Gyroskop Kreisel

Kreiselgyroskop Gyroskop

Unter dem Begriff Gyroskop versteht man ein Instrument, das aus einem Gyroskop besteht, das sich mit hoher Geschwindigkeit auf einem beweglichen Lager drehen kann. Kreisel sind Kreisel, die in einem stabilen Rahmen montiert sind und faszinierende physikalische Eigenschaften aufweisen. Gyrogesetze, Trägheitsmoment, Präzession, Nutation, kraftfreier Kreisel.

mw-headline" id="Geschichte">Geschichte[Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten]

Bei einem Gyroinstrument, auch Gyro-Stabilisator oder Gyroskop oder Gyroskop oder Gyroskop oder Gyroskop bezeichnet (griechisch www w. gyro, deutsche "Rotation" und www. gyro.com), handelt es sich um einen schnell rotierenden, symmetrischen Gyro, der sich in einem verschiebbaren Kugellager bewegt. Durch die Erhaltung des Drehimpulses hat der Gyro eine hohe Trägheit gegenüber Positionsänderungen im Weltraum. Wenn die Drehzahl zwischen dem Gyroskop und dem Korb bestimmt wird, nennt man das einen Kreisel.

Kreisel werden als Navigationsgeräte und zur aktive Lagekontrolle, vor allem in der Luft- und Raumfahrtindustrie, eingesetzt. In der Lagekontrolle von Raumfahrzeugen wie z. B. Satellitensystemen wird genutzt, dass das aus Raumfahrzeug und Gyroskop bestehende Gesamtsystem seinen Drehsinn behält und damit die Position durch Drehimpulstransmission zwischen beiden kontrolliert werden kann. Derzeit wird der Ausdruck Kreisel oder Kreisel für eine Reihe von Winkelgeschwindigkeitssensoren übertragen, die keine Kreisel beinhalten, aber den selben Verwendungszweck wie ein echtes Kreiselgerät haben.

Der Kreisel - heute werden die Bezeichnungen Kreisel und Kreiselkompass gleichbedeutend benutzt - wurde 1810 von Johann Göttlieb Friedrich von Boltenberger, Ordinarius für Naturwissenschaften, Mathematiker und Astronomen an der Uni Tübingen, entwickelt; ein Muster wurde 2004 von Alfons Renz, Privatdozent am Fachbereich Biologie der Elitehochschule Tübingen, am Kepler-Gymnasium Tübingen zum ersten Mal wieder entdeckt.

1 ] 1852 entwickelte Léon Foucault das Gyroskop bis zur Herstellung des Gyrokompasses, worin der erste Gyroskop von 1810 als Konzept nicht zu unterscheiden ist und eine wichtige Basis für die Entwicklung des Gyrokompasses im Jahr 1852 war. Gyrosysteme können als ein abgeschlossenes Gesamtsystem betrachtet werden, dessen Drall unverändert ist. Wenn eine externe Last die Rotationsachse des Gyros zu neigen sucht, entsteht ein Drehmomentwert.

Zur Aufrechterhaltung des Gesamtimpulses neigt sich die gyroskopische Achse rechtwinklig zur Angriffskraft. Beide Gesetze sind die Basis für alle Gyroinstrumente: Dabei ist der erste Datensatz eine Konsequenz der Masseträgheit, der zweite Datensatz eine Konsequenz des Drehsatzes (Satz des Drehimpulses). Bei einem geschlossenen Regelkreis bleiben sowohl der Summenimpuls als auch das Drehmoment konstant.

Stabilitäts- und Präzessionssteigerung mit dem Drall des Gyros. Der Effekt wird auch als Richtungsgyroskop oder Richtungsgyroskop beschrieben; bedeutende technologische Anwendungsgebiete sind der Kunsthorizont und der Kurskyroskop der Aviatik. Jede noch so kleine Unsymmetrie führt in der Realität zu einer langsamen Auswanderung der Gyroachse (Gyrotrift), die durch geeignete Massnahmen mehr oder weniger verringert werden kann.

Noch weiter gefasst wird die Präzession: z.B. als Manipulationsgröße für mechanische Stabilisierungsaufgaben, für den Gyrokompass von nautischen Instrumenten oder für die Vermessung von Gyros (richtungsweisende oder nordsuchende Gyros) oder für den Instrumentenflug an der Blinker. Gyroinstrumente sind in der Verkehrsingenieurwesen weit verbreitet, vor allem zur Ausrichtung und Steuerung. Gyroskop-Sensoren sind in vielen Smart-Phones und Tabletts inbegriffen.

Allerdings würde bei jedem gyroskopischen System ein kleines Ungleichgewicht über einen längeren Zeitraum zu einer zunehmenden gyroskopischen Drift mit sich bringen, die vor allem in der Luftfahrt sehr stören würde. Dazu werden magnetunterstützte Gyrosyn-Geräte zur Stabilisierung der Richtung auch über einen längeren Zeitraum beibehalten. Jedes Flugzeugcockpit enthält in der Praxis in der Praxis mehrere Kreiselinstrumente: Andere gyroskopische Systeme sind im Rumpf des Flugzeugs angeordnet und werden dort üblicherweise zu einem INS (Inertial Navigation) kombiniert.

Gyro-Instrumente in Kampfschiffen oder Tanks erlauben es, die Kanonen trotz der Schwellung oder Unebenheit des Terrains genau auf die anvisieren. Auch in anderen Gebieten (wo Kreisel hier auch für Winkelgeschwindigkeitssensoren steht, die eigentlich nicht auf Gyroskopen basieren) ist die Positionskontrolle wichtig: In Flugmodellen und Hubschraubern werden Kreisel verwendet, um eine oder mehrere Äxte gegen Windeinflüsse oder Nebenwirkungen des Steuerungssystems zu fixieren, da sie sonst schwierig zu steuern sind.

Wurden zunächst mechanisch arbeitende Gyroskope benutzt, so werden heute Piezo oder SMM-Sensoren (Silicon Micro Machine) zum Einsatz kommen, in beiden FÃ?llen werden die Regelkorrekturen mit Hilfe von integrierten Mikrocontrollern unmittelbar im Flugexperiment berechnet. In Flugzeugträgern wird auch eine kreiselartig montierte Bauweise zur Stabilisierung des Anflugstrahls genutzt, so dass die Wellenbewegungen der Schiffe nicht auf den Träger übergehen.

Statt dessen ist ein Gyroskop instrument unmittelbar mit der Steuereinheit verbunden, was zuerst auf der A4 (V2-Rakete) im Zweiten Weltkrieg erfolgte. Der Kreiselregler soll ungewollte Beeinträchtigungen wie Drift durch Winde oder Unebenheiten im Fahrbetrieb ausgleichen, um den programmierten Flugweg beizubehalten. Im Weltraum werden Gyroskope zur Positionskontrolle eingesetzt: Das Trägheitsrad und das Reaktionsscheibe selbst werden in einem nahezu kraftfreien Weltraum stabilisiert.

Für den im 4. Quartal 2004 gelaunchten Schwerkraft-Satelliten, dessen erste Resultate im 4. Quartal 2007 veröffentlicht wurden, wurde das bisher genaueste und technologisch ausgereifteste Gyroinstrument entwickelt. Kreisel werden auch in gyostabilisierten Binokularen eingesetzt, wo das Gyroinstrument auch die Betrachtung von Speedbooten oder von Hubschraubern oder Fahrzeugen durchführt. In der BMW S 1000 WR kommen auch zwei Kreisel zur dynamischen Traktionskontrolle (DTC) zum Einsatz. Bei der BMW S 1000 WR werden zwei Kreisel eingesetzt.

Im Jahr 2009 wurden Kreisel in Nintendos Wii Bewegungsmelder Wii Touchscreen zum ersten Mal in der Unterhaltungsbranche verwendet. Die " Bewegungssteuerung der Wiedergabestation 3 " verfügt ebenfalls über einen Kreiselsensor. Kürzlich wurde diese Technologie bei der Motorradweltmeisterschaft der FIM auf die Bordkamera übertragen und zum ersten Mal auf Valentino Rossi's Motorradmodell auf dem Saxenring angewendet. Babajewa Nina Fjodorowna: Kreiselegeräte (Originaltitel: Giroskopie, Übersetzung von Volker Christoph).

Militärauftrag der DDR, Berlin 1975. Wolf von Fabeck: Kreiselegeräte, Die verschiedene Gerättypen und ihre technischen Applikationen, Principalbedingte Error und deverätetechnische solutions, physics. Der Gyroskop Alfons Renz: Bohnenberger. Darin: Thübinger Blatt 93 (2007), S. 27-34 Harro Simon: Instrumentenflugwissenschaft und Schifffahrt, Teil I, Fachbücher der Luftfahrttechnik, Bd. 81 Reich, München 1961 Jörg F. Wagner, Helmut Sorg, Alfons Renz: Die Maschine von Bohnenberger.

Darin: In: In: In: In: In: In: In: In: In: The machine of Bohnenberger. Hochsprung ? Jörg F. Wagner; Helmut Sorg; Alfons Renz: Die Maschine von Bohnenberger. Darin: In: In: In: In: In: In: In: In: In: In: The machine of Bohnenberger.

Der Revisionsleiter für Systeme, Dienste und Anwendungen, Bd. Drei (! 2005), vier, S. 69-77; Alfons Renz: Bohnenberger' s Gyroskop.

Mehr zum Thema