Развитие гироскопической техники.

Развитие гироскопической техники привело к тому, что так стали называть очень широкий класс приборов, и сейчас термин «гироскоп» используется

для обозначения устройств, содержащих материальный объект, который совершает быстрые периодические вращения.

В наше время ни одни геодезическо-маркшейдерские работы, ни один подвижный объект, будь это рыболовецкое судно или сложный космический корабль, не обходится без гироскопических приборов.

Основные области их применения— судоходство, авиация и космонавтика. Почти каждое морское судно дальнего плавания снабжено гирокомпасом для ручного или автоматического управления судном, некоторые оборудованы гиростабилизаторами. В системах управления огнем корабельной артиллерии много дополнительных гироскопов, обеспечивающих стабильную систему отсчета или измеряющих угловые скорости. Без гироскопов невозможно автоматическое управление торпедами. Самолеты и вертолеты оборудуются гироскопическими приборами, которые обеспечивают получение надежной информации для систем стабилизации и навигации. К ним относятся авиагоризонт, гировертикаль, гироскопический указатель крена и поворота. Гироскопы могут

быть как указывающими приборами, так и датчиками автопилота. На многих самолетах предусматриваются гиростабилизированные магнитные компасы и

другое оборудование: навигационные визиры, фото-

аппараты с гироскопом, гиросекстанты. В военной авиации гироскопы применяются также в прицелах воздушной стрельбы и бомбометания.

Помимо военно-воздушных и военно-морских сил, в армии гироскопы применяются в артиллерии и ракетных войсках.

А еще гироскопы служат для определения азимута ориентируемого направления и широко используются при проведении маркшейдерских, геодезических, топографических, горных работ, для ориентирования тоннелей, шахт, топографической привязки. Основной вид гироскопа в этой области — гиротеодолит, использующий принцип компаса Фуко.

Гиротеодолиты обладают высокой точностью — погрешности при измерениях составляют от единиц угловых минут до нескольких единиц угловых секунд. Даже в наши дни, когда GPS-оборудование вытесняет оптические геодезические приборы, без гиротеодолитов не обойтись. Ведь под землей глобальные навигационные системы не работают. Чтобы объяснить важность использования гироскопического ориентирования, стоит только упомянуть о том, что Евротоннель между Францией и Великобританией было бы невозможно построить без использования гироскопа.

С корабля в шахту.

Чтобы создать гироскопы современного типа, понадобилось не одно десятилетие. В ХХ веке потребность в точных измерениях все больше возрастала. Развивались не только армия и флот, но и угледобыча, горнорудная промышленность, транспорт, строились

шахты, тоннели. Были предприняты попытки разработать гироскопический компас, который смог бы удовлетворить потребности маркшейдерского производства для обеспечения точности подземных сбоек.

Как и в любой отрасли, изобретатели потерпели множество неудач, прежде чем создали надежный и удобный прибор. Сразу же сконструировать идеальный гироскоп, конечно же, не получилось. Кроме того, проблема исторического развития гироскопического оборудования состоит в том, что изначально при создании гироскопов преследовались другие цели. Это были приборы прежде всего для флота и для армии

(преимущественно артиллерии). Но благодаря морякам геодезисты получили гирокомпас и гиросекстант, а благодаря артиллеристам— гиробуссоль.

После создания в 1919-1921 гг. немецким учёныммехаником Максимилианом Шулером, сотрудником фирмы «Аншютц» (Anschutz), первого наземного гирокомпаса и усовершенствования его в 1924-1925 гг. исследования в этой области были приостановлены, так как не дали положительных результатов.

В то же время в СССР в 30-х годах также проводились исследования по созданию гирокомпасов, а в 1936 году в Ленинградском институте точной меха-

ники и оптики (ЛИТМО) на факультете точной механики были открыты две новые кафедры: навигационных приборов и счетно-решающих приборов. Были

разработаны опытные образцы гиркомпаса и гиробуссоли, но они оказались абсолютно неприменимы в геодезии и маркшейдерии. И лишь после Второй мировой войны обе стра-

ны — СССР и теперь уже ФРГ — вернулись к идее создания «наземного» гироскопа. В СССР все работы были сосредоточены во Всесоюзном научно-исследовательском маркшейдерском институте (ВНИМИ) под руководством П.Л. Ильина, а в ФРГ аналогичные работы проводились в Кляустальской горной академии под руководством профессора О.Релленсмана.

Наконец в 1950 г. был выпущен советский маркшейдерский гирокомпас М-1. Приблизительно в это же время в ФРГ независимо сконструировали похожий прибор— показатель меридиана MW1 (Meridian Weiser). Создание первых маркшейдерских гироскопов положило начало практического использования в геодезии и в маркшейдерском деле метода гироскопического ориентирования.

Это был большой прорыв не только в теории, но и в практике. Ведь с помощью М-1 было произведено более пятидесяти ориентирований шахт в Донбассе, Кривом Роге и Кузбассе. Ученые и инженеры начали работать с удвоенным энтузиазмом и на протяжении

нескольких лет инженеры обеих стран разработали и усовершенствовали несколько моделей (М-3 и МУГ-2, W2B), которые в дальнейшем использовались на практике. С их помощью обнаружили отклонения в ориентировании некоторых шахт.

На этом закончился первый этап создания гироскопических приборов.