Г. можно обеспечить, закрепив сё в рамках (кольцах) 1, 2 т. н. карданова подвеса (рис. 2), позволяющего оси АВ занять любое положение в пространстве. Такой Г. имеет 3 степени свободы: он может совершать 3 независимых поворота вокруг осей АВ, DE и GK, пересекающихся в центре подвеса О, который остаётся по отношению к основанию 3 неподвижным. Если центр тяжести Г. совпадает с центром О, то Г. называется астатическим (уравновешенным), в противном случае — тяжёлым.