curs nec unit 5

Navigaţie estimată şi costieră

Pagina 66

UNITATEA DE ÎNVĂTARE NR. 5:

Proprietăţile giroscopului liber. Transformarea giroscopului liber în girocompas. Erorile girocompasului. Corecţia totală giro. Convertiri giro.

Cuprins PaginaObiectivele Unităţii de învăţare nr. 5 5.1 Proprietăţile giroscopului liber 5.2 Transformarea giroscopului liber în girocompas 5.3 Erorole girocompasului

5.3.1 Deviaţia girocompasului 5.3.2 Alte eroro ale girocompasului

5.4 Corecţia totală giro. convertiri giro Test de autoevaluare – Unitatea de învăţare nr. 5 Răspunsuri şi comentarii la întrebările din testele de autoevaluare Exerciţii şi răspunsuri Bibliografie – Unitatea de învăţare nr. 5


Pagina 67

OBIECTIVELE Unităţii de învăţare Nr. 5

Principalele obiective ale Unităţii de învăţare Nr. 5 sunt:

să prezinte giroscopul liber şi proprietăţile sale;

să demonstreze că giroscopul liber poate fi transformat în girocompas în anumite condiţii;

să prezinte modul în care sunt realizate şi funcţionează elementele componente ale unui girocompas;

să analizeze erorile care pot afecta acurateţea indicaţiilor unui girocompas;

să cunoască modalitatea de măsurare şi de convertire a drumurilor şi relevmentelor şi să o aplice corect.

5.1 PROPRIETĂŢILE GIROSCOPULUI LIBER

Ca şi în cazul compasului magnetic, compasul giroscopic posedă un element sensibil, adică un element component care se orientează permanent şi stabil pe direcţia Na. Elementul sensibil la compasul magnetic este roza cu sistemul de ace magnetice, iar la girocompas este un dispozitiv numit giroscop. Giroscopul este compus din (Fig. 1):

tor giroscopic (1), corp metalic masiv, având masa uniform repartizată (prin centrare), capabil în acest mod să execute o mişcare de rotaţie în jurul axei sale de rotaţie (xx'), numită şi axa principală, cu viteză extrem de mare (de ordinul zecilor de mii de rot/min); frecarea în lagăre, la viteza de rotaţie a torului este mică, practic neglijabilă;

sistem cardanic, compus din cercul cardanic orizontal (2), care se poate roti în jurul axei yy' şi cercul cardanic vertical (3), orientabil în jurul axei zz'.

Sistemul cardanic permite torului giroscopic să execute următoarele mişcări de rotaţie:

o rotaţie proprie, cu viteza unghiulară

, în jurul axei principale xx';

o rotaţie în jurul axei yy', permiţând giroscopului să se orienteze în raport cu planul orizontului adevărat;

o rotaţie în jurul axei zz' care permite giroscopului să se orienteze în raport cu planul meridianului adevărat. Evident, giroscopul este prevăzut cu un

motor de antrenare a torului. Un asemenea giroscop, a cărui axa

principală xx' poate lua orice poziţie în spaţiu se numeşte giroscop liber sau giroscop cu trei grade de libertate. Caracteristic pentru un astfel de giroscop este faptul că sistemul ortogonal de axe, de care aminteam mai sus, are originea plasată exact în centrul de greutate al giroscopului care coincide cu centrul său de suspensie.

Proprietăţile fundamentale ale giroscopului liber sunt: Inerţia - proprietatea giroscopului liber de a-şi menţine, în timp, axa de rotaţie xx' paralelă

cu ea însăşi, fixă faţă de un reper independent de mişcările Pamântului (de exemplu o stea).

[Fig. 1] Giroscopul liber


Pagina 68

Aceasta înseamnă că dacă în momentul pornirii giroscopului, axa sa principală ar fi orientată către o stea, atunci, în timp, axa xx' va urmări în permanenţă steaua respectivă în mişcarea să aparenta pe sfera cereasca. Ca urmare, datorită proprietăţii de inerţie, axa principală a giroscopului va executa, în timp, o mişcare aparentă de ridicare şi apoi de coborâre faţă de planul orizontului adevărat al observatorului.

În concluzie, giroscopul liber nu poate fi utilizat pentru a materializa direcţia Na, deoarece axa xx’ nu este stabilă în orizont.

Precesia - proprietatea giroscopului liber de a executa o mişcare a axei sale principale xx' într-un plan perpendicular pe planul de acţiune al unei forţe exterioare F (Fig. 2).

Precesia se manifestă numai când torul giroscopic este la turaţia nominală, şi doar dacă forţa exterioara F este constantă şi suficient de mare; precesia nu se manifestă la şocuri ori la forţe al căror modul este mic.

Pentru analiza precesiei giroscopice, este necesară definirea următoarelor noţiuni:

Polul giroscopului (Pg) este un punct de pe axa xx' din care sensul de rotaţie al torului se

percepe în sens direct; altfel spus, din Pg se vede întotdeauna vârful vectorului .

Considerând torul staţionar (=0), se defineşte polul (Pf) al forţei exterioare (F) care

actionează asupra axei xx' ca fiind punctul de pe axa în jurul căreia tinde să se roteasca giroscopul ca efect al acţiunii forţei, punct din care aceasta rotaţie forţata se vede în sens direct (în sensul invers sensului de mişcare a acelor ceasornicului).

Viteza unghiulara de precesie (p) este vectorul cu originea în centrul de greutate al

giroscopului, având suportul perpendicular pe planul miscarii de precesie şi sensul dat de regula burghiului drept, aplicată mişcării de precesie.

Fie giroscopul din Fig. 2, al cărui tor execută o mişcare de rotaţie în jurul axei principale xx'

la turaţia nominală, cu viteza unghiulară

; asupra axei xx' acţionează forţa exterioară F. Ca efect,

axa xx' va executa o rotaţie în planul xOy (perpendicular pe planul de actiune al forţei), într-un astfel de sens, încât polul giroscopului (Pg) tinde să se suprapună peste polul forţei exterioare (Pf). Aceasta reprezintă regula polilor de stabilire a sensului mişcării de precesie.

[Fig. 2] Precesia giroscopică

Conform acestei reguli, vectorul p va avea suportul perpendicular pe planul miscarii de

precesie cu sensul dat de regula burghiului drept. Observaţe: Făcând conexiune cu cele studiate la capitolele anterioare se poate afirma că

Pământul se comportă ca un imens giroscop, posedând proprietăţile acestuia. Astfel, Pamântul îşi


Pagina 69

menţine, pentru această epocă, axa principală de rotaţie (axa polară) aproximativ paralelă cu ea însăşi, şi orientată către un reper fix, Steaua Polară.

5.2 TRANSFORMAREA GIROSCOPULUI LIBER ÎN GIROCOMPAS

Pentru a putea folosi cele două proprietăţi ale giroscopului liber prezentate mai sus în vederea transformării lui în girocompas a fost necesar să se reducă unul din gradele sale de libertate astfel încât axa sa principală de rotaţie să se orienteze în meridianul adevărat şi să îşi piardă independenţa faţă de mişcarea de rotaţie a Pământului. În acest sens s-au căutat modalităţi practice prin care axa principală de rotaţie să fie obligată să se orienteze permanent în meridian apelându-se în acest sens la precesia giroscopică. Desigur, precesia giroscopică este un efect al acţiunii unei forţe exterioare şi de aceea a fost nevoie să se găsească şi o forţă capabilă să acţioneze permanent, cu o mărime constantă şi mai ales în mod independent. Această forţă nu este alta decât forţa de gravitaţie a Pământului, notată în fizică prin simbolul literal G. Pentru a face acţională această forţă a fost nevoie ca să i se creeze condiţii de lucru adică: să i se dea un punct de aplicaţie şi un braţ. Acţiunea forţei de gravitaţie nu face altceva decât să menţină prin efectul precesiei axa principală de rotaţie a giroscopului în planul meridianului. Acest lucru se realizează prin deplasarea centrului de greutate al ansamblului giroscopic mai jos de centrul de figură al torului giroscopic care, după cum ştim, coincide şi cu centrul sistemului de suspensie cardanică. Modalităţile practice utilizate constau fie în ataşarea unei greutăţi sub centrul de sprijin al ansamblului giroscopic, fie prin ataşarea unor vase comunicante cu mercur de o parte şi de alta a axei principale de rotaţie a giroscopului. Prin ambele metode, forţa de gravitaţie a fost pusă să creeze precesia necesară orientării axei principale de rotaţie a giroscopului în meridian. S-a creat astfel un giroscop cunoscut în literatura de specialitate ca giroscopul cu două grade de libertate şi un grad de libertate limitat în orizont.

Rezultă ca la un giroscop cu un grad de libertate limitat în orizont, axa principala tinde să vina în permanenţă pe direcţia Na, sub efectul inerţiei şi al precesiei forţate. Mai mult, sub efectul precesiei, axa xx' va reveni în poziţia iniţială, depăşind această pozitie; în continuare, sub influenţa inerţiei, axa xx' revine şi depăşeste din nou, în sens opus, meridianul locului. Procesul se va relua, astfel ca axa principală a giroscopului va descrie continuu o elipsă în jurul direcţiei Na. Oscilaţiile axei xx' în jurul meridianului adevărat (direcţiei Na) se numesc oscilatii neamortizate. Dispozitivul de amortizare a oscilaţiilor este format din două vase comunicante umplute parţial cu ulei. Cele două vase comunicante se aşează deasupra părţii nordice şi sudice a axei principale (x-x’) a giroscopului. Comunicarea celor două vase se face pe la partea inferioară a cestora prin intermediul unui tub care are un astfel de diametru încât scurgerea uleiului nu este liberă ci oarecum îngreuiată, iar la partea superioară comunică printr-un alt tub care permite circulaţia aerului între ele. Amortizarea oscilaţiilor girocompasului se realizează prin crearea unei diferenţe de fază între oscilaţiile axei girocompasului şi oscilaţiile nivelului uleiului în vasele comunicante, astfel că diferenţa de nivel dintre cele două vase comunicante nu va fi maximă la înclinarea maximă a axei şi nu va fi nulă în poziţia orizontală a axei. Mai mult chiar, diametrul tubului de circulaţie a uleiului şi vâscozitatea acestuia au fost astfel alese încât diferenţa de nivel din cele două vase va fi maximă la momentul în care axa girocompasului este orizontală, în timp ce cantităţile de ulei din cele două vase vor fi egale în momentul în care axa principală a girocompasului are înclinaţia maximă. Diferenţa de fază între scurgerea uleiului dintr-un vas în altul a fost stabilită la un sfert din perioada oscilaţiilor neamortizate ale girocompasului. Sistemul de amortizare cu ulei produce o precesie suplimentară care combinată cu precesia principală provocată de forţa de gravitaţie a Pământului produce


Pagina 70

accelerarea venirii axului principal în meridian şi încetinirea ieşirii acestuia din meridian pe timpul oscilaţiilor. În felul acesta, capătul nordic al axei principale a girocompasului nu va mai descrie o elipsă ci o spirală convergentă. După un anumit timp care diferă de la girocompas la girocompas, axa principală a giroscopului se stabilizează definitiv în meridian.

Proporţia dintre cele două perioade face ca atunci când axa xx’ se găseşte în orizont, diferenţa nivelului uleiului în cele două vase să fie maximă, şi invers, când axa xx’ se găseşte la unghi maxim fată de orizont, atunci nivelul uleiului în cele două vase să fie acelaşi.

Dezechilibrul creat astfel, este sursa unei mişcări de precesie suplimentară, ce actionează în sensul reducerii amplitudinii oscilatiilor. Procesul este convergent, astfel ca axa xx' va executa în jurul direcţiei Na o spirală. După 3-4 oscilatii (timp de cca. 3-4 ore), axa xx' se va stabiliza în orizont, pe direcţia Na.

Un astfel de giroscop, împreună cu instalaţiile şi dispozitivele aferente, ale cărui oscilaţii au fost amortizate, se numeşte girocompas.

5.3 ERORILE GIROCOMPASULUI

Dacă vom instala un girocompas pe o platformă fixă, undeva la uscat, după orientarea sa în meridian, el va indica în permanenţă direcţia N-S care reprezintă direcţia meridianului adevărat. Indicaţiile sale nu conţin erori. Acelaşi girocompas, instalat la bordul unei nave, va suferi o multitudine de influenţe care acţionează asupra sa producând erori de indicare. Din această cauză el nu va indica Nordul adevărat ci un Nord al său, pe care îl denumim Nord girocompas sau Nord giro şi pe care îl notăm Ng. Principalele erori care afectează precizia indicaţiilor girocompasului sunt următoarele:

deviaţia girocompasului (δg) sau eroarea de viteză generată de mişcarea navei;

eroarea cauzată de variaţia vitezei sau de schimbarea direcţiei de marş;

eroarea rămasă - reprezentată de unghiul dintre axa principală a girocompasului şi noua direcţie girocompas corespunzătoare noilor elemente de mişcare ale navei, în cazul variaţiei vitezei şi drumului navei;

eroarea de balans generată de ruliul şi tangajul navei;

erori accidentale care apar la schimbările de drum din cauza vibraţiilor din corpul navei sau datorită variaţiei vitezei de rotaţie a giroscoapelor;

eroarea de colimaţie a rozei giroscopului mamă.

5.3.1 DEVIAŢIA GIROCOMPASULUI

Considerăm o navă aflată în deplasare într-un drum constant cu o viteză dată. Deplasarea navei pe suprafaţa sferică a Pământului este o mişcare de rotaţie a navei în jurul centrului Pământului. datorita deplasarii, partea din prova a orizontului adevărat va coborî, în timp ce partea dinspre pupa se va ridica. Ca urmare, planul orizontului va executa o miscare de rotaţie în jurul axei transversale a navei. Vectorul vitezĂ unghiulară de rotaţie a orizontului în jurul axei transversale a

navei se noteaza cu 1 şi este un vector cu originea în centrul de greutate al sistemului giroscopic,

suportul în axul transversal al navei şi sensul dat de regula burghiului drept aplicat rotaţiei orizontului în jurul axului transversal al navei. Ca urmare acest vector va fi orientat întotdeauna către

babord. In acelasi timp, axa xx' a girosferei tinde să se orienteze pe direcţia Na (vectorul reprezinta

vectorul viteza unghiulara de rotaţie a torului giroscopic). Ca urmare, axa xx' a girosferei se va

orienta pe direcţia rezultantei vectorilor şi 1. Axa acestei mişcări poate fi considerată axa

transversală a navei iar viteza de rotaţie pe această traiectorie curbă este proporţională cu viteza navei.


Pagina 71

Deviaţia giro (δg) sau eroarea de viteza este unghiul din planul orizontului adevărat cu care este deviata axa xx' a girosferei faţa de direcţia Na, datorita deplasarii navei pe sfera terestra într-un drum dat, cu o viteza data.

Aceasta direcţie rezultanta este direcţia Nord giro (Ng).

[Fig. 3] Deviaţia giro

Pentru determinarea expresiei deviaţiei giro, se consideră (în fig.28b) vectorul V reprezentând

viteza de deplasare a navei, cu componentele sale : V1 = V·cos D; V2 = V·sin D .

unde D este Drumul adevărat sau giro al navei Se defineşte de asemenea vectorul F ca fiind viteza tangenţială a punctului în care se găseşte

nava (de latitudine geografica ) antrenat de rotaţia sferei terestre în jurul axei polare. Acest vector

are suportul pe paralelul punctului navei, sensul catre est şi modulul dat de relatia:

F = T·R·cos

De asemenea, se aproximează V2 ca fiind neglijabil în comparaţie cu viteza tangenţială periferică a sferei terestre F; ca urmare, nava se va deplasa în orizontul adevărat pe direcţia rezultantă a vectorilor V1 şi F. Unghiul format de suportul vectorilor F şi G se numeşte deviaţie giro sau eroare de viteză.

Se exprima unghiul δg în triunghiul dreptunghic OFG:

tg(δg) = V·cosD/ T ·R·cos

Dar viteza liniară periferică a sferei terestre este :

T·R = 360°/24h = 15 [°/h] = 15·60 ['/h] = 900 ['/h].

Aproximând pentru valori mici ale lui δg ca: tg δg ˜ dg, rezultă că deviaţia giro are forma:

g = V·cosD/900·cos ,

unde : V = viteza navei în [Nd]; D = drumul (adevărat sau giro);

= latitudinea la care se naviga.

Pentru calcule expeditive, s-a întocmit tabla 17b/ DH-90, care are ca argumente de intrare

V,D şi .

Observatie: Tabla 17b este întocmită pe baza relaţiei de mai sus careia i s-a atribuit semnul algebric -, deoarece relaţia exprima eroarea de viteză, în timp ce tabla 17b furnizează valori ale corecţiei pentru deviaţia giro (corecţia, prin definiţie, reprezintă eroare cu semn schimbat). Deci corecţia pentru deviaţia giro va avea forma:

dg = -g =-(V·cosD/900·cos)


Pagina 72

Ca urmare, s-a convenit ca simbolul „dg” să desemneze corectia pentru deviaţia giro, noţiune cu care se va opera mai departe pentru a semnifica unghiul din planul orizontului adevărat măsurat de la direcţia Na pâna la direcţia Ng. Variaţia deviaţiei giro (erorii de viteză) funcţie de valoarea de drum, se poate determina din relatia de mai sus sau se poate urmari pe fig. 29. Concluziile în urma analizei acestei dependente, sunt:

g este pozitivă pentru drumuri în cadranele II şi III de orizont, şi negativă pentru

drumuri în cadranele I şi IV de orizont.

g este maximă pentru D=180° şi minimă pentru D=000°;

g este nulă pentru drumurile de 090° şi 270°.

La unele tipuri de girocompase, sunt prevazute dispozitive pentru corectarea automată a erorii de viteză, numite corector automat al erorii de viteză, sau corector automat giro. Acest dispozitiv introduce automat valoarea corecţiei pentru eroarea de viteză în valorile de drum indicate de girocompas.

5.3.2 ALTE ERORI ALE GIROCOMPASULUI

Eroarea cauzată de variaţia vitezei sau de schimbarea direcţiei de marş se produce pe timpul cât viteza navei creşte sau descreşte la o nouă valoare sau pe timpul în care nava schimbă de drum. De reţinut faptul că valoarea acestei erori de indicare a girocompasului este manifestă numai pe durata variaţiei vitezei sau giraţiei navei. Imediat după ce nava s-a stabilizat în noua viteză sau în noul drum, această eroare nu se mai produce. Eroarea rămasă. La schimbările de drum sau variaţiile de viteză ale navei, mişcarea de precesie, care apare ca urmare a acestor variaţii, face ca axa girocompasului să fie orientată pe o nouă direcţie, producându-se astfel o modificare a deviaţiei giro δg pe care o vom nota Δδg. Va apărea deci un nou nord giro faţă de care va fi orientată axa principală a girocompasului pentru o perioadă de timp. Unghiul format la un moment dat între axa principală a girocompasului şi noua direcţie nord

giro se numeşte eroare rămasă. Valorile ei nu depăşesc 1. Durata de manifestare a acestei erori

rămase este funcţie de mărimea înălţimii metacentrice a a girocompasului. Eroarea de balans. Mişcările de ruliu şi tangaj ale navei produc asupra giroscopului mişcări suplimentare de precesie a căror perioade sunt egale cu perioada ruliului şi tangajului. Aceste mişcări de precesie produc o eroare de indicare a girocompasului numită eroare de balans. Eroarea de balans este evidentă la girocompasele cu un singur giroscop în drumurile intercardinale unde poate atinge valori de până la 30o. Pentru reducerea acestei erori s-a apelat la varianta constructivă de compas bigiroscopic care are în girosferă două giroscoape cu axele dispuse perpendicular una pe cealaltă. În acest fel, eroarea de balans a devenit aproape neglijabilă. Erori accidentale sunt generate întâmplător şi pot ajunge uneori la valori apreciabile. Principalele erori accidentale sunt următoarele:

- eroarea de antrenare - datorată frecării excesive a elementului sensibil al girocompasului de elementele solidare cu corpul navei. În aceste condiţii, la schimbările de drum, girosfera este antrenată de mişcarea navei în de giraţie a acesteia. Apariţia acestui gen de eroare denotă uzuri mecanice şi condiţii anormale de funcţionare a elementului sensibil în vasul suport;

- erorile cauzate de vibraţiile corpului navei - se reduc printr-o alegere judicioasă de dispunere a girocompasului mamă la bord;

- erorile generate de variaţia vitezei de rotire a giroscoapelor - apar ca urmare a variaţiilor de tensiune din reţeaua bordului. Condiţia ca aceste erori să fie neglijabile este ca frecvenţa curentului de la bord să fie cât mai constantă.


Pagina 73

Eroarea de colimaţie a rozei girocompasului mamă. Această eroare este dată de neparalelismul liniei 0o-180o a rozei cu axa girocompasului - la compasul cu un singur giroscop sau cu rezultanta mişcărilor de rotaţie a giroscoapelor, la instalaţiile cu două sau trei giroscoape. Această eroare este constantă şi se poate înlătura printr-o orientare corespunzătoare a liniei de credinţă a girocompasului mamă.

5.4 CORECŢIA TOTALĂ GIRO. CONVERTIRI GIRO

Corecţia totală giro (Δg) este unghiul format între direcţia Nord adevărat (Na) şi direcţia Nord giro (Ng). Se defineşte corecţia totală giro ca fiind suma algebrică a corecţiei pentru deviaţia giro şi a corecţiei de instalare, deci ca fiind unghiul din planul orizontului adevărat al observatorului măsurat de la direcţia nord adevărat până la direcţia Nord giro.

Corecţia totală giro se notează cu Δg sau cu CTG, ia valori semicirculare de la 0 la 180 către Est (şi va primi semnul algebric "+") atunci când direcţia Nord giro (Ng) se găseşte la Est faţă

de direcţia Nord adevărat (Na), sau de la 000 la 180 (şi va primi semnul algebric "-") atunci când

direcţia Nord giro se găseşte la vest de direcţia Nord adevărat. Corecţia totală giro se exprimă la precizie de 01°, utilizând semnul algebric; de asemenea, relaţia de calcul, conform definiţiei, este:

Δg = dg + A . S-a precizat anterior, ca la unele tipuri de girocompase, corectorul automat giro introduce automat corectia pentru deviaţia giro în indicaţii, şi ca urmare elimină dg din relaţia de mai sus, aceasta devenind:

Δg = A Rezultă ca la aceste compase giroscopice, CTG are o valoare constantă, egală cu A. Cu toate acestea, în cadrul probelor de mare sau ori de câte ori se impune, se execută determinarea corectiei totale giro prin procedee costiere sau astronomice. De asemenea, asa cum s-a mai precizat, în regulamentul serviciului la bord s-a prevazut obligativitatea ofiterului de cart din schimbul 04.00-08.00 (16.00-20.00) să execute controlul CTC şi/sau CTG cu Soarele la răsărit (apus). În mod curent, la bord, se impune convertirea valorilor de drum sau de relevment citite la repetitorul giro în valori adevărate (Da, Ra), în vederea trasării pe harta. Invers, se impune ca valoarea de drum scoasă din hartă să fie convertită în valoare de drum giro, care apoi se comandă timonierului.

Se întelege prin drum giro (Dg), unghiul din planul orizontului adevărat al observatorului, măsurat de la direcţia Nord giro până la direcţia către prova a axului longitudinal al navei; se exprimă de regulă circular, măsurându-se în sens retrograd, şi deci ia valori de la 000° la 360° (Fig. 4). Precizia la care se exprima drumul giro este de 01°. În mod analog, se defineşte relevmentul giro (Rg), ca fiind unghiul din planul orizontului adevărat măsurat de la direcţia Nord giro până la direcţia de vizare la reper. Relevmentele giro se exprima circular, la precizie de 01°. Relaţiile de convertiri giro sunt următoarele (Fig. 4):

Da = Dg + CTG ; Dg = Da - CTG . Ra = Rg + CTG ; Rg = Ra - CTG .

Pe timpul navigaţiei, principala atribuţiune a ofiţerului de cart este executarea veghei vizuale şi radiotehnice; paralel cu această activitate, el este obligat ca periodic să controleze dacă timonierul guvernează nava pe drumul compas/giro ordonat. În plus, trebuie reţinut ca ofiţerul de cart pe puntea navei este obligat să confrunte permanent valoarea drumului navei indicată de compasul magnetic şi de girocompas. Diferenţele mari între cele două valori constituie indiciul că există dereglări în funcţionarea girocompasului.


Pagina 74

F

Na

Da

Rp

Ra

Ng

Rg

Δg

Dg

[Fig. 4] Convertiri giro.

În aceasta situaţie, guvernarea navei se asigură dupa compasul magnetic, până la remedierea defecţiunilor.

Ca urmare, trebuie reţinut că, deşi mai precis decât compasul magnetic, girocompasul, prin complexitatea sistemelor ce îl compun, este expus defectărilor cu o probabilitate mare; compasul magnetic ramâne un instrument sigur, de bază, pentru asigurarea guvernării navei. Toate aceste consideraţii conduc la concluzia că în conditii normale pe timpul navigaţiei guvernarea

se face după compasul giro, comparând permanent indicaţiile acestuia cu cele ale compasului magnetic.

TEST DE AUTOEVALURE

1. Ce este giroscopul liber? 2. Care sunt gradele de libertate ale unui giroscop liber? 3. Care sunt proprietăţile unui giroscop liber? 4. Ce este inerţia giroscopică? 5. Cum se manifestă axa principală de rotaţie a giroscopului liber faţă de meridianul locului? Ce

concluzie se desprinde de aici? 6. Ce este precesia giroscopică? 7. Cum se determină direcţia mişcării de precesie? 8. Cum se poate transforma giroscopul liber în girocompas? 9. Descrieţi modalitatea prin care centrul de greutate al ansamblului giroscopic este coborât prin

ataşarea unei greutăţi suplimentare sub centrul de suspensie al sistemului. 10. Ce produce coborârea centrului de greutate asupra axei principale de rotaţie a giroscopului? 11. Ce se produce ca urmare a coborârii centrului de greutate a ansamblului giroscopic? 12. De ce este necesară amortizarea oscilaţiilor axei principale de rotaţie a giroscopului? 13. Cum se realizează amortizarea oscilaţiilor giroscopului? 14. Care sunt erorile girocompasului? 15. Ce este deviaţia girocompasului? 16. Ce este eroarea cauzată de variaţia vitezei sau de schimbarea de drum a navei? 17. Ce este eroarea rămasă?


Pagina 75

18. Ce este eroarea de balans? 19. Care sunt erorile accidentale? 20. Ce este eroarea de colimaţie a rozei girocompasului mamă? 21. Ce este corecţia totală giro? 22. Care sunt relaţiile dintre drumul adevărat şi drumul giro? 23. Care sunt relaţiile dintre relevmentul adevărat şi relevmentul giro? 24. Care sunt relaţiile dintre relevmentul prova, drumul adevărat şi drumul giro?

EXERCIŢII 1. Se navigă după girocompas fără corector în drum adevărat Da 134la latitudinea φ3416'N

cu viteza de 14Nd . Să se determine: Δg, δg şi A cunoscând că relevmentul adevărat la un obiect

costier este Ra 142iar relevmentul giro măsurat la el este Rg 143.5 .

2. Se navigă după girocompas fără corector în drum adevărat Da 214la latitudinea de

φ4324'N cu viteza de 15Nd . Să se determine: Δg, δg şi A cunoscând că relevmentul adevărat

la un obiect costier este Ra 116iar relevmentul giro măsurat la el este Rg 115. 3. Se navigă după girocompas fără corector în drum adevărat Da 328la latitudinea de φ040'S

cu viteza de 16Nd . Să se determine: Δg, δg şi A cunoscând că relevmentul adevărat la un obiect

costier este Ra 304iar relevmentul giro măsurat la el este Rg 303.5.

4. Se navigă după girocompas fără corector cu viteza de 12 Nd la latitudinea φ1020'N .

Cunoscând că drumul adevărat este Da 45, să se determine drumul giro pentru o eroare

constantă a girocompasului A 1. 5. Se navigă după girocompas fără corector cu viteza de 14 Nd la latitudinea de φ2514'N .

Cunoscând că drumul adevărat este Da = 138o, să se determine drumul giro pentru o eroare

constantă a girocompasului A 0.

Răspunsuri

1. Δg 1.5 ;δg 0.7 ; A 2.2 ;

2. Δg 1;δg 1; A 0; 3. Δg 0.5 ;δg 0.9 ; A 1.4 ;

4. Δg 0.5;

5. Δg 0.7

curs nec unit 5

Documents