gyroscope.

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gyroscope. n.m., appareil tournant qui sert à indiquer une direction constante, inventé par
Léon Foucault en 1852.

Le principe du gyroscope.
L'effet gyroscopique est fondé sur la conservation du moment cinétique d'un solide en
rotation, par rapport à un référentiel galiléen, en l'absence de couple extérieur. Un
gyroscope se compose d'un volant tournant à grande vitesse, généralement monté sur
une suspension à cardan lui permettant de s'orienter librement par rapport à son support.
La direction de l'axe de rotation est celle du vecteur moment cinétique qui est conservé :
elle reste donc fixe quels que soient les mouvements du support. Un observateur terrestre
verra ainsi cette direction changer continûment par rapport à lui, pour redevenir la même
au bout de 24 heures. Dans la pratique, il faut entretenir la rotation du rotor et mesurer sa
position (sans la perturber), minimiser tous les frottements et utiliser de grandes vitesses
pour rendre négligeables les inévitables petits effets perturbateurs résiduels.
Sous l'action d'un moment extérieur, l'axe de rotation se met à tourner autour d'un
axe perpendiculaire à la fois à l'axe du gyroscope et au moment extérieur. C'est ainsi que
sur Terre, tout couple lié aux forces verticales de pesanteur présente un vecteur moment
horizontal. Si un gyroscope est soumis à un tel moment, il tournera lentement autour d'un
axe vertical. Ce mouvement est un cas particulier du mouvement de précession d'un solide
autour de son centre de gravité. Le champ de la pesanteur n'a aucune influence sur un
gyroscope si toutes les pièces mobiles qui le constituent sont individuellement équilibrées.

Les applications.
Le dispositif de base ci-dessus pourrait suffire à donner à un avion une information
complète sur son orientation dans l'espace. Dans la pratique, on mesure séparément la
direction et l'horizontalité par rapport à la Terre. Un compas gyroscopique ou gyrocompas
oblige son axe à rester dans un plan horizontal par rapport au sol. La rotation de celle-ci
introduit alors un couple perturbateur qui ne s'annule que lorsque l'axe du gyroscope et
celui de la Terre sont concourants. Un préréglage du gyroscope dans la direction nord-sud
est donc autostable. Un autre groupe de gyroscopes fournit aux avions une information
sur leur horizontalité, axiale et latérale, par rapport au sol (horizon artificiel). Associés aux
altimètres, ils sont les principaux instruments directeurs, par voie électronique, des pilotes
artificiels. Les dispositifs antiroulis, principalement utilisés sur les paquebots, utilisent deux
gouvernes latérales de profondeur, travaillant en opposition comme les ailerons d'un avion.
Elles créent un couple antiroulis et sont pilotées par un gyroscope.
Complétez votre recherche en consultant :
Les corrélats
Foucault Léon Jean Bernard
Goddard Robert Hutchings
guidage
gyrocompas
stabilisateur
volant