Gyrokompass, instrument som kan oppfattes som en kombinasjon av gyroskop og pendel; også kalt foucaultgyroskop etter L. Foucault, som gjorde de første undersøkelser av et slikt instrument. Dets virkemåte er, likesom foucaultpendelens, en følge av at Jorden roterer om sin egen akse. Gyrokompasset kan brukes som bevis for at Jorden roterer; kalles også for gyrostatisk kompass og gyroskopkompass.

Gyrokompasset består av et gyroskop med rotoren opplagret i et system som svinger om en horisontal akse vinkelrett på rotoraksen og, som pga. tyngdekraften, også innstiller seg slik at rotoraksen blir horisontal. Det hele kan dessuten rotere om en vertikal akse (fig. 1).

Når gyroskopet er i hurtig rotasjon, søker rotoraksen å holde seg i samme retning i rommet. Men når Jorden dreier seg, vil tyngdekraften, sett fra et romfast system, skifte retning og frembringe da et dreiemoment på gyroskopet omkring en akse som faller langs en jordmeridian. Dette bevirker at gyroskopet begynner å rotere om den vertikale akse inntil rotoraksen også peker langs jordmeridianen. Pga. systemets treghet fortsetter også svingningen forbi denne stillingen. Men kreftene motvirker da bevegelsen, slik at man får en pendling omkring likevektstillingen hvor rotoraksen ligger i nord–sør-retningen, og rotoren har samme omløpsretning som Jorden.

Svingeutslaget og perioden avhenger av gyroskopets omløpshastighet og treghetsmoment. Det viser seg at utslaget blir minst ved en svingetid på 84 min, og dette brukes derfor som normal svingetid for alle gyrokompasser. For å få en nøyaktig innstilling dempes svingningene på forskjellige måter, f.eks. ved kombinasjon av to eller flere gyroskoper (fig. 2), eller ved spesielle opphengninger som vist i fig. 3. Rotoren er her hengt opp slik at den kan dreie seg fritt i alle retninger omkring tyngdepunktet, men rotoraksen holdes horisontal av koblingsnålen. Kvikksølvet gjør den ballistiske bøylen lite følsom for plutselige bevegelser av f.eks. et skip. Kompassdempningen fremkommer ved at koblingsnålen sitter litt eksentrisk. Fantomelementet med indikatorskiven holder gyroskopet oppe gjennom en torsjonstråd. Oppstår det en vridning i tråden, settes en servomotor i gang, og skiven dreies slik at den alltid viser retningen av rotoren. Bevegelsen lar seg lett overføre til andre indikatorer, repeterkompasser, som plasseres på hensiktsmessige steder rundt på skipet.

Fordelen med gyrokompasset er at det ikke påvirkes av jern og stål. Det ble derfor utviklet for bruk i ubåter, hvor vanlige magnetkompasser er ubrukelige. Moderne gyrokompasser er pålitelige og mye mer nøyaktige enn magnetiske kompasser og er et av de viktigste navigasjonsinstrumenter på skip. De kan også kobles til kursskrivere og til apparater for automatisk styring. Gyrokompasset har allikevel former for feilvisning som prinsipielt ikke kan unngås. Når et skip beveger seg nordover eller sørover, virker dette som et tillegg til jordrotasjonen i en annen retning, og instrumentet viser en retning som er lik vektorsummen av de to rotasjonsretningene. For skip er denne feilen liten og kan beregnes. I fly med store hastigheter blir feilen så stor at gyrokompass er ubrukbart.

De første brukbare gyrokompasser ble konstruert av tyskeren H. Anschütz 1908. Andre typer ble laget av amerikaneren E. A. Sperry 1911 og engelskmannen S. G. Brown 1916.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.