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静电支承陀螺仪:从理想到实现 新鸿运 报关登入

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已有 1958 次阅读 2021-2-20 20:58 |系统分类:科普集锦

在博文“陀螺仪的内外环支承:历史朔源与改革创新”里曾说明,陀螺仪是由高速旋转转子构成的精密仪器。它利用高速旋转转子定轴性和进动性的力学现象,成为船舶、飞机和航天器的导航系统的核心器件。陀螺仪的支承机构必须保证转子既能高速旋转,又能自由改变旋转轴的方向。从傅科陀螺仪最早的悬线支承开始,内外环支承、挠性轴支承等各种支承方法的改革和创新构成了一部陀螺仪技术的发展史。陀螺仪的精度取决于支承系统对转子的干扰程度。尽管采用了各种技术措施,但只要转子与支承机构之间存在接触,干扰就很难彻底消除。最理想的支承应该是无接触状态,这种约束该如何实现呢?

理想中的无接触支承陀螺应该是一个球形转子,悬浮在球腔中自由旋转。要使美好的理想真正实现可并不容易。1952 年美国伊利诺斯大学的教授诺德西克 (Nordsieck,A.) 提出了利用静电引力的支承方案。1956 年霍尼韦尔(Honeywell)公司成功造出了第一只静电支承陀螺仪 (Electrostatically suspended gyroscope),简称ESG(图1)。






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