Το γυροσκόπιο αποτελείται από ένα δισκοειδή ρότορα, αναρτημένο σε ελαφρούς δακτυλίους τα αντίζυγα, που συνδέονται με το πλαίσιο υποστήριξης μέσω τριβέων (ρουλεμάν) σχεδόν μηδενικής τριβής.
Περιστρεφόμενο σε υψηλές ταχύτητες το γυροσκόπιο ενεργή με εξαιρετική σταθερότητα κρατώντας την κατεύθυνση του άξονα περιστροφής του ρότορα.
Πολλά παιδικά παιχνίδια φέρουν τέτοιες ιδιότητες εξάπτοντας τη φαντασία. Ισορροπούν πάνω σε ένα νήμα ανθίστανται στην αλλαγή της θέσης τους διατηρώντας πάντα τη διεύθυνση του άξονα περιστροφής τους.
Στην αρχή της στροφορμής οφείλει τις ιδιότητες του το γυροσκόπιο, μια περιστρεφόμενη μάζα τείνει να διατηρεί σταθερό στο χώρο το επίπεδο περιστροφής της.
Οι πλανήτες σταθεροποιούν την τροχιά τους με τον ίδιο τρόπο. Οι τεχνητοί δορυφόροι εξασφαλίζουν τη σταθερότητα του προσανατολισμού τους τιθέμενοι σε περιστροφή.
Το γυροσκόπιο εξουδετερώνει το αποτέλεσμα κάθε δύναμης που ασκείται επάνω του.
Υπακούοντας στον πρώτο νόμο του Νεύτωνα. Κάθε δύναμη ασκούμενη σε σώμα το επιταχύνει παράλληλα με τη φορά της. Όντος αν στον άξονα του γυροσκοπίου ασκηθεί μια δύναμη θα τον αναγκάσει να κινηθεί προς την κατεύθυνση της.
Καθώς το σύστημα περιστρέφεται εξαναγκάζει σε περιστροφή και το άνυσμα της ταχύτητας, εκτελώντας έτσι μια κίνηση μετάπτωσης κατά την οποία ο άξονας διαγράφει την επιφάνεια ενός κώνου, παραμένοντας σταθερός σε ένα σημείο.
Ταυτόχρονα η ανάρτηση προσφέρει στον ρότορα ελευθερία περιστροφής προς κάθε κατεύθυνση. Που μπορεί και του εξασφαλίζει τη δυνατότητα να διατηρήσει σταθερό το επίπεδο περιστροφής του.
Κάθε κλίση των πτερύγων ενός αεροσκάφους το γυροσκόπιο μπορεί με αυτόν τον τρόπο να το αποκαλύψει.Ένα δεύτερο γυροσκόπιο ταυτόχρονα ελέγχει την προσθοπίσθια κλίση του αεροσκάφους. Τα δεδομένα με τα στοιχεία των επιταχυνσιομέτρων παρέχουν πλήρη εικόνα της θέσης και κίνησης ως προς τον ορίζοντα. Που χρησιμεύει ως βάση για την αυτόματη καθοδήγηση του Αυτόματου Πιλότου.
Το γυροσκόπιο χρησιμοποιήθηκε σε πλοία αφού με την τοποθέτηση μιας πυξίδας σε αυτό η αξιοπιστία του οργάνου αυξάνεται πολύ, καθώς δεν επηρεάζεται από τους κλυδωνισμούς του πλοίου.
Το γυροσκόπιο
Η πρώτη γνωστή συσκευή παρόμοια με ένα γυροσκόπιο το “Περιστρεφόμενο κάτοπτρο” (Whirling Speculum) επινοήθηκε από τον John Serson το 1743.
Το 1832, ο Αμερικανός Walter R. Johnson ανέπτυξε μια παρόμοια συσκευή που βασιζόταν σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο.
Η πρώτη λειτουργική γυροσκοπική πυξίδα κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας το 1904 από τον γερμανικό εφευρέτη Hermann Anschütz Kaempfe.
Το 1910 ο Αμερικανός Elmer Sperry ίδρυσε μια επιχείρηση που συνεχίζει να λειτουργεί ελέγχοντας περί τις 400 σχετικές ευρεσιτεχνίες και κατασκευάζοντας διαφόρων τύπων γυροσκόπια.
Σήμερα κατασκευάζονται μικρομηχανικά γυροσκόπια, κατάλληλα να ενσωματωθούν σε ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Σχετικά Άρθρα
Ατομικό ρολόι καισίου : Πώς λειτουργούν τα ατομικά ρολόγια
Μικροσκόπιο : Πώς λειτουργεί το μικροσκόπιο;
