자이로계기에 관하여 논하여라

목차

1. 자이로의 원리
2. 강직성(Rigidity)과 편위
3. 섭동성(Precession)
4. 자이로 회전자의 동력원
5. 자이로 수평 지시계(Gyro Horizon)
6. 공기 구동식 자이로의 직립 장치
7. 전기 구동식 자이로의 직립 장치
8. 선회 경사계(Turn & Bank Indicator)
9. 선회계
10. 방향지시계

본문내용

자이로의 원리

비행계기판에는 회전속도계, 방향 자이로스코프, 인공 수평의 등 3개의 자이로 계기가 있으며, 이러한 자이로스코프는 전동기나 제트에 의해 구동된다. 방향 자이로스코프는 조종사 및 항법사를 위한 기준좌표를 만들어주고, 이것은 수평면에 회전축을 가진 3축 자이로스코프이다. 기울어지면 그 즉시 스위치가 자이로스코프 하우징과 수직 짐벌(Gimbal) 고리 사이를 차단하고 모터는 자이로스코프가 수평면에서 세차운동의 반대방향으로 움직이도록 하는 수평면에서의 토크를 발생시킨다. 인공 수평의는 항공기의 좌우회전 및 기수 운동을 표시하며, 이것은 기본적으로 수직 회전축과 천구극 주위를 도는 회전축의 겉보기 운동 및 다른 임의의 세차운동을 방지하는 자동수정장치를 갖는 3축 자이로스코프로 이루어져 있다. 3축 중 한축이 고정된 자이로를 자유도가 2인 2축 자이로라 하며 선회계에 사용하고, 자이로스코프는 강직성과 섭동성이라는 특수한 성질이 있으며, 이러한 성질을 자이로 계기에 응용하였다.

강직성(Rigidity)과 편위

자이로스코프는 자신이 회전하고 있는 면(Plane)의 어느 고정된 위치에 계속 남아 있으려고 하는 데 이를 강직성(Rigidity)이라고 한다. 예를 들면, 자전거의 바퀴는 점점 더 빨리 달려서 더 빨리 회전하면 할수록 회전면(Plane of Rotation)안에서 더욱 안정화 된다. 반대로 느리면 느릴수록 더 불안해질 것이다. 자이로(Gyro)는 모든 방향으로 자유롭게 회전할 수 있다. 따라서 짐벌(Gimbal) 링이 기울어지는, 꼬이든, 움직이든 간에 자이로는 원래의 회전면 안에서 남아 있으려고 할 것이다. 자이로 회전자의 질량이 클수록, 자이로 회전자의 회전이 자이로스코프 강직성 빠를수록 강하다. 편위는 자이로가 지구의 중력에 관계없이 자세를 유지하기 때문에, 지구의 자전에 의한 지구의 한 기준축과 각 변위가 생기는데 이것을 말한다.

참고자료

· 항공기 장비(태영문화사)윤홍의,송경화,권병국 공저
· 네이버 블로그 http://blog.naver.com/airsong7/100096998451
· 네이버 카페 http://cafe.naver.com/airmanwannabe/45711
· 네이버지식인 http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=8&dirId=81205&docId=27678542&qb=7J6Q7J