FR 2115226 A1 19720707 FR 7141261 A 19711118 71 41261 1 2115226 La présente invention se rapporte d'une façon générale aux appareils gyroscopiques et concerne plus particulièrement les capteurs de vitesse angulaire gyroscopiques du type à rotor libre, qui sont destinés à détecter et à mesurer les vitesses angulaires 5 des mouvements d'un véhicule sur lequel est monté l'appareil et s'effectuant autour de deux axes orthogonaux. •Le capteur de vitesse selon l'invention est du type dans lequel un élément rotatif unique est supporté d'une manière exempte de tout frottement et avec une totale liberté de mouvement par 10 rapport à tous les axes dans une cavité fermée grâce à la force hydrodynamique d'un fluide, tel que de l'air ou un autre gaz, qui est mis en mouvement par la vitesse de rotation élevée de l'élément rotatif. Les gyroscopes capteurs de vitesse qui sont montés à la car-15 dan de façon classique présentent une certaine complexité mécanique, un déséquilibre du rotor autour d'un axe de rotation rapide sous contrainte, des frottements apparaissant dans les. paliers des cadres ou anneaux de suspension à la cardan, de mauvais alignements des éléments constitutifs mécaniques et électriques, des 20 effets d'accélération sur la suspension à la cardan, une certaine sensibilité aux variations de températures et à l'usure, etc., tous ces paramètres affectant défavorablement le seuil de sensibilité du gyroscope, la linéarité de ses signaux de sortie, son équilibre au zéro, ses caractéristiques d'hystérésis et sa durée 25 de vie utile. Des rotors de gyroscopes à support gazeux ont déjà été proposés mais, dans de nombreux cas, les paliers gazeux remplacent simplement les paliers à billes ou à aiguilles du rotor et (ou) les paliers à billes ou à rubis de la suspension à la cardan, ce 30 qui, tout en réduisant la valeur de certains des effets défavorables précités n'affecte pas les autres inconvénients. Il a également été proposé des gyroscopes dénommés à rotor libre ou sans suspension à la cardan, comprenant un type dont un élément sensible supporté par un gaz ou un liquide tourne avec le 35 boîtier de support, et un autre type dont le rotor est supporté par un dispositif mécanique universel sur l'extrémité d'un arbre de support. Tous ces systèmes présentent la plupart des inconvénients précités et sont excessivement complexes du point de vue mécanique et, par conséquent, extrêmement coûteux. 71 41261 2 2115226 Des capteurs de vitesse à rotor libre supportés par un gaz élastique, c'est-à-dire dans lesquels le gaz agit comme un élément élastique, et qui sont similaires sous certains aspects au gyroscope selon l'invention, ont été proposés et décrits, par 5 exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 2.821.859, mais cette configuration s'est avérée peu pratique du fait qu'elle nécessite une mise sous pression extérieure du gaz non seulement pour entraîner le rotor en rotation rapide mais également pour déterminer sa suspension malgré les fuites de gaz à 10 l'atmosphère. Dans ce montage, les constantes de vitesse et d'élasticité du gyroscope ne peuvent être rendues optimales ni être facilement maintenues. De plus, sa configuration toroîdale ou en forme de rondelle limite d'une façon importante son rapport de rigidité axiale-angulaire, au point que sa sensibilité aux 15 vitesses angulaires le rend inutilisable pour des systèmes capteurs de vitesses de grande précisioné La complexité de ses zones limites communes ou frontières gaz-surfaces augmente dans des proportions importantes ses coûts de fabrication. Un autre inconvénient présenté par ce montage antérieur consiste en son 20 inaptitude à être entraîné par un couple appliqué à l'extérieur à des fins de commande ou d'auto-contrôle. Le capteur de vitesse selon l'invention a pour but d'apporter une solution à ce problème et il permet de réduire d'une façon importante les inconvénients précités associés aux ensembles 25 relevant de la technique antérieure. La simplicité de sa conception mécanique et électrique augmente sa fiabilité dans de grandes proportions et permet de réduire son coût. L'invention est matérialisée dans un capteur de vitesse gy-roscopique, caractérisé en ce qu'il comprend un rotor en forme de 30 disque comportant des surfaces de parois terminales circulaires et planes et une surface périphérique extérieure cylindrique et de liaison, un boîtier comportant une cavité intérieure étanche dont les surfaces des parois intérieures efficaces présentent la même forme que les surfaces des parois extérieures du rotor mais 35 ont des dimensions hors tout plus importantes de sorte que le rçtor y est librement logé, un fluide contenu à l'intérieur de la zone d'espace de cavité intérieure délimitée entre le rotor et la cavité et la remplissant totalement, un dispositif moteur destiné à entraîner le rotor en rotation rapide autour de son axe 71 41261 2115226 de symétrie de manière à produire des forces de pression hydrodynamiques s'exerçant entre les parois de la cavité et celles du rotor de sorte que#lors de l'utilisation de l'appareil,le rotor est supporté à l'intérieur de la cavité avec une liberté limitée 5 de mouvement de translation et de rotation, et un dispositif prévu au niveau des frontières existant entre les surfaces des parois planes et circulaires correspondantes du rotor et de la cavité,de naniêre à augmenter la pression hydrodynamique régnant au niveau de l'axe de symétrie par rapport à celle régnant au 10 niveau de la zone périphérique de ces frontières,de façon à déterminer un rapport relativement élevé de raideur hydrodynamique axiale-angulaire pour le rotor par rapport aux forces axiales et angulaires extérieures agissant sur le boîtier. Le boîtier constitue,de préférence^le stator d'un moteur à 15 hystérésis pour l'entraînement du rotor, la surface périphérique extérieure du rotor constituant la partie saturable du rotor du moteur. Le montage est tel que le rotor est entraîné à grande vitesse autour de son axe de symétrie à l'intérieur de la cavité, de manière à produire une force hydrodynamique qui fait flotter 20 le rotor et lui communique une totale liberté de mouvement angulaire et de translation. Par exemple, le boîtier peut être un cylindre droit, l'axe de symétrie de la cavité du .rotor et du rotor lui-même coïncidant généralement avec l'axe de symétrie du boîtier. Cet axe sera dénommé ci-après "l'axe de rotation rapide". 25 Deux axes orthogonaux perpendiculaires à l'axe de symétrie constituent les axes d'entrée et de sortie du capteur et seront dénommés ci-après "l'axe x" et "l'axe £n, chacun d'eux étant à la fois un axe d'entrée et un axe de sortie. Du fait que le système gazeux est complètement clos, les paramètres d'élasticité 30 du gaz peuvent être établis de façon précise au moment de la fabrication et peuvent ensuite être maintenus. Ces paramètres sont en fait des constantes d'élasticité attribuables aux caractéristiques stables du gaz et des paramètres de la cavité. Grâce à cette configuration, la pression hydrodynamique du 35 gaz détermine six contraintes primaires, trois de translation et trois angulaires qui sont toutes référencées par rapport aux trois axes primaires précités et, selon les particularités de l'invention, la conception mécanique des surfaces limites communes ou frontières des parois rotor-gaz-cavité permet de 71 41261 4 2115226 déterminer et de commander ces contraintes. La surface périphérique extérieure du rotor en forme de pion de jeu de dames et la paroi de cavité correspondante permettent d'obtenir une valeur de contrainte extrêmement élevée pour des mouvements de transla-5 tion du rotor rotatif le long des axes x et y. La troisième contrainte de translation, c'est-à-dire le long de l'axe de rotation rapide, est également très importante et totalement stable. Cette contrainte est critique et est obtenue grâce aux moyens précités qui peuvent être mis en oeuvre en conformant les sur-10 faces circulaires planes et opposées des parois latérales de la cavité,de manière à déterminer un profil de pression désiré transversalement par rapport au diamètre du rotor, c'est-à-dire une pression élevée au niveau de cet axe et décroissant relativement rapidement à l'approche de la périphérie du rotor. Cette 15 conformation peut se présenter sous la forme de rainures peu profondes ménagées en spirale ou bien de surfaces ébauchées ou dégrossies en spirale et s'étendant généralement radialement à partir de la circonférence d'un cercle imaginaire centré au niveau de l'axe de rotation. La conformation des spirales est con-20 trôlée d'une façon particulièrement précise du fait qu'elle est essentielle pour obtenir la première et la seconde des contraintes angulrires précitées, c'est-à-dire les mouvements angulaires autour des axes x et y. Ces contraintes angulaires sont critiques pour les caractéristiques du gyroscope et sont extrêmement 25 faibles par comparaison avec la contrainte de translation axiale, et l'un des buts de l'invention consiste à rendre et à maintenir maximal le rapport axial-angulaire existant entre ces contraintes. La troisième contrainte angulaire, c'est-à-dire autour de l'axe de rotation rapide, peut être rendue faible grâce à la configura-30 tion de conception de l'appareil du fait qu'elle agit de façon à retarder la rotation du rotor autour de l'axe de rotation rapide. Le gaz élastique de référence est seins frottement et contribue aux caractéristiques d'absence d'hystérésis du gyroscope lorsqu'il fonctionne en réponse à des vitesses angulaires ayant lieu autour 35 des axes d'entrée. Le rotor d'une seule pièce peut également constituer l'armature de capteurs électriques qui fournissent des signaux de sortie proportionnels aux vitesses détectées autour des axes x et y. 71 41261 5 2115226 Ces capteurs ou transducteurs de signaux peuvent être du type à capacité haute fréquence et à plaques ou armatures multiples et comprendre des première et seconde paires d'armatures ou plaques de condensateurs, chaque paire étant respectivement séparée par 5 une distance radiale égale, considérée respectivement le long des axes x et y, d'une paroi de cavité située de chaque côté de l'axe de rotation rapide. Il peut également être prévu un circuit électronique convenable destiné à convertir la variation de capacité différentielle déterminée par le déplacement angulaire de l'axe 10 de rotation rapide du rotor par rapport aux parois de la cavité en des signaux utiles à des fins de commande. Le rotor d'une seule pièce peut,en outre ,constituer l'armature ou l'induit de moteurs électriques fournissant des couples et grâce auxquels le capteur de vitesse peut être amené à effectuer 15 un mouvement de précession jusqu'à atteindre une position angulaire représentant une vitesse commandée, ce qui est nécessaire par exemple pour des applications concernant des plates-formes stabilisées. De plus, les moteurs fournissant des couples peuvent être utilisés de manière à faire fonctionner le gyroscope à des 20 fins d'auto-contrôle, ce qui constitue une nécessité pour les capteurs de vitesse actuels qui sont utilisés à des fins de commande, comme dans des équipements de stabilisation automatique destinés aux engins aériens. Les moteurs fournissant des couples peuvent comprendre des enroulements montés selon la même orien-25 tation que les armatures ou plaques de condensateurs des capteurs mais sur la paroi opposée de la cavité du rotor. Comme cela sera expliqué ci-après, l'application d'un signal de couple au dispositif fournissant un couple selon l'axe y par exemple détermine un déplacement du rotor selon cet axe, ce déplacement représentant 30 ou simulant un signal d'entrée de vitesse autour de l'axe x. Par conséquent, le capteur de vitesse selon l'invention est particulier en ce sens que le seul élément dynamique, c'est-à-dire le rotor, peut être constitué par un seul disque usiné et poli, présentant d'une façon générale la forme d'un pion de jeu de dames, 35 fonctionnant comme l'induit d'un moteur, comme l'armature ou l'induit d'un dispositif fournissant un couple et comme l'armature d'un dispositif capteur, et comportant des surfaces de support pour un gaz destiné à mettre le rotor en suspension, 71 41261 6 2115226 d'une façon hydrodynamique et par.conséquent sans aucun frottement, dans une cavité de logement présentant une forme correspondante, grâce à quoi le rapport des contraintes axiales-angulaires est amené à une valeur maximale et grâce à quoi les effets de couplage 5 croisé sont réduits à une valeur minimale, ce qui permet d'obtenir un capteur de vitesse à deux axes et à hystérésis nulle offrant une grande précision, niveau de réponse élevé et line durée de vie importante. Un capteur de vitesse gyroscopique selon l'invention va main-10 tenant être décrit plus en détail et à titre d'exemple seulement en se référant au dessin annexé dans lequel : La fig. 1 est une vue en coupe du capteur selon l'invention. La fig. 2 est un diagramme montrant les frontières rotor-pression de gaz-cavité du capteur visible sur la fig. 1. 15 Si l'on se réfère maintenant à la fig. 1, celle-ci montre que le capteur de vitesse comprend un élément inertiel ou rotor 10 qui est formé par un dispositif unique ou unitaire, constitué de préférence par de l'acier pour rotor à hystérésis, se présentant généralement sous la forme d'un pion ou d'une pièce de jeu 20 de dames classique et poli de manière à être lisse sur toute ses surfaces ou côtés. Ce rotor est logé dans une cavité 11 présentant une forme correspondante et située à l'intérieur d'un boîtier cylindrique 12 constitué généralement par deux parties ou pièces terminales 13 et 14. Les parois terminales de la 25 cavité intérieure sont définies ou délimitées respectivement par les surfaces terminales 15 et 16 de parties concentriques ou rentrantes 17 et 18 des pièces terminales 13 et 14, alors que la paroi latérale de la cavité circulaire est définie ou délimitée par la surface circulaire intérieure 19 d'une partie 30 20 formant noyau feuilleté d'un stator 21 d'un moteur d'entraînement par hystérésis 21', le rotor 10 constituant également le rotor ou l'induit du moteur. Les surfaces intérieures de la cavité 11 sont également polies de manière à être lisses, plus particulièrement la surface cylindrique 19 formant paroi 35 latérale. Des enroulements statoriques 22 sont logés dans la zone d'espace annulaire 23 formée par les parois extérieures des pièces terminales 13 et 14 et par leurs parties concentriques ou rentrantes 17 et 18. Une cale ou un élément d'é-cartement 24, qui est usiné avec précision et qui peut coopérer 71 41261 7 2115226 avec la lèvre ou le bord usiné de la partie terminale 14, sert de bague d'alignement pour le stator du moteur de sorte que le champ électrique du stator 21 peut être aligné d'une façon particulièrement précise par rapport à la cavité 11 et contribuer à 5 déterminer une composante d'entraînement du rotor normale à l'axe de rotation rapide de ce rotor. De plus, une bague d'alignement 26 est prévue de manière à permettre d'obtenir un alignement et un écartement précis des parois terminales circulaires intérieures et opposées de la cavité intérieure 11. 10 La zone d'espace comprise entre les parois intérieures de la cavité 11 et la surface du rotor 10 est remplie à l'aide d'un fluide convenable tel qu'un gaz, qui peut être de l'air, de l'a- -zote, de l'hélium, ou un liquide, sous une pression convenable. Par conséquent, lorsque le rotor 10 est entraîné en rotation à 15 grande vitesse par le moteur 21', grâce à des forces hydrodynamiques, le gaz met le rotor 10 en suspension à l'intérieur de la cavité 11 avec la totalité des six degrés de liberté, trois degrés angulaires et trois degrés de translation. En d'autres termes, le gaz remplit les fonctions du montage de rotor à 20 la cardan d'un gyroscope classique sans présenter les inconvénients mécaniques et de fonctionnement qui ont été indiqués précédemment. En même temps, la caractéristique de compressibilité du gaz permet d'obtenir, comme cela sera expliqué plus en détail ci-après, la contrainte élastique et l'amortissement qui sont 25 nécessaires pour un détecteur ou capteur de vitesse gyroscopique» Comme le montre la fig. 1, les trois principaux axes de référence du gyroscope sont fixes dans le boîtier et sont les suivants : l'axe de rotation rapide SA qui,dans la configuration représentée,constitue l'axe de symétrie du boîtier cylindrique 12 30 et de la cavité 11, l'axe X-X qui est orthogonal à l'axe de rotation et qui sur la fig. 1 est normal au plan du dessin, et l'axe Y-Y qui est également orthogonal à la fois à l'axe de rotation SA et à l'axe X-X, les axes X-X et Y-Y constituant deux axes d'entrée et de sortie du capteur comme cela sera expliqué ci-après. 35 Lors de l'utilisation normale, les données de sortie qui sont proportionnelles aux composantes de vitesse de rotation autour des axes d'entrée du gyroscope sont obtenues par l'intermédiaire d'éléments capteurs à capacité haute fréquence et de leurs circuits électroniques associés. Pour détecter des inclinaisons du 71 41261 8 2115226 rotor 10 ayant lieu à l'intérieur de la cavité 11 et autour de l'axe X-X, deux armatures ou plaques de condensateurs 30 et 31 sont encastrées dans la surface 15 de la partie concentrique ou rentrante 18 de la pièce terminale 14. Ces plaques 5 sont séparées par des distances également précises de l'axe de rotation SA selon la direction de l'axe Y-Y. Des connexions électriques 32 sont réalisées avec les plaques 30 et 31 et sont sorties pour atteindre un bloc électronique 33 constitué par un panneau de circuits 34 rendu solidaire de la pièce ter-10 minale 14 et protégé vis-à-vis de l'extérieur par un couvercle ou un capuchon terminal 35. D'une manière similaire, des armatures ou plaques de condensateurs correspondantes 36 et 37 (dont une seule est visible dans la coupe de la fig. 1) sont prévues pour détecter les inclinaisons du rotor 10 autour de 15 l'axe Y-Yr des connexions de sortie 38 et 39 (dont seule la connexion 38 est visible dans la coupe de la fig. 1) étant sorties d'une manière similaire et reliées au bloc électronique 33. Les autres éléments des capteurs capacitifs 30 et 31 comprennent le rotor 10 et les parois terminales 15 et 16 du 20 boîtier, le gaz constituant le milieu diélectrique du condensateur. Il est à noter que d'autres modes de réalisation de capteurs peuvent être utilisés seins sortir du cadre de l'invention considéré sous son aspect le plus large. Pour de nombreuses applications du capteur de vitesse selon 25 l'invention, il peut être souhaitable de prévoir une fonction de commande ou d'instruction de vitesse d'entrée, particulièrement dans le domaine de la réalisation des essais avant vol ou en vol de gyroscope. L'ensemble de ces essais est parfois dénommé "la capacité d'auto-contrôle". A cet effet, des bobines électromagné-30 tiques fournissant un couple sont prévues et, dans le mode de réalisation qui est représenté ici, comprennent des ensembles à noyaux et enroulements 40 et 41 qui sont montés dans la partie concentrique ou rentrante 17 de la pièce terminale 13, à distance égale par rapport à l'axe de rotation SA considérée 35 dans un sens parallèle à l'axe Y-Y de sorte que,lorsque ces éléments sont convenablement excités, ils produisent un couple autour de ce même axe de manière à simuler une vitesse du boîtier autour de l'axe Y-Y. D'une manière similaire, des bobines correspondantes et fournissant un couple, 42 et 43 (qui ne sont 71 41261 9 2115226 pas visibles sur la coupe de la fig. 1) sont prévues de manière à appliquer des couples d'entrée et d'instruction autour de l'axe Y-Y pour simuler des vitesses de boîtier autour de l'axe X-X. Ces éléments fournissant un couple 40 à 43 sont maintenus en 5 place par une plaque de bridage 44. Le fonctionnement du capteur en réponse à une instruction d'entrée appliquée par l'intermédiaire des éléments fournissant un couple sera décrit ci-après. Selon les particularités principales de l'invention, les forces hydrodynamiques produites par la rotation du rotor 10 10 fournissent la totalité des forces de support et dkmortissement du gyroscope ainsi que les contraintes élastiques qui sont nécessaires pour un capteur de vitesse, c'est-à-dire pour obtenir les contraintes de translation et contraintes angulaires précitées. L'un des buts de l'invention consiste à- rendre ces forces 15 optimales de manière à donner également des valeurs optimales à la sensibilité, à l'amortissement et à la solidité. La configuration du rotor 10 en pion de jeu de dames permet de réduire sensiblement toute contrainte de pression de gaz du rotor pour un mouvement angulaire autour de l'axe de rotation 20 rapide SA et permet d'obtenir un support à rotation sensiblement sans friction autour d'un diamètre, alors que les contraintes hydrodynamiques vis-à-vis du mouvement de translation du rotor dans le plan défini par les axes X-X et Y-Y sont particulière-.ient élevées,de manière à déterminer un support contre les charges 25 d'accélération fct de choc. Les contraintes par rapport aux axes de liberté restants sont rendues optimales grâce à l'ensemble décrit ci-après. Il est souhaitable que la contrainte de translation du rotor 10 le long de l'axe de rotation rapide SA soit rendue parti-30 culièrement élevée et particulièrement stable de manière à déterminer en fait vin point de pivotement stable situé à proximité de l'intersection des axes X-x et Y-Y autour desquels le rotor peut tourner librement, la dernière contrainte étant par comparaison relativement faible. Le rapport de ces deux dernières 35 contraintes, qui peut être dénommé le rapport élasticité-vitesse axiale-angulaire ou rapport de raideur,doit être aussi élevé que possible. La configuration rotor-gaz-cavité selon l'invention permet de rendre optimal ce rapport aussi bien que la commande de la raideur angulaire déterminée par le gaz. 71 41261 10 2115226 Si l'on se réfère maintenant aux fig. 1 et 2, la contrainte élastique axiale-angulaire désirée est obtenue en conformant les parois terminales 15 et 16 de manière à obtenir un profil ou une courbe de pression de gaz, transversalement par rapport au 5 diamètre du rotor et au niveau des intervalles existant entre la surface du rotor et la paroi terminale, qui soit particulièrement élevée au niveau de son centre, c'est-à'-dire au niveau de l'axe de rotation SA, et qui décroisse rapidement en approchant de la périphérie du rotor, comme le montre la courbe de pression 49 10 qui est visible du côté droit de la fig. 2. La conformation des parois terminales comprend des portées et des rainures ou des surfaces 50 et 51. présentant des profils axiaux différents. Ces surfaces présentent généralement une configuration en spirale commençant au niveau d'une zone non conformée et de petit dia-15 mètre située à mroximité de l'axe de rotation, s'étendant vers l'extérieur et en direction de la périphérie des parois terminales et s'achevant de préférence à très peu de distance de cette périphérie. Les dimensions et la pente réelle de la conformation en spirale dépendent, entre autres choses, de la vitesse angulaire 20 de fonctionnement normal du rotor 10, de la viscosité du gaz et du rapport de raideur axiale-angulaire désiré. Il est à noter que le profil des rainures réelles peut varier pour chaque application et qu'il est choisi, comme indiqué, pour obtenir la stabilité maximale du rotor 10 le long de l'axe de rotation SA et 25 pour obtenir également le rapport de raideur axiale-angulaire élevé qui est désiré. De plus, du fait que la totalité de l'enveloppe pour le gaz est fermée et scellée, les paramètres sont maintenus sensiblement constants après avoir été établis. De plus, du fait que le rotor gyroscopique 10 fonctionne dans un envi-30 ronnement sensiblement exempt de frottement et que toutes les forces agissant sur ce dernier sont sensiblement des forces pures sans frottement, le capteur de vitesse est exempt des effets d'hystérésis. Après avoir décrit l'ensemble du capteur de vitesse, on va 35 étudier son fonctionnement dans deux cas de fonctionnement normaux, c'est-à-dire lorsque le boîtier du capteur est soumis à une vitesse de rotation dans l'espace inertiel autour par exemple de l'axe Y-Y, et lorsqu'une vitesse d'entrée de commande ou d'instruction est appliquée par exemple aux bobines fournissant un couple 40 40 et 41. 71 41261 ii 2115226 On suppose que le capteur est monté dans un engin aérien et qu'il est soumis à une composante de vitesse de rotation dans l'espace inertiel autour de l'axe Y-Y et s'exerçant par exemple dans le sens horaire quand on considère la partie supérieure de 5 la fig. 1. Lors du déclenchement ou du début de la vitesse de rotation, c'est-à-dire lors d'une accélération de rotation, il apparaît un moment, qui est dû à la compression du gaz situé entre la surface du rotor et les parois terminales de la cavité, qui tend à faire tourner le rotor 10 dans le sens horaire autour 10 de l'axe Y-Y. Cette rotation détermine la production d'un signal proportionnel à l'accélération de la rotation et produit par les capteurs 38 et 39. Lorsque le rotor tourne dans le sens repré-" senté par la flèche orientée S (Fig. 1), ce moment produit une précession dans le sens horaire du rotor 10 autour de l'axe X-X 15 dans le plan du dessin de la figure. Tandis que la vitesse de rotation devient constante, la précession du rotor 10 autour de l'axe X-X détermine l'apparition d'un moment de réaction du gaz dans le sens anti-horaire et selon l'axe X-X. Ce moment de réaction provoque une précession horaire du rotor 10 dans 20 l'espace inertiel autour de l'axe X-X qui, lorsqu'elle est égale à la vitesse de rotation du boîtier 12, réduit jusqu'à les rendre nuls le moment d'entrée selon l'axe X-X et la précession selon l'axe Y-Y. Dans le cas d'une vitesse de rotation présentant un état stable, le rotor J.0 du gyroscope occupe une posi-25 tion inclinée à l'état stable à l'intérieur de la cavité 11 et autour de l'axe X-X, dont la valeur de position angulaire est proportionnelle en amplitude à cette vitesse de rotation autour de l'axe Y-Y. Ce déplacement angulaire est détecté par la variation différentielle de la capacité des plaques ou armatures 30 de capteurs 30 et 31, et le circuit électronique 33 fournit un signal de sortie dont l'amplitude est proportionnelle à celle de la vitesse de rotation et dont la phase dépend de la direction de la vitesse de rotation autour de l'axe Y-Y. Le même fonctionnement apparaît pour des composantes de vitesse de rotation 35 apparaissant autour de l'axe X-X. Dans des applications modernes des capteurs de vitesse, il est souhaitable de faire fonctionner le capteur à des fins d'auto-contrôle. Par conséquent, un signal électrique appliqué aux bobines fournissant un couple 40 et 41, par exemple dans un sens 71 41261 12 2115226 tel qu'il détermine un couple s'exerçant dans le sens horaire autour de l'axe X-X tel qu'il est visible sur la fig.l, produit effectivement un moment de compression du gaz dans le sens antihoraire, qui s'exerce sur le rotor 10 selon l'axe X-X, qui 5 est égal en amplitude et annule le moment appliqué et qui aboutit à un déplacement angulaire du rotor selon l'axe X-X qui est équivalent à une vitesse d'entrée du boîtier autour de l'axe Y-Y. Si le gyroscope fonctionne normalement, un signal de vitesse de sortie correspondant et provenant des plaques ou armatures de 10 capteurs 30 et 31 sera fourni pour indiquer un tel fonctionnement normal. Il est à noter que, comme indiqué précédemment, du fait que la réponse initiale du gyroscope à un moment de rotation agissant sur l'engin aérien consiste en une accélération de rotation, et 15 qu'elle est reflétée par un mouvement angulaire relatif du rotor 10 et du boîtier 12 autour de l'axe d'entrée du gyroscope qui lui est proportionnel, ce mouvement initial détermine la production dans le capteur et selon l'axe d'entrée d'un signal qui est proportionnel à ce moment de rotation ou à l'accélération angu-20 laire. En d'autres termes, ce signal est proportionnel à l'accélération angulaire produisant la vitesse de rotation. Ce signal d'accélération angulaire peut également être utilisé à des fins de commande. Par exemple, dans un système d'augmentation de stabilité pour engin aérien, destiné aux axes de lacet et de tan-25 gage de l'engin aérien, ce signal d'accélération de rotation pourrait être utilisé à la place du signal de vitesse de rotation du fait que pour ces axes il est normalement souhaitable d'éliminer par blocage le terme correspondant à la vitesse de rotation à l'état stable. Evidemment, le signal de vitesse de rotation 30 normale provenant de l'axe de sortie du capteur du gyroscope peut également être utilisé, lorsque cela est nécessaire, ou bien il est possible d'utiliser une combinaison des signaux d'accélération de rotation et de vitesse de rotation convenablement filtrés, par exemple, selon l'axe de lacet, de manière à amortir les ca- • 35 ractéristiques de roulis d'accouplement de l'engin aérien. Des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. 71 41261 2115226 REVENDICATIONS 1. Capteur de vitesse gyroscopique, caractérisé en ce qu'il comprend un rotor en forme de disque (10) comportant des surfaces de parois terminales circulaires et planes et une surface péri- 5 phérique extérieure cylindrique et de liaison, un boîtier (12) comportant une cavité intérieure étanche (11) , dont les surfaces des parois intérieures efficaces (15, 16, 19) présentent la même forme que les surfaces des parois extérieures du rotor (10) mais ont des dimensions hors tout plus importantes de sorte que le 10 rotor y est librement logé, un fluide contenant à l'intérieur de la zone d'espace de cavité intérieure délimitée entre le rotor (10) et la cavité (11) et la remplissant totalement, un dispositif moteur (21') destiné à entraîner le rotor (10) en rotation rapide autour de son axe de symétrie (SA) de manière à produire des for- 15 ces de pression hydrodynamiques s'exerçant entre les parois de la cavité et celles du rotor de sorte que lors de l'utilisation de l'appareil le rotor (10) est supporté à l'intérieur de la cavité (11) avec une liberté limitée de mouvement de translation et de rotation, et un dispositif (50, 51) prévu au niveau des fron- 20 tiêres existant entre les surfaces des parois planes et circulaires correspondantes du rotor et de la cavité de manière à augmenter la pression hydrodynamique régnant au niveau de l'axe de symétrie par rapport à celle régnant au niveau de la zone périphérique de ces frontières de façon à déterminer un rapport re- 25 lativement élevé de raideur hydrodynamique axiale-angulaire pour le rotor (10) par rapport aux forces axiales et angulaires extérieures agissant sur le boîtier (12). 2. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif comprend des éléments à configuration 30 profilée en forme de spirale (50) prévus sur l'une des surfaces des parois circulaires planes et s'étendant selon des directions généralement radiales à partir de l'axe de symétrie (SA). 3. Capteur de vitesse suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments à configuration en spirale (50) sont pré- 35 vus sur les surfaces des parois circulaires planes intérieures et opposées (15) de la cavité (11). 4. Capteur de vitesse suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les éléments à configuration (50) s'étendent à partir de la circonférence d'un cercle imaginaire centré sur 71 41261 14 2115226 l'axe de symétrie et jusqu'à un point séparé par une distance finie de sa périphérie. 5. Capteur de vitesse suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif moteur 5 (21') comprend un élément formant noyau statorique (20) comportant un orifice central cylindrique (19) qui constitue la paroi intérieure et cylindrique de la cavité (11). 6. Capteur de vitesse suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend également 10 un dispositif capteur électrique à éléments multiples (30, 31 ; 38, 39) dans lequel l'une des parties du capteur est encastrée dans l'une des surfaces des parois circulaires et planes (15) de la cavité (11) et dans lequel le rotor (10) constitue une autre partie du dispositif capteur. 15 7. Capteur de vitesse suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend également un dispositif électrique fournissant un couple et à pièces multiples (40, 41) dans lequel une partie du dispositif fournissant un couple est logée dans l'autre des surfaces des parois circulaires et planes (16) de la cavité 20 et dans lequel le rotor (10) constitue une autre partie du dispositif fournissant un couple. 8. Capteur de vitesse suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif capteur comprend des première et seconde paires d'éléments capteurs (30, 31 ; 38, 39) qui sont dis-25 posées sur la surface (15) selon des diamètres mutuellement perpendiculaires de manière à détecter les mouvements angulaires du rotor (10) ayant lieu à l'intérieur de la cavité (11) et s'effectuant autour d'axes mutuellement perpendiculaires, orthogonaux à l'axe de symétrie (SA) et parallèles aux diamètres, en réponse à 30 des forces de rotation agissant sur le boîtier (12), le signal de sortie de la première paire d'éléments capteurs (30, 31) étant proportionnel à l'accélération de rotation du boîtier (12) et apparaissant en réponse à une force de rotation, et le signal de sortie de la seconda paire d'éléments capteurs (38, 39) étant proportionnel à la vitesse de rotation du boîtier (12) apparaissant en réponse à la même force de rotation.