자이로계기에 관하여 논하라

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론
1. 자이로의 원리
2. 자이로 회전자의 동력원
3. 방향 자이로 지시계
4. 자이로 수평 지시계
5. 선회 경사계

Ⅲ. 결론

Ⅳ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ서론

자이로(Gyroscope)는 1852년 프랑스의 물리학자가 세차운동을 이용한 회전 감지기를 제작하여, 라틴어에서 “gyro(회전)”와 “skopein(관측)”란 단어를 합성하여 명명한 이래, 성능 향상, 소형 경량화 및 제작 비용 절감을 위한 기술 개발을 거듭하여 꾸준히 발전되어 오늘날 항공기에도 자이로 계기가 사용되었다.
항공기에서 흔히 볼 수 있는 멋진 기동을 할 수 있는 것은 조종사가 항공기의 자세를 자이로에서 생성된 신호를 이용하여 항공기를 제어하고 해당 정보를 계기를 통해 얻기 때문에 가능한 것이다.
본 글은 자이로 계기의 원리, 회전자의 동력원, 그리고 자이로 계기의 종류인 방향 자이로 지시계, 자이로 수평 지시계, 그리고 선회 경사계에 대하여 알아볼 것이다.

Ⅱ본론

1. 자이로의 원리
자이로는 강직성과 섭동성이라는 특수한 성질이 있으며 이 성질을 응용한 것이 자이로 계기이다.

가. 강직성과 편위
자이로는 바깥에서 힘이 가해지지 않으면 자이로 회전자 축은 일정 방향으로 힘을 유지하려는 성질을 가지고 있는데 이 성질을 강직성이라고 한다. 강직성은 자이로 회전자의 질량이 클수록, 자이로 회전자의 회전이 빠를수록 강하다.
예를 들어 자전거의 바퀴는 점점 더 빨리 달려서 더 빨리 회전하려 할수록 회전면 안에서 더욱 안정화된다. 반대로 느리면 느릴수록 더 불안해질 것이다.
자이로가 지구의 중력에 관계없이 자세를 유지하기 때문에 지구의 자전에 의한 지구의 한 기준 축과 각 변위가 생기는데 이를 편위라고 한다.

나. 섭동성
섭동성이란 자이로에 외부의 힘이 가해졌을 때의 반응으로서 기울임 혹은 회전 등을 말한다. 그런데 이 반응은 외부의 힘이 가해진 그 지점에서 발생하는 것이 아니라, 회전 방향으로 90° 지난 시점에서 발생한다. 이 원리를 이용하여 항공기가 방향을 바꿀 때 생성되는 힘의 양을 측정하여 선회율을 알기 위해 사용할 수 있다.

참고자료

· 정인성, 이기형. (1994). 자이로 원리를 응용한 관성센서에 의한 비행체의 안정성 향상 ( A Stability Improvement of Spacecraft by Inertial Sensor Using Gyro Principle ). 대한기계학회지, 34(7), 546-557.
· 李健寧, 權萬五. (2000). 자이로 구동장치를 이용한 공중물체의 자세제어 및 안정화. 전기학회논문지 D, 49D(8), 459-466.
· 문홍기, 정일경, 오문수. (1995). 자이로스코프의 기술현황 및 발전추세. 한국항공우주학회지, 23(1), 142-147.
· KAI 항공우주항공교육원. 항공과학 원리. 각속도: 자이로의 원리 및 항공기 적용예.
· 네이버 블로그. 꿈을 이루는 비행학교. [제18강] 항공계기(5)- 자이로 계기
· 태영문화사. 항공기 장비. 권병국, 송경화 외. 2019.