Brevet FR2400689A1 — publié le 19790316

L'invention se rapporte à un moteur pilote qui exerce directement sur le rotor tournant d'un gyroscope des couples de précession commandés par la position relative de composants de ce moteur et de ce rotor, ainsi qu'à des appareils gyroscopiques équipés d'un tel moteur pilote. Les moteurs pilotes, dont l'action porte directement sur le rotor tournant, ont une importance particulière dans les gyroscopes dont le rotor dispose de trois degrés de liberté de rotation'par rapport aux composants fixés qui l'entourent, donc non pas dans ceux dont le rotor est essentiellement rotatif autour de son axe dans un premier châssis dont la position représente la position de l'axe du moment cinétique, cette dernière position représentant l'information de la mesure que le gyroscope délivre par inertie.Les gyroscopes faisant partie du type dont le rotor dispose de trois degrés de liberté de rotation sont,ceux dont le rotor est relié par une articulation rotative à l'arbre de commande monté directement dans le bâti du gyroscope, en particulier ceux qui comprennent des joints à ressort rotatifs dont fait partie de son côté la classe des gyroscopes à synchronisation dynamique dtnt il existe de nombreux modes de réalisation. De nombreux modes de réalisation de moteurs pilotes à action magnétique destinés aux gyroscopes de ce type sont connus (brevets des EUA nO 3 438 270, 3 678 764, brevets de la RFA nO 1 473 958, 2 305 663, demande de brevet de la RFA DT - OS nO 1 926 028). Ces modes de réalisation connus ont èn commun que le couple de pré cession est commandé par le courant d'alimentation du moteur pilote.Pour obtenir une fonction déterminée d'un instrument gyroscopique -par exemple celle de compas, de gyroscope à axe vertical, de gyroscope indicateur de virage il faut que les courants du moteur pilote soient commandés de leur côté par d'autres capteurs de mesure - par exemple des capteurs de la verticalité, des accéléromètres, des détecteurs de position angulaire - en général par l'intermediaire d'amplificateurs électroniques et souvent avec des caractéristiques déterminées de filtrage. Il est souvent avantageux de commander les couples de précession exercés sur le rotor d'appareils gyroscopiques déterminés, dont certains exemples de réalisation seront indiqués plus bas; non pas par le courant du moteur pilote, mais par les positions relatives d'un montage magnétique à excitation constante dans le temps ou permanente et durotor du gyroscope pour simplifier l'appareil et réduire le nombre des composants et des sources d'erreur.Ce montage peut être en particulier avantageux lorsqu'il s'agit de produire un couple de précession soit proportionnel à la déviation angulaire du rotor par rapport au bati du gyroscope, le montage magnétique pouvant alors être solidarisé avec le bâti, soit en fonction de la position angulaire du rotor du gyroscope par rapport à la verticale, le montage magnétique pouvant alors être disposé sur un composant dont la position est commandée par la gravité. La solution devant être apportée au problème posé concerne typiquement dans un premier cas les gyroscopes indicateurs de virages et, dans le dernier cas, dans des mesures différentes, les compas et les gyroscopes à axe vertical-ou indicateurs de la verticalité. La demande de brevet de la RFA DT-OS nO 1 623 367 décrit des moteurs pilotes magnétiques commandés par position et destinés en particulier aux gyroscopes dans lesquels un premier dispositif magnétique monté sur le rotor coopère fonctionnellement avec un second dispositif magnétique disposé à proximité immédiate du rotor. Le premier dispositif magnétique décrit dans cette demande de brevet est en particulier un élément aimantable et le second dispositif magnétique consiste en aimants permanents.Le second dispositif magnétique peut être fixe et monté de manière qu'il n'exerce aucun couple de précession sur le rotor lorsque celui-ci est en position normale caractérisée par la coincidence de l'axe du moment cinétique et de celui de l'arbre de commande. Il peut aussi être mobile par rapport au rotor du gyroscope et en particulier peut pivoter autour d'un axe perpendiculaire à celui du moment cinétique du gyroscope et passant par le centre de la suspension de ce dernier, sa position pouvant être réglée par un dispositif électrique de commande. Les moteurs pilotes décrits, commandés en fonction d'une position, ont l'inconvénient de dépendre d'un dispositif magnétique monté sur le rotor du gyroscope, formé en particulier d'éléments aimantables et qui soumettent ce rotor à des champs magnétiques parasites de la terre et de la dispersion de composants magnétiques voisins -. De plus, les rotations relatives du second dispositif magnétique et du rotor des montages décrits ne sont pas seules à produire des couples de précession autour du point de suspension de ce rotor, les translations linéaires relatives du second dispositif magnétique et du rotor dans chaque direction, en particulier les translations combinées dans au moins deux directions axiales provoquant aussi de tels couples de précession. Un gyroscope de ce type est donc. en particulier sensible aux variations -de la répartition des températures bt aux forces mécaniques, en particulier aux efforts produits par des chocs et des accélérations. L'invention a pour objet un moteur pilote commandé par une position, dont l'action s'exerce directement sur le rotor tournant d'un gyroscope et dont le couple de précession exercé sur ce rotor est déterminé exclusivement, les très faibles efféts dûs aux imperfections techniques mis à part, par la disposition. angulaire relative d'un-montage magnétique entourant le rotor et de ce dernier, le rotor lui-même étant d'une structure simple et pouvant être réalisé en matériau totalement amagnétique et non aimantable. Par ailleurs, ce moteur pilote peut être couplé à la gravité exercée par la terre de manière à permettre à certains appareils gyroscopiques, en particulier à un gyroscope à axe vertical et à un compas, d'assumer leurs fonctions. Selon une particularité essentielle de l'invention, une partie du rotor du gyroscope est conformée en tambour cylindrique de matériau bon conducteur de l'électricité et amagnétique et dont l'épais- seur de la paroi est faible par rapport à son diamètre et le montage magnétique qui crée le couple de précession est constitué d'une bague d'aimant qui s'emboite sur le tambour par au moins une de ses extrémités en l'enveloppant de part et d'autre et en pro-duisant un champ magnétique annulaire qui est uniforme sur sa circonférence et traverse radialement le tambour et qui se prolonge sur une partie de la longueur de ce dernier, de préférence de manière symétrique par rapport à un axe passant par le centre de l'articulation du rotor. Selon un mode de réalisation avantageux, conforme à l'invention et destiné à un appareil gyroscopique de mesure de la vitesse de rotation, due à l'inertie, de son bâti autour de deux axes, dénommé dans le cas particulier : gyroscope indicateur de virages biaxialde type P, la bague d'aimant est solidarisée avec- le bâti du gyroscope et occupe une position telle que son axe de symétrie longitudinal colncide avec l'axe de l'arbre de commande. En variante de réalisation de 11 invention destinée par- exemple à un gyroscope indicateur de virages de type intégrant à un axe de sensibilité, dénommé dans le cas particulier : gyroscope indicateur de virage- monoaxial de type J, la bague d'aimant peut pivoter par rapport au bâti du gyroscope autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de l'arbre de commande et de préférence passant par le centre de l'articulation du rotor. Dans d'autres variantes de réalisation destinées à exercer des couples pilotes commandés sur le rotor du gyroscope, la bague d'aimant est reliée au bâti du gyroscope de manière à pouvoir pivoter autour de plus d'un axe perpendiculaire à celui de arbre de commande du gyroscope et de préférence passant par le centre d'articulation du rotor de ce dernier et des organes sont destinés à commander la position de la bague d'aimant par rapport au bâti du gyroscope autour d'un ou de plusieurs de ses axes de pivotement ou à exercer des couples de rotation sur la bague d'aimant. Dans d'autres variantes encore de réalisation destinées à exercer des couples pilotes sur le rotor du gyroscope en fonction de la position angulaire du bâti de ce dernier par rapport à la verticale, la bague d'aimant ou une ou plusieurs des entretoises de sa suspension à pivotement dans le bâti du gyroscope comportent un balourd massique déterminé par rapport aux axes de pivotement de la bague aimant. La bague d'aimant pouvant pivoter par rapport au bâtidu gyroscope et les entretoises de sa suspension à pivotement dans ce bâti peuvent être équipées d'organes élastiques de rappel destinés au réglage des directions voulues des couples pilotes par rapport aux direction des couples exercés sur-cette bague, ces organes de rappel exerçant sur cette bague des couples de rotation qui sont fonction de sa déviation par rapport à sa position normale vis-à-vis de l-'arbre de commande du gyroscope. Selon une autre particularité avantageuse destinée à éviter les défauts dus au frottement et aux déports des éléments de montage à pivotement et à simplifier la structure de l'appareil, ces éléments de montage à pivotement et les organes élastiques de rappel sont réunis fonctionnellement sous forme d'articulations à ressort. Les exemples suivants de réalisation illustrent d'autres modes d'exécution possibles, les mécanismes fonctionnels et les principes de construction et de dimensionnement du moteur pilote destiné à assumer les fonctions voulues dans l'appareil gyroscopique ; ces exemples de réalisation seront décrits en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale schématique du bâti qui supporte le rotor du gyroscope, ses paliers et la bague d'aimant la figure 1a est une coupe partielle analogue å eelle de la figure 1 et illustre une variante de réalisation de la bague d'aimant les figures lb et in'sont d'autres coupes analogues à celle de la figure la et illustrent autres variantes de réalisation de la bague d'aimant la figure 2 est un graphique représentant schématiquement le mode de fonctionnement de la bague d'aimant représentée sur les figures la et lb et occupant une position oblique la figure 2a est une représentation correspondant à celle de la figure 2 et illustre la position du champ magnétique lorsque le rotor du gyroscope et la bague d'aimant sont coaxiaux la figure 2b est une représentation schématique en développé de la circonférence du rotor du gyroscope de la figure 2 et du champ magnétique la figure 3 représente schématiquement en perspective un support pivotant en tous sens de la bague d'aimant dans le bâti du gyroscope dont la commande du rotor n'est pas représentée la figure 4 représente schématiquement en perspective un gyroscope à axe vertical conforme à l'invention ; et la figure 5 est une représentation schématique en perspective d'un compas gyroscopique selon l'invention. La figure 1 est une coupe longitudinale de la structure de principe d'un gyroscope à moteur pilote commande en fonction de la position-et conforme à l'invention. L'arbre 6 du gyroscope tourne dans des paliers 7 à l'intérieur du bâti 1. Un moteur électrique comprenant un rotor 8 et un stator 9 relie" au bâti -1 du gyroscope le fait tourner rapidement et supporte à l'extrémité libre un joint universel 5, par exemple un joint élastique à cardan à synchronisation dynamique qui relie le rotor 2 du gyroscope à l'arbre 6 de manière outil puisse tourner autour de tous les axes perpendiculaires à celui de cet arbre avec des couples de rappel insignifiant. Le rotor 2 a donc les caractéristiques d'un gyroscope libre lorsque l'arbre 6 tourne vite.La disposition décrite représente un sïmple exemple de réalisation ; l'invention se rapporte aussi à toutes les autres dispositions à rotor de gyroscope rotatif avec trois degrés de liberté. Le dispositif destiné à l'exercice des couples pilotes se compose d'une part de l'élément 4 du rotor conformé en tambour, en matériau bon conducteur de l'électricité et non aimantable, et d'autre part d'une bague d'aimant 10.qui s'emboîte sur le tambour 4 en l'enveloppant de part et d'autre et qui, 'lorsqu'un courant passe dans le bobinage 12, produit dans l'entrefer un champ magnétique il qui traverse radialement le tambour 4 et qui est-uniforme sur la circonférence totale de ce dernier. Lorsqu'ils sont en position normale, la bague d'aimant 10 et le rotor 2 sont coaxiaux. La bague d'aimant est montée de préférence de manière que son plan de symétrie passe par le centre de suspension de l'articulation 5. Les figures la et lb illustrent d'autres exemples de réalisation de la bague d'aimant 10 qui est excitée par des aimants permanents. Les deux bagues polaires 14a et 14b en matière magnétique douce de la figure la forment l'entrefer 11. Elles se prolongent en deux aimants permanents 13a et 13b à aimantation axiale et dont les extrémités tournées à l'opposé du tambour 4 sont reliées par un anneau de culasse 15 à conduction magnétique. Deux aimants permanents 16a et 16b conformés en anneaux à profil en étrier forment dans le mode de réalisation de la figure lb deux entrefers ila et îlb dans lesquels le tambour 4 est traversé par deux champs magnétiques radiaux orientés en sens opposés.La réalisation en matériau léger du support 17 des aimants 16a et 16b ainsi qu'un anneau de contre-poids 19 permettent si nécessaire l'équilibrage dynamique de l'ensemble de la bague d'aimant par rapport au plan médian 18. La figure le illustre un mode de réalisation de bague d'aimant à dispersion particulièrement faible, qui de plus est symétrique, confère au rotor une symétrie par rapport à l'axe transversal et qui protège très bien le champ magnétique des courants de Foucault induits dans le rotor. Le tambour de rotor 4 est relié au joint universel 5 par un disque 69 situé dans le plan médian 18 de l'ensemble du montage. La bague d'aimant est constituée de deux anneaux identiques 70 et deux anneaux identiques 71 assemblés parallèlement à l'axe par exemple par des tirants 73 et emprisonnant un anneau médian 72 qui est amagnétique et destiné à supporter la bague d'aimant par exemple au moyen d'arti- culations 20. Des enroulements 12 sont destinés à induire le champ magnétique. Mais il est possible aussi de remplacer ces enroulements en mettant par exemple à la place des ailes 74 des anneaux 10 des aimants permanents annulaires à aimantation radiale sans porter préjudice à la faiblesse nécessaire de la dispersion dans l'énsemble du montage. Les figures 2, 2a et 2b-illustrent le mode de fonctionnement du moteur pilote. La figure 2 représente schématiquement le tambour 4 du moteur et la zone 21 du champ magnétique qui le traverse radialement. La bague d'aimant 10 elle-meme n'est pas représentée. Contrairement aux modes de réalisation des figures 1 et la, le champ magnétique est orienté dans le cas particulier de l'intérieur vers 11 extérieur et la sone de champ 21 représentée est inclinée de l'angle d sur le tambour 4. L'axe de rotation porte la référence 24. Les figures 2a et 2b représentent le tambour 4 en développé, d'une part (figure 2a) sans déviation et d'autre part (figure 2b) avec déviation de la bague d'aimant. Les lignes de coupe 22 et 23 des figures 2, 2a et 2b se correspondent. Les représentations en développé des figures 2a et 2b illustrent les traces des zones de champ 21, un vecteur de la vitesse circonférentielle V et des vecteurs, indiqués à titre d'exemple, de l'intensité du champ électrique E induit dans l'enveloppe du tambour. En l'absence de déviation, c'est-à-dire dans la representation de la figure 2a, l'intensité du champ électrique E est symétrique par rapport au plan médian 18 sur la circonférence du tambour. Les-lignes de délimitation 25 et 26 de la zone de champ 21 sont des lignes de potentiel. En l'absence de liaison conductrice des parties 27 et 28 du tambour situées de part et d'autre de la zone de champ 21 en dérivation sur cette dernière, aucun courant ne peut circuler dans le tambour. En conséquence, aucun couple de freinage ni de précession n'est créé. En cas de déviation de.la bague d'aimant avec une amplitude correspondant à l'angle j , la zone de champ 21 prend la forme courbe sinusoldale représentée en développé sur la figure 2b. Le vecteur de l'intensité du champ électrique E cesse d'être en général perpendiculaire aux lignes de délimitation 25b et 26b de la zone de champ 21. Les lignes de délimitation ne sont pas des lignes de potentiel. L'intensité du champ E se décompose en une composante transversale EN perpendiculaire aux lignes de délimitation et en une composante longitudinale EL parallèle aux lignes de délimitation. Les composantes transversales EN donnent pratiquement des forces électromotrices identiques sur la circonférence et donc, de manière analogue au cas de la figure 2a, aucun courant. La grandeur des composantes longitudinales varie sinu soidalement sur la circonférence;. Elles induisent dans le tambour des courants de Foucault i dqnt des lignes brisées indiquent des exemples w de circuits. La partie des courants de Foucault qui passe à l'intérieur des zones de champ 21 produit de son coté avec le champ magnétique des forces dont la résultante est indiquée par F et F, dans les deux w moitiés du tambour.Les vecteurs F et Fw sont perpendiculaires aux w lignes de délimitation de la zone de champ 21 et représentent une force de freinage extremement faible, étant donné le faible angle admissible de -déviation 3 du montage. Ces forces s'exercent essentiellement dans la direction de l'axe et forment ensemble un couple M dont la quantité de mouvement angulaire H tend à imposer au rotor supportant le tambour 4 une précession telle que son axe 3 se rapproche de l'axe 29 de la bague d'aimant ayant subi une déviation. Le couple M produit par le w courant de Foucault et créé par la bague d'aimant tend donc à réaligner le rotor sur cette bague. Le couple M est proportionnel à la déviation w S et à la vitesse circonférentielle V.Cette dernière relation signifie que le taux de précession Wp= Mw/H est indépendant de la vitesse de rotation du gyroscope, car H est aussi proportionnel à cette vitesse de rotation. Le couple M est indépendant des petites translations w axiales de la zone du champ magnétique 21 par rapport au tambour 4 lorsque ce dernier a une longueur suffisante par rapport à la largeur de cette zone 21. Les décalages radiaux produisent par l'irrégularité résultante de ltinduction dans l'entrefer sur la circonférence du tambour 4 une force de freinage qui s'exerce sur le rotor à l'emplacement du maximllm dtinduction. Les irrégularités de la géométrie de l'entrefer Il ont un effet analogue sur la circonférence.Cette force locale de freinage ne produit toutefois un couple de précession s'exerçant sur le rotor qu'à condition que son point d'attaque se trouve à l'extérieur du plan médian 18 dans lequel est située l'intersection des axes de l'articulation 5. Le décalage radial et les irrégularités de l'entrefer de la bague d'aimant sur la circonférence ne produisent donc des couples gênants de précession qu'en présence simultanée d'un décalage axial, ces couples se présentant en d'autres termes sous forme de grandeurs d'erreur du second ordre.La disposition selon l'invention permet donc d'atteindre le but recherché avec une bonne approximation, c'est-à-dire un montage de moteur pilote commandé en fonction d'une position et dont le couple pilote ost déterminé uniquement par la position angulaire relative de la bague d'aimant et du rotor du gyroscope, mais non pas par des décalages résultat Le guidage pratique d'un gyroscope peut consister en un montage rotatif, autour d'un ou de deux axes, de la bague d'aimant 10 au moyen d'articulations 20 dans le bâti 1 et des organes de commande -non représentés-, par exemple des servo-moteurs peuvent'permettre de mettre la bague d'aimant 10 à une position angulaire déterminée et réglée par rapport au rotor 2 afin de créer un couple pilote.Mais dans un mode de réalisation d'appareil gyroscopique qui est intéressant en pratique par sa simplicité, la bague d'aimant 10 est soit solidarisée avec le bâti 1 du gyroscope, soit rotative dans ce bâti au moyen d'articulations élastiques 20 autour d'un ou de deux axes perpendiculaires à l'axe 3 de l'arbre et de préférence perpendiculaires l'un à l'autre et, dans certaines variantes de réalisation, cette bague d'aimant 10 peut être couplée par un balourd massique au champ de la gravité terrestre. Le mode de fonctionnement des variantes d'application ainsi réalisées va être décrit de manière explicite en regard de la disposition générale de la figure 3. Le tambour de rotor 4 représenté sur cette figure et réalisé en matériau bon conducteur de l'électricité et amagnétique tourne dans le sens de la flèche et, lorsqutil est en position normale, autour de l'axe 3. Les éléments nécessaires à son montage et à sa commande, par exemple ceux du type du joint universel 5 de l'arbre 6, des paliers 7 et du moteur 8, 9 de la figure 1, ne sont pas représentés par souci de clarifier le dessin.Il est admis toutefois que le tambour 4 du rotor peut tourner d'un léger angle par rapport au bâti 1 du gyroscope en s 'écartant de sa position coaxiale à l'axe fixe 3 du bâti du gyroscope sans subir en conséquence de cette rotation des couples de précession autres que ceux imposés par exemple par la bague d'aimant 10. Cette dernière enveloppe le tambour 4 du rotor de manière analogue à celle de la figure 1. Elle est rotative autour de l'axe 31 au moyen de deux articulations 30 élastiques en rotation et par lesquelles elle est montée dans l'anneau de cardan 32 qui, de son coté, est relié au bâti 1 du gyroscope au moyen de deux autres articulations 33 élastiques en rotation et lui permettant de tourner autour de l'axe 74 qui est perpendiculaire aux axes 3 et 31. Les sens positifs des axes 3, 34 et 31 sont désignés par x, y, z sur la figure 3. Les grandeurs suivantes vont être définies pour permettre de décrire le mode de fonc tionnement de ce montage : H = quantité de mouvement angulaire du rotor et de son tambour 4 en fonction de sa rotation rapide autour de son axe correspondant. #y, #z = Angles de déviation du tambour 4 du rotor par rapport au bâti 1 du gyroscope autour des axes y et x. d , d = Rigidité en torsion des deux articulations élastiques z en rotation 33 et 30 par rapport à la déviation de la bague d'aimant 10 vis-à-vis du bâti du gyroscope 1 autour des axes y et z. z J = Taux de précession du rotor du gyroscope avec la quantité de mouvement angulaire il et du tambour 4 du rotor autour des axes y et z. E = Mw/#(par rapport à la figure 2), Facteur de couplage par courant de Foucault. On peut montrer que pour un écart angulaire 4. et y z du tambour 4 du rotor par rapport au bâti 1 du gyroscope, des couples de précession s'exercent sur ce tambour et produisent des taux de préces sion Le dimensionnement convenable des rapports de rigidité Ksi d et le remplacement de l'un ou des deux accouplements élastiques dz, d au bâti par des couplages convenables au champ de la gravité de la terre permettent d'obtenir les fonctions les plus diverses d'instruments gyroscopiques.Les exemples suivants permettront d'en donner l'explication donRe L'assujettissement élastique de la bague d'aimant est rigide par rapport au couplage par courant de Foucault. Dans le cas limite, dz, dy i c'est-à-dire que la bague d'aimant 10 est solidaire du bâti 1 du gyroscope.Les taux de précession #z, #y sont alors y proportionnels avec grande exactitude aux angles de déviation #z, #y ou, inversement, une rotation du bâti 1 du gyroscope par rapport à l'espace dans lequel s'exerce son inertie impose à son rotor une précession déterminée et il résulté de ces angles proportionnels de déviation #s, #y qu'un appareil ainsi conçu constitue un détecteur de taux de rotation par inertie ou un "gyroscope indicateur de virage " pour les deux axes de mesure z et y lorsque les angles de déviation a et z # sont mesurés au moyen de détecteurs d'angle de type connu en tech nique des gyroscopes.La sensibilité de la mesure #z/ #z =-H/Kw est d'autant plus grande que le facteur de couplage par courant de Foucault K est faible. Sa réduction est donc la sensibilité de la w mesure sont limitées en pratique par les deux angles de déviation #y admissibles aux taux maximaux de rotation du bâti. B. dy # Kw # dz Kid donne y w z Dans ce cas, l'un des assujettissements élastiques, à savoir d , est mou et l'autre, dz, est en rapport avec le couplage par courant de Foucault. Dans le cas limite, on a aussi dz##, par c'est-à-dire que la bague d'aimant 10 est identique à l'anneau de cardan et donc Lorsqu'une rotation 43 est imposée par inertie au z bâti i, le gyroscope subit une déviation proportionnelle #z et il z en résulte à nouveau une rotation t3 imposée par inertie au rotor du gyroscope autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de la rotation imposée à l'entrée. Il s'agit du comportement caractéristique d'un "gyroscope indicateur de virage à propriétés intégrantes".Le coeffieient cient représente son "amplification gyroscopique ". C. Mode de réalisation en gyroscope à axe vertical selon la figure 4 La structure de principe du gyroscope est celle de la figure 1, mais l'axe de commande 3 est vertical. Le bâti 1 du gyroscope est monté dans le bâti 61de l'appareil dans lequel il est rotatif dans un châssis intermédiaire 52 et deux paliers 50, 57 autour de deux axes 51 et 54 perpendiculaires l'un à l'autre et également à l'axe 3 en position normale et des servomoteurs 57, 60 commandés par 1' intermédiaire d'amplificateurs 56 et 59 par des capteurs 55 et 58 de la position angle laire du rotor 2 par rapport au bâti 1 tendent à faire suivre de manière connue à ce dernier en-permanence les mouvements du rotor 2 du gyroscope.La position du bâti 1 représente donc par rapport aux axes z est y la position du rotor 2 du gyroscope. Des capteurs de position angulaire 62, 63, de type connu, permettent de la lire par rapport à la position du bâti 61 de l'instrument. L'assujettissement élastique en rotation d , d de la bague d'aimant 10 au bâti 1 du gyroscope selon la figure 3 est remplacé dans le cas particulier par un couplage à la verticale déterminée par le champ de la gravité terrestre, les facteurs de couplage portant les références 1 s 1 . A cette fin, la bague d'aimant 10 est montée y dans le bâti 1 du gyroscope de manière à être rotative autour des axes 41 et 44 sans couple élastique de rappel sur des paliers 40 et 43 et son ces tre de gravité est placé au-dessous;du point de croisement des axes 41 et -44. Pour décrire la précession du rotor du gyroscope de cette disposition, il faut remplacer dans les relations (1) et (2) d dy par 1z, 1y et les angles de position W du rotor 2 par rapport au bâti 1 du gyroscope par les angles de position t-, du rotor y 2 par rapport à la verticale. Il en résulte de manière analogue au point A.: donne Un couplage rigide, comparé à un couplage par courant de Foucault, de la bague d'aimant 10,conformée en pendule,à la verticale permet de produire des précessions z' b sous des inclinaisons , sy du rotor du gyroscope sur la verticale par réduction de ces angles d'inclinaison #z, #y.Le gyroscope subit une précession sur un trajet rectiligne par rapport à la verticale, ce qui correspond au comportement caractéristique d'un gyroscope à axe vertical utilisé par exemple pour l'indication de la verticale dans des véhicules enmouvement. La grandeur H/Kw est la constante de temps du filtre passe-bas du premier ordre qui représente ce système pour les accélérations horizontales variables du véhicule. Il faut qu'elle soit la plus grande possible pour obtenir un bon filtrage de ces accélérations variables. La limite est déterminée par la dérive due aux imperfections techniques du gyroscope. Une grande constante de temps passe-bas ralentit par ailleurs les oscillations transitoires amenant ce gyroscope à la verticale à la mise en service. Il est possible d'éliminer cet inconvénient en induisant le champ électromagnétique dans la bague d'aimant 10 de la manière représentée sur la figure 1 au moyen d'un enroulement-12 dont l'intensité est accrue momentanément, pour la période transitoire, à un multiple de la valeur normale devant être réglée pour obtenir de bonnes caractéristiques passe-bas Une amélioration sensible de la nature passe-bas pour elle-même et par rapport à la période transitoire s'obtient de manière connue par introduction d'un'second organe à caractère passe-bas dans les circuits de soutien. gent organe peut consister dans la disposition particulière en un amortissement da la bague d'aimant pendulaire 10. L'exemple de montage amortisseur de la figure 4 consiste en un aimant permanent 65 relié à la bague d'aimant 10 par des montants 64, dont un seul est visible, cet aimant 65 produisant dans l'entrefer 66 un champ magnétique parallèle à l'axe représenté de la bague 10. Ce champ traverse une tôle 67 de matériau amagnétique, bon conducteur de -l'élec- tricité, relié ala branche inférieure du bâti 1 du gyroscope.Ce dispositif peut aussi être remplacé par exemple par un amortisseur à liquide, qui, toutefois, a en particulier l'inconvénient que l'instrument hors service ne peut pas être renversé ou placé sur la tête; Le montage de la figure 5 est destiné à un compas gyroscopique (les références identiques à celles des figures 1, 3 et 4 ont les mêmes significations que sur ces dernières.) Le gyroscope, dont la structure de principe est la même que celle de la figure I, comprend une suspension biaxiale, élastique en rotation, de la bague d'aimant 10 selon la figure 3 avec un axe de commande horizontal 3. La suspension élastique en rotation de l'axe 34 (axe y) peut aussi être remplacée par un montage différent ayant un faible couple. Le bâti 1 du gyroscope est monté au moyen d'un châssis intermédiaire 52 et de paliers 50, 53 de manière à être rotatif dans le bâti de l'appareil 61 autour d'un axe d'azimut 51 et d'un "axe estouest"- 54 qui est en moyenne horizontal; des servomoteurs 57, 60, qui tendent à faire suivre de manière connue au bâti 1 les mouvements du rotor 2, sont commandés par l'intermédiaire d'amplificateurs 56, 59 par des capteurs 55, 58 de la position angulaire de ce rotor 2 par rapport à ce bâti 1 du gyroscope. La position du bâti 1 représente donc la position du rotor 2 par rapport aux axes z et y. Un capteur 62 de position angulaire, de type connu, assure la lecture et la téletrans- mission de cette position par rapport à l'axe d'azimut 51 et par rapport au bâti 61 de l'appareil.Le capteur 62 peut être remplacé ou complété par une graduation ou une rose des vents non représentée d'affichage visuel de la position relative en azimut du bâti 1 du gyroscope par rapport au bâti 61 de l'instrument. A la fin des oscillations transitoires du compos, l'axe de commande 3 est oriente dans une direction qui ne diffère de celle du méridien que par les défauts du système. Le capteur 62 de position angulaire et/ou une rose montée à sa plåce.indiquent donc en principe la position en azimut du bâti 61 de l'appareil par rapport à la direction du méridien. Lorsque le bâti 61 de l'appareil est monté dans un véhicule de manière que la perpendiculaire au plan représenté de son châssis soit parallèle à l'axe longitudinal de ce véhicule, le capteur de position angulaire et la rose indiquent la route du véhicule par rapport au méridien. Le bâti 61 de l'appareil est monté de manière à pouvoir exécuter un mouvement pendulaire dans le chsz:is du véhicule indiqué de manière générale par la référence 78 au moyen d'une suspension à cardan comprenant un châssis 75 et des axes 77 et 80 rotatifs dans des paliers 76 et 79 de manière à permettre au compas d'assurer convenablescnt dans un véhicule en mouvement sa fonction qui exige en moyenne temporelle que le plan de suspension passant par les axes 3 et 31 occupe une position verticale avec une précision suffisante. L'axe de cardan 80 est parallèle à l'axe longitudinal du véhicule dans les systèmes usuels à compas. La bague d'aimant 10 est couplée à la verticale par un poids inférieur 68 avec le facteur de couplage 1 pour permettre-au y compas d'assumer sa fonction. Les relations suivantes, qui remplacent dans ce montage les relations (1) et (2), décrivent la précession du rotor du gyroscope Dans ces relations, e désigne l'inclinaison de l'axe du mouvement angulaire du rotor 2 sur l'horizontale. Le dimensionnement convenable des paramètres 1 , d , Kw, H et dy permet de conférer au compas les particularités voulues qui se caractérisent essentiellement par la période To de l'oscillation propre non amortie et l'amortissement D, selon la loi de Lehr, des oscillations propres réelles. L'assujettissement élastique en rotation de la bague d'aimant 10 autour de l'axe 71 avec la rigidité en torsion d a pour effet remarquable qu'une élévation de l'axe du moment cinétique ne provoque que par rapport à l'axe horizontal 34 un couple autour de l'axe vertical de précession du rotor i et donc le taux de précession O malgré l'action produite par le poids inférieur 68.Ce y couple vertical est destiné dans l'exemple décrit de réalisation d'un compas à amortir de manière connue les oscillations propres. En principe, ce couple d'amortissement peut aussi être produit ou influencé par exemple par une excentricité du centre de la masse de la bague d'aimant 10 dans la direction de l'axe y. Les relations suivantes déterminent la relation des paramètres ly, dz, Kw, H et dy avec les particularités du compas relations dans lesquelles X désigne la latitude et 6) E designe la rotation de la terre, ces relations étant à considérer en fonction des relations (12) et (i3).a résolution donne les relations suivantes utilisables pour le dimensionnement des paramètres Leur résolution donne par exemple pour # = 450 To = 80 min, D = 0,7 et un montage clastique de l'axe y de manière que dy/ly = 0,1,des grandeurs facileXment réalisables de H/d = 26 s, y H/d = 360 s et H/K = 20 s. ' Ce compas est entaché de 11 erreur suivante d'indication du méridien # &alpha; y = 4 # D 63 #E sin # (18) To erreur qui est fonction de la latitude géographique et de l'amortissement et dont il faut tenir compte à l'utilisation du signal d'azimut préleve sur le capteur 62 ou qu'il faut compenser par exemple de manière analogue à des procédés connus par un balourd dans la direction de ltaxe de la bague d'aimant 10 de masse m et d'excentricité e selon x - la relation relation dans laquelle g désigne l'accélération terrestre. Lorsqu'un compas de ce type est monté sur un véhicule mobile, il est entaché de diverses erreurs provenant de l'interaction des couplages et qui sont dues à l'effet conjoint d'accélérations variables de même fréquence dans les directions des axes x, y et z et dont la dominante est celle qui est connue en technique des gyroscopes sous la dénomination "erreur de roulis intercardinale't. Il est possible de l'éviter par exemple en stabilisant de manière connue le bâti 61 de l'appareil de manière que l'axe 51 demeure avec une précision suffisante en position verticale sous tous les mouvements du véhicule. Une autre possibilité consiste à amortir les oscillations de la bague 32 constituée en pendule autour de l'axe 34, par exemple par un amortisseur à courant de Foucault analogue à celui qui est constitué des éléments 65 et 67 sur la figure 4 ou par un. amortisseur à liquide visqueux. Le procédé d'inhibition des erreurs dues au roulis n'entrant pas dans le cadre de l'invention et le compas étant aussi fonctionnel lorsqu'il est installé dans un véhicule dont les mouvements sont faibles ou lorsque la précision exigée n t est pas très grande, ne sera pas décrit avec davantage de détails. REVENDICAUIONS 1. Appareil gyroscopique, dont le rotor monté. de manière à avoir trois degrés.de liberté comprend une partie à paroi mince qui est conformée en tambour cylindrique en matériau bon condue'- teur de l'électricité et amagnétique et qui, pour produire des couples pilotes, pénètre dans des champs magnétiques qui forment un courant de Foucault et qui sont produits par un dispositif magnétique -monté sur une extrémité et ne tournant pas avec le rotor du gyroscope, ce rotor étant monté de manière à pouvoir pivoter autour d'axes de cardan par rapport audit dispositif magnétique, appareil caractérisé en ce que le dispositif magnétique est formé d'une bague d'aimant (10) à polarité radiale et dont l'entrefer (11) qui se situe sur sa circonférence totale loge ledit tambour (4.). 2. Appareil gyroscopique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le champ magnétique (11) ne s'étend que sur une fraction de la longueur du tambour- (4). 3. Appareil gyroscopique selon l'une des revendications 1 et 2, dont un joint universel solidarise en rotation le rotor à l'arbre monté dans le bâti du gyroscope, caractérisé en ce que le champ magnétique (ii) est axialement symétrique par rapport au centre dudit joint universel (5). 4. Gyroscope biaxial indicateur de virages de type P, destiné à la mesure de la vitesse de rotation, due à son inertie, du bati du gyroscope autour de deux axes, selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague d'aimant (10) est solidaire du bâti (1) du gyroscope et occupe une position telle que son axe longitudinal coïncide avec l'axe de l'arbre (6) de commande du rotor (2) du gyroscope. 5. Gyroscope monoaxial indicateur de virage de type J, fonctionnant en gyroscope indicateur de virage à propriété intégrante et à un axe de sensibilité, selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague d'aimant (10) est montée sur le bâti du gyroscope (1) de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe (18)qui est perpendiculaire à l'arbre (6) de commande du rotor (2). 6. Gyroscope indicateur de virage selon la -revendication 5, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (18) de la bague d'aimant (10) passe par le centre du -joint universel qui relie le rotor (2) à son arbre de commande (6 ). 7. Appareil gyroscopique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague dut'aimant (10) est reliée au bâti (1) du gyroscope de manière à pouvoir pivoter autour d1au moins deux axes perpendiculaires l'un à l'autre (41} 43) et dont l'un (41) est perpendiculaire à l'arbre (6) de commande du rotor (2). 8. Appareil gyroscopique selon la revendication 7%. caractérisé en ce que les deux axes de pivotement (41, 43)passent par le centre du joint universel (5) du rotor (2). 9. Appareil gyroscopique selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme régulateur (57, 60) permettant de régler la position de la bague d'aimant (10) -par rapport au bâti du gyroscope (1) autour d'un ou de plusieurs de ses axes de pivotement (41, 43) ou de lui imposer des couples autour de ses axes. 10. Appareil gyroscopique selon l'une quelconque des revendications 3, 7, 8 et 9, caractérisé en ce que la bague d'aimant (10) ou l'une ou plusieurs des entretoises (41 - 43) de sa suspension à pivotement dans le bâti du gyroscope (1) présente un balourd massique déterminé par rapport à ses axes de pivotement de manière à exercer des couples pilotes sur le rotor (2) en fonction de la position angulaire du bâti (î) du gyroscope par rapport à la verticale. 11. Appareil gyroscopique selon l'une quelconque des revendications 3, 7, 8, 9 et 10, caractérisé en ce que la bague d'aimant (io) et les entretoises (41 - 43) de sa suspension à pivotement dans le bâti du gyroscope (1) comportent des organes élastiques de rappel qui exercent sur cette bague (10) des couples qui sont fonction de sa déviation par rapport à la position normale par rapport à l'arbre (6) de commande du gyroscope afin que les couples pilotes soient réglés de manière à occuper les directions voulues par rapport aux directions des couples exercés sur ladite bague (10). 12. Appareil gyroscopique selon la revendication il, caractérisé en ce que les montages à pivotement (41, 43) de la bague d'aimant (10) et les organes élastiques de rappel sont conformés en articulations élastiques. 13. Appareil gyroscopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la bague d'aimant (70 - 73) enveloppe de part et d'autre le tambour (4) du rotor (2) par les deux extrémités. 14. Appareil gyroscopique selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce'qui la bague d'aimant (10) est munie d'un dispositif amortisseur (65 - 67) qui en limite les mouvements angulaires par rapport à l'axe de l'arbre (6) de commande du rotor. 15. Appareil gyroscopique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague d'aimant comprend deux aimants permanents (16a, 16b) conformés en anneaux à profil en étrier qui forment deux entrefers (11a, i-lb) qui traversent le tambour (4).