GYROSCOPES & GYROMÈTRES
Gyroscopes libres
Le problème essentiel consiste à suspendre la toupie en minimisant l'incertitudeΔC sur le couple qui lui est appliqué. L'ingéniosité des inventeurs et l'importance des recherches technologiques ont favorisé l'apparition de multiples réalisations parmi lesquelles on peut citer :
Gyromètre directionnel
Encyclopædia Universalis France
– la suspension par cardan, équipée de roulements à billes de haute précision ; en laboratoire, la dérive de ce type d'appareils (sous l'action de ΔC) est de l'ordre de quelques degrés par heure ; ce type de suspension est utilisé dans les directionnels et les horizons gyroscopiques ;
– la suspension par flottaison ; la poussée d'Archimède, agissant sur les anneaux de cardan et sur un carter étanche renfermant la toupie, soulage les paliers, qui peuvent alors être équipés d'ensembles pivot-rubis ; les performances atteignent quelques centièmes de degré par heure ;
– la suspension hydrodynamique ; la rotation de la toupie, agissant sur le gaz ambiant, provoque des surpressions équilibrant son poids ; en fonctionnement, la toupie n'est soumise à aucune usure mécanique (performances de un à quelques centièmes de degré par heure) ;
– la suspension électrique ; la toupie, sphérique, est placée entre des électrodes, soumises à des potentiels électriques la maintenant en « lévitation » (performances meilleures que 10-4 degré par heure) ;
– La suspension élastique ; la toupie est reliée au boîtier par des éléments élastiques dont la raideur et l'inertie doivent vérifier une relation, dans laquelle entre la vitesse de rotation de la toupie ; le respect de cette condition annule le couple transmis à la toupie ; la précision est de un à quelques millièmes de degré par heure.
Tous ces appareils sont équipés de détecteurs d'écart, permettant de mesurer, à chaque instant, la position angulaire relative de l'axe de la toupie par rapport au boîtier. Ils comportent souvent, de plus, des « moteurs-couples », permettant d'appliquer à la toupie des couples connus, dans le but de compenser certains couples perturbateurs ou encore d'obtenir de la toupie une précession déterminée.
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Écrit par
- Jean-Claude RADIX : ingénieur civil ENST professeur indépendant
Classification
Pour citer cet article
Jean-Claude RADIX. GYROSCOPES & GYROMÈTRES [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Gyrolaser et Gyromètre
Encyclopædia Universalis France
Gyroscope libre
Encyclopædia Universalis France
Toupie en rotation
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
FOUCAULT LÉON (1819-1868)
- Écrit par Cyril VERDET
- 990 mots
- 1 média
...même qui coïncide avec le mouvement de rotation de la Terre dans le référentiel héliocentrique. Dans le même registre, il invente l’année suivante le gyroscope, appareil muni d’une masse en rotation dont l’axe de rotation est libre de s’orienter selon n’importe quelle direction. On constate qu’une fois... -
MÉCANIQUE SPATIALE
- Écrit par Jean-Pierre CARROU
- 6 610 mots
- 13 médias
La stabilisation gyroscopique (dite par spin) est le mode passif le plus utilisé. Le satellite est mis en rotation comme une toupie dont l'axe doit demeurer fixe dans l'espace. Cet axe tend à décrire un mouvement conique que l'on peut annuler grâce à des systèmes d'amortissement de nutation actifs (boucle... -
SOMMERFELD ARNOLD (1868-1951)
- Écrit par Agnès LECOURTOIS
- 211 mots
Physicien et mathématicien allemand, né à Königsberg et mort à Munich. Après des études de mathématiques et de sciences à l'université de Königsberg, Arnold Sommerfeld devint assistant à l'université de Göttingen et enseigna les mathématiques à Clausthal (1897) et à Aix-la-Chapelle (1900). En...
-
SPERRY ELMER AMBROSE (1860-1930)
- Écrit par Jean-Pierre LÉVIS
- 210 mots
Inventeur et industriel américain. Né à Cortland (État de New York), Elmer Ambrose Sperry consacra une grande partie de sa vie aux perfectionnements et aux développements de l'électrotechnique (lampes à arc, dynamos, matériel minier, traction électrique sur rail et sur route) et de l'...
Voir aussi
