Giróscopos – principios básicos
Giróscopos – principios básicos
GIRÓSCOPOS.
El giróscopo o giroscopio es un dispositivo mecánico que sirve para medir, mantener o cambiar la orientación en el espacio de algún aparato o vehículo.
Está formado esencialmente por un cuerpo con simetría de rotación que gira alrededor del eje de dicha simetría. Cuando el giróscopo se somete a un momento de fuerza que tiende a cambiar la orientación de su eje de rotación, tiene un comportamiento aparentemente paradójico, ya que cambia de orientación (o experimenta un momento angular en todo caso, si está restringido) girando respecto de un tercer eje, perpendicular tanto a aquel respecto del cual se lo ha empujado a girar, como a su eje de rotación inicial. Si está montado sobre un soporte de Cardano que minimiza cualquier momento angular externo, o si simplemente gira libre en el espacio, el giróscopo conserva la orientación de su eje de rotación ante fuerzas externas que tiendan a desviarlo mejor que un objeto no giratorio; se desvía mucho menos, y en una dirección diferente.
Presenta, por tanto, dos propiedades fundamentales: la inercia giroscópica o “rigidez en el espacio” y la precesión, que es la inclinación del eje en ángulo recto ante cualquier fuerza que tienda a cambiar el plano de rotación. Estas propiedades se manifiestan a todos los cuerpos en rotación, incluida la Tierra. El término giróscopo se aplica generalmente a objetos esféricos o en forma de disco montados sobre un eje, de forma que puedan girar libremente en cualquier dirección; estos instrumentos se emplean para demostrar las propiedades anteriores, para indicar movimientos en el espacio, o para producirlos.
[Horizonte, bastón y bola, direccional]
Las propiedades giroscópicas que se buscan son aquellas que suministran al piloto de una aeronave información continua sobre la posición de la aeronave en alabeo, cabeceo y guiñada.
El giróscopo está compuesto por un rotor, una cuna y una portacuna, además del eje.
El rotor puede girar libremente en cualquiera de los tres planos con relación a la base, es decir, dispone de 3 grados de libertad.
Los giróscopos tienen dos características:
– Rigidez
Esta característica, hace que en un viraje, el giróscopo se mantenga paralelo al ecuador de Ia tierra.
Los instrumentos de vuelo que utilizan la propiedad de rigidez en el espacio para su funcionamiento son el indicador de actitud (horizonte) e indicador de rumbo (direccional).
– Precesión
La precesión depende de la latitud y de la posición del eje del giróscopo,
Después del arranque del motor, los instrumentos giroscópicos tardan aproximadamente 5 minutos en mostrar las indicaciones correctas, ya que necesitan llegar a una tasa de giro del rotor adecuada.