Вы видели сложные конструкции, которыми пользуются фотографы и видеооператоры во время съемок — большие рамки, в которых подвешенные камеры всегда снимают идеально ровно. Это устройство называется стабилизатором и в основе у него — гироскоп. Механизм, который изобрели в начале XIX века и который сделал возможным не только съемку качественного видео на чьей-то свадьбе, но и полеты в космос. Рассказываем, как работает этот механизм.

Что такое гироскоп?

Гироскоп — это устройство, способное реагировать на изменение углом объекта, на котором он установлен. То есть при наклоне или вращении он остается неподвижным, не наклоняется, не падает и не трясется.

Гироскоп был создан в 1817 году Иоганном Боненбергером, а в 1852 Жан Фуко усовершенствовал устройство и окрестил его гироскопом. Оба ученых использовали устройство для того, чтобы наглядно демонстрировать законы вращения земли вокруг своей оси. В дальнейшем Фуко изобрел известный маятник, показывающий движение нашей планеты.

Гироскопы бывают механическими, лазерными и оптическими.

Гироскоп состоит из свободной оси и ротора, двух рам и стабильного корпуса. Ротор вращается вокруг оси, а ось в то же время может поворачиваться в любую сторону. Оси всех частей гироскопа пересекаются в центре подвеса, который совпадает с центром масс этих тел. Благодаря этому гироскоп может сохранять свое положение относительно оси вращения. То есть ротор будет продолжать вращаться в одной плоскости, в то время, как основание конструкции будет менять положение относительно предмета, на котором гироскоп установлен.

Применение гироскопа

Свойства гироскопа пригодились не только астрономам. Одними из первых это устройство начали использовать в 1860-х в навигации, когда гироскоп объединили с компасом. Получившийся гирокомпас облегчал жизнь морякам на судне, когда нужно было пройти через шторм. В XX веке гироскоп использовали в черных ящиках — навигационных устройствах на борту самолетов, а впоследствии их использовали в космических кораблях.

За пределами военно-промышленного комплекса гироскопы применяются в киноиндустрии. Впервые гироскоп для стабилизации видеокамер использовали при съемках «Звездных войн. Возвращения Джедая», когда снимали сцену гонки на спид-байках.

Также гироскоп (а затем его более усовершенствованная версия — акселерометр) используется в смартфонах и умных часах. Именно это устройство помогает смартфону или часам понять, что вы — например — упали, и послать сигнал помощи.

Иллюстрация: rmbarricarte / Depositphotos.com