자이로스코프

목차

1. 자이로스코프 (gyroscope)

2. 원리
(1) 강직성 (Rigidity, 보전성)
(2) 섭동성 (precession, 보전성)
(3) 편위 (Drift)

3. 자이로계기의 종류
(1) 방향 자이로 지시계 (Direction gyro indicator, DG, Heading Indicator)
(2) 수평 자이로 지시계 (Artificial horizon ind, Attitude gyro Indicator)
(3) 선회경사계 (Turn & Bank indicator)

본문내용

1. 자이로스코프 (gyroscope)
자이로스코프는 방향의 측정 또는 유지에 사용되는 기구로, 각운동량 보존법칙에 근거합니다. 자이로스코프는 축이 어느 방향으로든지 놓일 수 있는 회전하는 바퀴입니다. 자이로스코프가 빠르게 회전할 때에는, 외부에서 토크(torque)이 주어졌을 때 그 방향이 회전에 의한 각운동량(angular momentum)에 의해 회전하지 않을 때보다 훨씬 적게 변화합니다. 자이로스코프는 짐벌(수평 유지 장치)에 놓이게 되므로 외부의 토크는 최소화되며, 장착된 받침이 움직이더라도 그 방향은 거의 고정되게 됩니다.

2. 원리
자이로계기는 강직성과 섭동성을 이용하여 항공기의 기수방위, 항공기의 분당 선회량, 항공기의 자세표시 등을 표시합니다. 자이로스코프에 적용되는 기본원리는 그림으로 설명드리자면 가운데에서 회전하고 있는 회전체(Rotor)는 회전체에 직교하는 중심축(회전체 막대기)을 중심으로 넘어지지 않으려는 성질을 이용한 것입니다. 어린시절 위와 비슷한 장난감을 실로 감아 돌려서 회전시킨 다음 장난감 중심축을 실 위에 올려놓으면 Rotor가 돌아가는 동안 장난감이 실 위에서 넘어지지 않는 것이 기억에 남아있습니다. 가장 간단한 적용으로는 두발 자전거의 예가 있습니다. 자전거는 달리지 않은상태(즉 휠이 돌아기지 않는 상태)에서는 좌우로 넘어지지만, 자전거가 달리기 시작하여 휠이 돌아가면 좌우로 잘 넘어지지 않습니다. (위 그림의 Rotor를 90도 돌려서 자전거 휠이라 생각하시면 이해가 수월합니다) 또 풋볼 던질때도 회전을 줘서 던지면 공이 이리저리 돌지 않고 회전축을 중심으로 날아가게 됩니다. 탄환도 마찬가지입니다. 회전을 줘서 발사하면 공기의 저항 중에 중심을 잃지 않고 직선으로 날아가게 됩니다. 회전하는 중심축으로 유지하려는 성질을 강직성이라고 합니다.

참고 자료

없음