Weinglas-Halbkugel-Resonator-Gyroskop für Planeten

Hemispherical Resonator Gyro (kurz HRG) ist ein hochpräzises Gyroskop mit einer Leistung auf Trägheitsnavigationsniveau unter den kolumbianischen Vibrationsgyroskopen.

Der hemisphärische Resonatorkreisel ist ein neuartiger hochpräziser, hochzuverlässiger und langlebiger Festkörperkreisel. Er nutzt den Präzessions-Effekt der stehenden Radialschwingung der halbkugelförmigen Schalenlippe, um die Rotation der Basis zu messen. Es zeichnet sich durch hohe Messgenauigkeit, Stabilität und Zuverlässigkeit, gute Stoß- und Vibrationsfestigkeit sowie Temperaturbeständigkeit aus und verfügt insbesondere über eine einzigartige Abschaltfunktion gegen Strahlung. Die Lebenserwartung beträgt bis zu 15 Jahre. Es ist eine Schlüsselkomponente der Trägheitsmesseinheit von Satelliten oder Raumfahrzeugen und der Lagestabilitätskontrolle. Er hat einzigartige Vorteile und breite Perspektiven für Raumfahrtanwendungen.

Der halbkugelförmige Resonator-Gyro ist die zentrale Schlüsselkomponente des Gyroskops. Er hat die Vorteile eines geringen Gewichts, hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer. Er wird häufig in Satelliten, Raketenwaffen, Schiffen und anderen Geräten eingesetzt. Im Allgemeinen haben halbkugelförmige Resonator-Kreisel auch die Eigenschaften von harten und spröden Materialien, dünnen Wänden, komplexen Formen und hohen Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit, die die Präzisionsfertigung von Quarzresonatoren deutlich übersteigen.

Die geringe Größe, das geringe Rauschen, die hohe Leistung und die Verschleißfreiheit haben das Hemispherical Resonator Gyroscope (HRG) zur ersten Wahl für hochwertige Raumfahrtmissionen gemacht. Seine Vielseitigkeit zeigt sich bei der Stabilisierung von Raumfahrzeugen, der Präzisionsausrichtung, der Navigation von Flugzeugen, strategischen Präzisionssystemen, der Erkundung von Ölbohrlöchern und der Planetenerkundung.
Dies ist der Resonator für einen Hemispherical Resonator Gyro (HRG). Ein HRG misst die Beschleunigung durch die Änderung der Schwingungsphase eines becherförmigen Resonators, ähnlich wie ein Weinglas schwingt, wenn es mit einem nassen Finger gerieben wird. Das Gerät ist robust und genau und hat andere Modelle mechanischer Gyroskope bei den meisten Weltraummissionen sowie bei anderen Anwendungen ersetzt.

Gegenwärtig beträgt die Koaxialität der im Inland hergestellten halbkugelförmigen Resonator-Kreisel <3μm, und es ist fast unmöglich, Hochleistungsteile mit einer Koaxialität <1μm zu realisieren. Da die Form- und Positionsgenauigkeit des Gyroskops positiv mit der Schlaggenauigkeit korreliert, sind die Koaxialität und die Rundheit des idealen Gyroskops 0, was weit entfernt ist. Der Schlüssel zu fortschrittlichen Gyroskopen liegt in fortschrittlichen Resonatoren. Die herkömmliche Verarbeitung von Quarzresonatoren weist Verarbeitungsfehler auf, wie z. B. kollabierte Kanten, große Oberflächenschäden und Verarbeitungsstreuung, was zu großen umfassenden Verarbeitungsfehlern, geringer Verarbeitungsgenauigkeit und langen Verarbeitungszyklen führt.