Co sprawdzić w Żyrokompas.
Żyrokompas szuka północy rzeczywistej szybko wirującym wirnikiem, którego oś przez grawitację i sterowanie precesją ustawia się wzdłuż osi obrotu Ziemi — zamiast czuć ziemskie pole magnetyczne jak kompas magnetyczny. To czyni go odpornym na deklinację, na dewiację od własnej stali i elektryki statku oraz na rejony polarne, gdzie kompas magnetyczny staje się zawodny. Różni się od kompasu satelitarnego, który wyprowadza kurs z różnicy fazy wielu anten GNSS i nie potrzebuje czasu rozruchu, ale zależy całkiem od dostępności sygnału satelitów. Większość statków SOLAS nadal nosi żyrokompas jako pierwotne odniesienie kursu właśnie…
Co definiuje ten typ
Żyrokompas szuka północy rzeczywistej szybko wirującym wirnikiem, którego oś przez grawitację i sterowanie precesją ustawia się wzdłuż osi obrotu Ziemi — zamiast czuć ziemskie pole magnetyczne jak kompas magnetyczny. To czyni go odpornym na deklinację, na dewiację od własnej stali i elektryki statku oraz na rejony polarne, gdzie kompas magnetyczny staje się zawodny. Różni się od kompasu satelitarnego, który wyprowadza kurs z różnicy fazy wielu anten GNSS i nie potrzebuje czasu rozruchu, ale zależy całkiem od dostępności sygnału satelitów. Większość statków SOLAS nadal nosi żyrokompas jako pierwotne odniesienie kursu właśnie dlatego, że jest samowystarczalny i nie wisi na sygnale zewnętrznym.
Główne elementy
Element czuły
Sam wirujący wirnik, zawieszony tak, by mógł swobodnie precesować, tworzy element szukający północy. Nowoczesne jednostki używają żyroskopu światłowodowego lub laserowego pierścieniowego zamiast mechanicznie wirującej masy, osiągając ten sam wynik szukania północy inną zasadą fizyczną — termin żyrokompas stosuje się nadal do obu.
Układ nadążny i powtarzacze
Układ serwo trzyma różę kompasową lub wyjście cyfrowe zestrojone z elementem czułym i rozdziela sygnał kursu do powtarzaczy na skrzydłach mostka, radaru, autopilota i VDR.
Obwody korekcji
Korekcja błędu prędkości i szerokości wyrównuje systematyczny błąd kursu, jaki żyrokompas rozwija z własnej prędkości i kursu statku względem obrotu Ziemi — nakładana automatycznie z wejścia logu prędkości i szerokości.
Zasilanie
Chodzi z zasilania statku podpartego źródłem awaryjnym — bo utrata odniesienia kursu w wypadku to dokładnie chwila, gdy jest najbardziej potrzebne.
Dobór i wymiarowanie
Nie ma tu pytania o wydajność jak przy pompie czy sprężarce; wybór leży między techniką masy wirującej a optyczną (światłowodową lub laserową pierścieniową) oraz między instalacją pojedynczą a podwójnie redundantną, wymaganą na statkach większych lub wyższej klasy.
- Czas ustalania do stabilnego kursu po starcie — istotny dla czasu obrotu statku w porcie
- Specyfikacja dokładności, typowo w ułamku stopnia, względem wymagań klasy nawigacyjnej statku
- Liczba potrzebnych powtarzaczy i interfejsów przez mostek, radar, ECDIS, autopilota i VDR
- Wymóg redundancji — niektóre znaki bandery i klasy wołają o drugie niezależne źródło kursu
Przepisy i klasa
Rozdział V konwencji SOLAS wymaga od statków o pojemności brutto 500 i większej żyrokompasu lub innych środków wyznaczania i pokazywania kursu — konkretny wymóg zależy od wielkości i typu statku. Normy eksploatacyjne IMO dla żyrokompasów stawiają wymagania dokładności i czasu ustalania, które jednostka z uznaniem typu musi spełnić. Towarzystwa klasyfikacyjne weryfikują instalację, układ zasilania i sprzęg z innym sprzętem obowiązkowym przy przeglądzie nowej budowy i przeglądach okresowych potem.
Typowe usterki
| Usterka | Przyczyna | Skutek |
|---|---|---|
| Uporczywy błąd kursu | Korekcja prędkości/szerokości nieaktualizowana lub wadliwe wejście logu | Mały, ale realny błąd kursu — gorszy na wysokiej szerokości lub przy dużej prędkości |
| Powtarzacz niezgodny z kompasem głównym | Dryf serwa nadążnego albo padły selsyn powtarzacza | Skrzydło mostka lub radar pokazują inny kurs niż jednostka główna |
| Długie lub nieudane ustalanie po starcie | Zużycie łożysk na starszych jednostkach z masą wirującą, albo wada elementu żyroskopu optycznego | Opóźnione wyjście w oczekiwaniu na ustalenie kompasu — albo poleganie na odniesieniu wtórnym |
| Utrata sygnału kursu do autopilota | Wada interfejsu lub okablowania między żyrokompasem a autopilotem | Autopilot spada w gotowość, wymagając sterowania ręcznego |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Świadectwo uznania typu zgodne z bieżącymi normami eksploatacyjnymi IMO
- Wartości czasu ustalania i dokładności dobrane do profilu pracy statku, nie tylko do minimum normy
- Zgodność interfejsów z istniejącym ECDIS, radarem i autopilotem bez obejścia bramką
- Wsparcie serwisowe zdolne sięgnąć rejonu żeglugi statku dla kalibracji i naprawy
Nim skażecie żyrokompas za błąd kursu, sprawdźcie najpierw wejście logu prędkości — bo zawieszone lub błędne zasilanie prędkością daje dokładnie ten sam objaw co prawdziwa wada żyroskopu.