Compas gyroscopique sur les navires: Construction, travail et utilisation
Un compas gyroscopique est une forme de gyroscope largement utilisée sur les navires utilisant une roue gyroscopique à rotation rapide alimentée électriquement et des forces de frottement, entre autres facteurs utilisant les lois physiques de base, les influences de la gravité et la rotation de la Terre pour trouver le vrai nord.
Construction
Le compas gyroscopique est devenu un instrument indispensable dans presque tous les navires marchands ou navires de guerre pour sa capacité à détecter la direction du nord vrai et non du nord magnétique. Il est composé des unités suivantes:
- Boussole principale: Découvre et maintient la lecture du vrai nord à l’aide d’un gyroscope.
- Compas répéteurs: Recevez et indiquez la vraie direction transmise électriquement par le Compas maître.
- Enregistreur de cours : Enregistre en continu les manœuvres sur une bande de papier en mouvement.
- Panneau de commande: Régit le fonctionnement électrique du système et vérifie l’état de fonctionnement au moyen d’un compteur approprié.
- Régulateur de tension: Maintient l’alimentation constante du navire au moteur-générateur.
- Unité d’alarme: Indique une défaillance de l’approvisionnement du navire.
- Panneau amplificateur : Contrôle le système de suivi.
- Générateur de moteur: Convertit l’alimentation CC du navire en courant alternatif et alimente l’équipement de la boussole.
Les compas gyroscopiques sont reliés aux compas répéteurs via un système de transmission. Le rotor à rotation rapide attaché pèse de 1,25 à 55 livres.
Il est entraîné des milliers de tours par minute par un autre moteur électrique. Cependant, la partie la plus essentielle d’un système de compas gyroscopique est le rouet, connu sous le nom de gyroscope.
Fonctionnement
Les champs magnétiques externes qui dévient les compas normaux ne peuvent pas affecter les compas gyroscopiques. Lorsqu’un navire modifie sa trajectoire, le cadre à entraînement indépendant appelé « Fantôme » se déplace avec lui, mais le système de rotor continue de pointer vers le nord.
Ce manque d’alignement lui permet d’envoyer un signal au moteur d’entraînement, qui déplace à nouveau le pas fantôme avec le système de rotor dans une trajectoire où le fantôme n’a peut-être traversé qu’une fraction d’un degré ou plusieurs degrés du cercle du compas.
Dès qu’ils sont alignés, des impulsions électriques sont envoyées par le fantôme aux compas répéteurs pour chaque degré qu’il parcourt.
Le Gyroscope du Gyrocompas est monté de manière à pouvoir se déplacer librement autour de trois axes mutuellement perpendiculaires et est contrôlé de manière à permettre que son axe de spin s’installe parallèlement au méridien véritable, influencé par la rotation et la gravité de la Terre.
Les applications du système Gyrocompas sont basées sur deux caractéristiques fondamentales, qui sont:
- Inertie gyroscopique: La tendance de tout corps tournant à maintenir son plan de rotation.
- Précession : Propriété qui fait bouger le gyroscope lorsqu’un couple est appliqué. Mais au lieu de se déplacer dans la direction du couple, il se déplace perpendiculairement à l’axe du couple appliqué et également au rouet.
Ces deux propriétés et l’utilisation des deux forces naturelles de la Terre, la rotation et la gravité, incitent le Gyrocompas à rechercher le nord véritable.
Une fois installé sur le vrai méridien, le rotor y restera indéfiniment tant que l’alimentation électrique du navire restera constante et inchangée et non affectée par les forces extérieures.
Utilisation et erreurs
Les compas gyroscopiques sont principalement utilisés dans la plupart des navires afin de détecter le vrai nord, de diriger, de trouver des positions et d’enregistrer des caps.
Mais en raison de la trajectoire, de la vitesse et de la latitude du navire, il pourrait y avoir des erreurs de cuisson à la vapeur. Il a été constaté que sur les parcours Nord, le Compas gyroscopique nord est légèrement dévié vers l’Ouest du méridien véritable, tandis que sur les parcours Sud, il est dévié vers l’Est.
Les navires modernes utilisent un système GPS ou d’autres aides à la navigation pour transmettre des données au Gyrocompas afin de corriger l’erreur. Une triade orthogonale de conception à fibre optique et des gyroscopes laser en anneau qui appliquent les principes de la différence de trajet optique pour déterminer le taux de rotation, au lieu de dépendre des pièces mécaniques, peuvent aider à éliminer les défauts et à détecter le vrai nord.
Vous pouvez également lire – Système d’identification automatique (AIS) & L’importance du Système de suivi des navires
Une introduction à la boussole Fluxgate
Avertissement: Les opinions des auteurs exprimées dans cet article ne reflètent pas nécessairement celles de Marine Insight. Les données et graphiques, s’ils sont utilisés, dans l’article proviennent des informations disponibles et n’ont été authentifiés par aucune autorité légale. L’auteur et Marine Insight ne prétendent pas qu’il est exact et n’en acceptent aucune responsabilité. Les opinions ne constituent que les opinions et ne constituent aucune ligne directrice ou recommandation sur une ligne de conduite à suivre par le lecteur.