[其他]延长减速时间的气动陀螺仪

说明书

本发明涉及一个具有整体气源的气动陀螺仪。特别涉及气动陀螺仪的改进，它减少内耗以便延长减速时间或在指定时间内保持转子高速度旋转。

已知的具有整体气源的气动陀螺仪，一个室内有一个气动的反冲转子，而另一个室有压缩的惰性气体，气体刺破两室间的薄壁即从一室内释放。气体被释放时，流过转子轴的内孔并向外流过转子的反冲通道使转子自转。转子旋转后也可以用改变气体压力的办法使万向支架松开。这样的陀螺仪有时也称为烟火陀螺仪，因为常使用烟火技术耒刺破室间薄壁。

上述气动陀螺仪的一个实例由美国专利＃3，393，569做了详述，发表于1968.7.23。现在已转让给如今的受让人。这里引入专利3，393，569作为参考。该专利中所示各种形式的气动陀螺仪都可使用本发明的改进之处。

与弹簧驱动陀螺仪相比，气动陀螺仪的优点是，具有高的相对于它的体积和重量的可用能比。压缩气体的位能迅速地被转换为旋转转子的动能。转子“减速”指的是在气体通过转子通道被释放后转子速度随时间逐渐减慢。各种损耗因素都使这样的陀螺仪变慢。其中最重要的涉及到陀螺与气体完全释放后还留在陀螺仪内部的气体的相互作用而吸收的能量。本发明致力于减少这样的气体摩擦损耗。

这样的气体摩擦损耗是由于反冲转子作用像泵而不像反冲涡轮机，从轴的端部吸入气体并从转子排气口泵出。这就减小了动能并使转子迅速减慢。1981.1.9公布的美国专利＃4，271，709特别论述了这一问题，现已将其转让给如今的受让人，并包括在参考资料之内。该专利披露了一个防止产生如此泵作用的提动阀。这样的泵作用的防止，当然，不能消除处于高速，尤其是超过30，000转/分速度旋转的陀螺仪的其他空气摩擦损耗。

所以，本发明的一个目的是改进陀螺仪的运动特性，为此提供一个改进的气动陀螺仪，它具有延长的减速时间或者是在特定的减速时间有较高的平均速度。本发明的另一个目的是，提供一个在减速期间降低损耗的改进的气动陀螺仪。本发明的另一个目的是提供一个气动陀螺仪，在其减速期内减小它的运行摩擦。再一个目的是制备这样一种陀螺仪，即为了供给转子动能可向陀螺仪供气，而为了延长特别是高速转子陀螺仪的减速时间，又可在起动后从陀螺仪内排出气体。因此，目的是减少气动陀螺仪内空气的摩擦。

依照本发明，减少作用在气动陀螺仪转子上的空气摩擦以延长陀螺仪的减速时间。在准许工作气体导入气室期间，气体已很好地排出。排放以后，气室基本是密封的而有一台吸气器泵继续从该气室排气，气室排气可减小减速时的空气的摩擦。吸气器泵可由取自携带该陀螺仪的运输工具的推进系统的气体，可由运输工具向前运动产生的冲压空气或者由压缩气室的压缩气体耒驱动。要不，吸气器泵也可以用电或机械方法驱动。

图1是依照本发明的一个具体方案制造的气动陀螺仪的剖面图。其中，为了排空转子气室，使用压缩气推动吸气器泵。

图2是本发明的另一个方案的示意图，其中，用一个外部的压缩气源如冲压空气耒完成排气。

参见附图1，气动陀螺仪[11]包括主壳体[13]和用螺栓[17]联接的压缩气体的壳体部分[15]。主壳体[13]规定的气室[19]包含一个装在空心轴子轴[23]上的气体反冲转子。轴[23]被安装在由内部万向支架[27]支承的精密高速轴承[25]内。内万向支架[27]被可转动地支承在外万向支架[28]内，而外万向支架[28]本身支承在壳体[13]中的轴承[31]内。

利用在[33]中一般可见的锁定机械，在释放气体以前把转子[21]和万向支架[27]、[28]“固定好”。要了解锁定机械[33]工作详情可参阅上述3，393，569专利。简言之，锁定机械[33]包括一个活塞[35]，该活塞最初由气压放开和定位，然后让它支撑定位销[37]朝上卡住转子轴[23]的斜面[39]。通过活塞的气压差达到预定值时，定位销[37]被脱开，转子[21]和万向支架[27]、[28]被松开。锁定机械[33]也起导管的作用把压缩气体从中间通道[41]引导到空心转子轴[23]。不过当定位销[33]脱开时，此导管不再与转子轴[23]联接，这时转子轴[23]和壳体[13]内部有畅通的气道。

压缩气壳体[15]规定了压缩气体室[43]，当以已知的方法通过电气动作的烟火推进塞[47]去刺破薄膜[45]时，压缩气室[43]取道锁定机械和中间连接通道[41]与空心转子轴[23]联通。使壳体[15]内的压缩气体释放到通道[41]的刺破机械动作并不是本发明的本质，但是参见前述的＃3，393，569专利可以发现几种合适的机械形式的详细情况。