Существует ли электромотор с нулевым КПД? Т.е., суть которого только в приведении ротора в движение, без передачи энергии вращения куда-либо? Уверен, данный вопрос может озадачить даже знатоков из известного телеклуба.
Для работы ряда автоматических устройств, необходимо решить две задачи – пространственной ориентации и навигации. И если навигация была известна человеку с начала его истории, то создание автоматических систем ориентации – один из величайших
прорывов в истории технического развития человеческой цивилизации.
Кстати, говоря о нулевом КПД гироскопа, автор не вполне прав. Один из эффективных способов управления космическими аппаратами – силовые гироскопы, или гиродины, эффективно применяющиеся на космических станциях. Но, все же основная задача гироскопических устройств – создание искусственного чувства равновесия. Без него немыслима работа ни космической, ни авиационной, ни морской техники. Гражданской, а, тем более, военной.
История гироскопических устройств началась с банальной детской игрушки – волчка. Еще в незапамятные времена было обращено внимание на то, что волчок, падающий на бок, довольно долго устойчив при быстром вращении, причем даже при слабых толчках, он стремиться вернуться в исходное положение. Менее известна показанная автору академиком Журавлевым т.н. «кельтская ложка» — ложка с неравномерно налитым в нее свинцовым грузиком, при вращении демонстрирующем интереснейшие и на взгляд непрофессионала «невозможные вращения».
Более сложный прототип гироскопа – маятник Фуко. Задуманный для наглядной демонстрации вращения Земли, он также демонстрирует гироскопические эффекты, плюс имитирует подвес ротора гироскопа. Кстати, и сама Земля являет себя ротором колоссального, т.н. непосредственного гироскопа. Следующим примером устойчивости через быстрое вращение стали снаряды, быстро раскручиваемые в нарезном стволе – так же пример непосредственного гироскопа.
При относительной простоте конструкции: быстровращающийся ротор, заключенный в кардановый подвес, гироскоп представляет собою комплекс крайне прецизионно изготовленных деталей. Сигнал, снимаемый с гироскопа, позволяет оценить скорость разворота корпуса объекта управления (режим датчика угловой скорости), или подать сигнал на органы управления (режим одноосного стабилизатора). Объединение гироскопов в платформенные иди бесплатформенные комплексы из 3-х и более (для резервирования на случай возможных отказов), позволяет создать систему управления ориентированием в пространстве.
Классические гироскопы с электроприводом – шедевры точной механики и машиностроения, существенно потеснены в наше время из систем автоматического управления гироскопами на новых физический принципах: волоконнооптическими, динамически настраиваемыми и т.д. Тем не менее, родившиеся из детской игрушки, гироскопические устройства навсегда останутся в истории техники как одно из самых наукоемких и технологически совершенных изделий.