進動性

進動性是指當陀螺轉子以高速旋轉時，如果施加的外力矩是沿著除自轉軸以外的其它軸向，陀螺並不順著外力矩的方向運動，其轉動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直，這種特性，叫做陀螺儀的進動性。

陀螺是一個既能繞自轉軸高速旋轉，又能夠繞其它軸旋轉的物體。利用陀螺的特性製作的測量裝置就是陀螺儀。能夠繞2個軸旋轉的陀螺稱為二自由度陀螺，能夠繞3個軸旋轉的陀螺稱為三自由度陀螺。利用陀螺的特性製作的測量儀器（或裝置）就稱為陀螺儀。

不論是二自由度陀螺，還是三自由度陀螺，都有一個重要的特性——進動性。

基本介紹

• 中文名：進動性
• 外文名：Precession
• 套用：自轉軸的漂移進行修正或跟蹤
• 進動方向：取決於轉子動量矩和外力矩的方向
• 影響因素：動量矩H的大小和外力矩M的大小
• 判定方法：右手定則

定義

對於三自由度陀螺來說，若外力矩繞外環軸作用，陀螺儀將繞內環軸轉動；若外力矩繞內環軸作用，陀螺儀將繞外環軸轉動。對於二自由度陀螺（沒有外框）來說，當強迫其繞第三軸（假想的外框軸）運動時，則陀螺將繞內框軸轉動。

進動規律

進動方向

進動角速度的方向取決於轉子動量矩H的方向(與轉子自轉角速度矢量方向一致)和外力矩M的方向, 而且是動量矩矢量以最短的路徑追趕外力矩。這是三自由度陀螺的情況，如右圖。

這可用右手定則判定。即伸直右手，大拇指與食指垂直，手指順著自轉軸的方向，手掌朝外力矩的正方向，然後手掌與4指彎曲握拳，則大拇指的方向就是進動角速度的方向。

對於二自由度陀螺來說，進動角速度的方向也可用右手定則判定。即伸直右手，大拇指與食指垂直，手指順著自轉軸的方向，手掌朝強迫轉動的角速度矢量的正方向，然後手掌與4指彎曲握拳，則大拇指的方向就是進動角速度的方向。

進動角速度

對於三自由度陀螺來說，進動角速度的大小取決於轉子動量矩H的大小和外力矩M的大小。其計算式為 =M/H。 即外力矩愈大，其進動角速度也愈大；轉子的轉動慣量愈大，進動角速度愈小；轉子的角速度愈大，進動角速度愈小。

對於二自由度陀螺來說，其進動角速度的大小取決於轉子動量矩H的大小和強迫轉動角速度的大小。

進動性的套用

對於三自由度陀螺來說，利用其進動性，可對自轉軸的漂移進行修正或跟蹤等；對於二自由度陀螺來說，利用其進動性，可測量運動物體的角速度或角加速度。這些也都廣泛地套用於航空、航天、航海等領域。