science >> Wetenschap > >> Astronomie

Wat is een cardanische ophanging - en wat heeft het te maken met NASA?

Een schema van de traagheidsmeeteenheid, die een cardanische systeem gebruikt om de snelheid en houding van een ruimtevaartuig te meten. (Klik hier voor een grotere afbeelding.) Met dank aan NASA

Als je artikelen hebt gelezen zoals How the Apollo Spacecraft Worked, je hebt de term gimbal gezien. Als je het niet gelezen hebt, een gimbal is een platform dat kan draaien. Wat betekent dat? We zullen, het betekent dat in plaats van vast te zitten aan een onbeweeglijke basis, een object op een cardanische ophanging kan langs ten minste één as draaien. In de wereld van de luchtvaart, deze assen zijn rollen , toonhoogte en yaw .

Rollen is het gemakkelijkst te begrijpen, stampen en gieren door een object als een vliegtuig te visualiseren. Denk aan een denkbeeldige lijn die door de voorkant van het vliegtuig en aan de achterkant loopt. Een rotatie langs deze lijn zou resulteren in een rol - het vliegtuig zou tonrollen gaan doen.

Stel je nu een andere lijn voor die door beide vleugels van het vliegtuig loopt. Een rotatie langs deze lijn is een verandering in toonhoogte. Het vliegtuig klimt of duikt, afhankelijk van de richting van het veld. Een volledige cirkel zou een loop-the-loop zijn.

Eindelijk, stel je een verticale lijn voor die uit de boven- en onderkant van het vlak komt. Dit is de gier-as. Roteren langs deze lijn resulteert in een richtingsverandering voor het vlak - naar rechts of naar links.

Een object dat op drie of meer cardanische ophangingen is gemonteerd, kan in bijna elke richting draaien. Dit kan handig zijn als u ervoor moet zorgen dat de oriëntatie van een object ten opzichte van een bepaalde richting stabiel blijft. Hoe? Laten we naar een voorbeeld kijken.

Stel je een biljarttafel voor aan boord van een cruiseschip. Als het een normale tafel was, de biljartballen rolden heen en weer over het tafeloppervlak terwijl het schip rolde, toonhoogte en gieren veranderden. Maar een pooltafel gemonteerd op een cardanisch systeem kan zich aanpassen aan veranderingen in de oriëntatie van het schip, het handhaven van een gelijk speeloppervlak. Van een waarnemer aan boord van het schip, het zou lijken alsof de tafel op ongebruikelijke manieren kantelde. Als je op de tafel zou staan, het zou lijken alsof de rest van het schip kantelde.

Hoe ziet een gimbalsysteem eruit? Ontdek het in de volgende sectie.