• datori di verticale

Il termine giroscopio, riferito convenzionalmente ai classici modelli di tipo meccanico,
deriva dal greco antico con il significato di “vedo la rotazione”, dimostrazione del fatto che molte delle leggi che guidano il funzionamento di questi fondamentali strumenti erano già state osservate nelle scuole dell’antica Grecia. Per questo motivo, al fine di comprendere al meglio il funzionamento fisico di tutti i tipi di Giroscopio, la seguente trattazione si sofferma, nella prima parte, nell’esplicazione accurata, non trascurando ovviamente l’aspetto matematico, di tutti i fenomeni e le osservazioni fisiche di rilevanza e di interesse. Si parte con l’effetto giroscopico, anche noto come precessione giroscopica, il quale regola il movimento della massa rotante e dunque la creazione di un asse di spin in grado di stabilizzare la rotazione. Questo fenomeno non riguarda esclusivamente gli strumenti girostatici, ma è osservabile semplicemente alzando gli occhi al cielo, dato che ha a che fare in modo significativo con il nostro Sistema Solare. È per questo motivo che la seguente trattazione prosegue soffermandosi su una breve spiegazione dei movimenti rotatori della Terra e di come questi influenzino la volta celeste. Il secondo fenomeno da analizzare riguarda una particolare tipologia di giroscopio, il quale rappresenta una parte importante del core di questa tesi, ovvero l’effetto Sagnac per il funzionamento dei famosi RLG, in inglese Ring Laser Gyro, ovvero i Giroscopi ad anello Laser. La fine del primo capitolo è dedicata alle svariate applicazioni di questo fondamentale strumento di stabilizzazione. La Girobussola nasce come strumento di ausilio alla navigazione, dunque come apparecchiatura in grado di fornire in output la prora vera della piattaforma aero-navale. In realtà però nel tempo questo strumento è stato impiegato in innumerevoli applicazioni, non solo di tipo militare, ma ha avuto ampio spazio anche nel campo commerciale: dalle piattaforme stabilizzatrici dei missili, alla risoluzione del problema della stabilizzazione negli impianti di artiglieria imbarcati, ai veicoli come i motocicli, i quali utilizzano piattaforme inerziali per riuscire a bilanciare il rapporto potenza/stabilità, principalmente quando questi si approcciano ad una curva. Il secondo capitolo è la parte principale di questa trattazione, ovvero la descrizione accurata di tutte le tipologie di giroscopi, con le modalità di funzionamento fisiche ed anche molti esempi di modelli esistiti o tutt’ora impiegati. Si parte dal classico giroscopio meccanico, dunque il tipo di strumento analogico, il quale è stato il precursore di questa strumentazione e che dunque, pur non trovando molto spazio a livello operativo nella quotidianità, rappresenta la storia e può quindi fornire importanti spunti riguardo a come si è arrivati a concepire modelli di nuova generazione. Successivamente troverà ampio spazio la descrizione, in ogni particolare utile, delle tipologie di giroscopi più impiegati nell’attualità, ovvero gli RLGs (Ring Laser Gyros), che sfruttano le proprietà dei fasci laser per fornire in uscita i valori di assetto di una piattaforma navale, e i FOGs (Fyber Optic Gyros), i quali sfruttano le stesse leggi fisiche dei precedenti, in particolare l’Effetto Sagnac, ma impiegando questa volta tutta l’architettura delle Fibre Ottiche. Si tratta di strumenti che sono composti da parti meccaniche totalmente immobili, senza rotazione, e che dunque hanno creato una vera e propria svolta nell’industria tecnologica del settore, aumentando la precisione, ma soprattutto diminuendo notevolmente la frequenza e la difficoltà manutentiva. Non si risparmieranno ovviamente parole per cercare di tracciare delle valutazioni finali riguardo alla vera e propria transizione a cui si è assistito negli ultimi anni, nei quali si è transitati da elementi meccanici in movimento a fasci laser o fibre ottiche che creano la rotazione. Importante aspetto su cui si è voluto puntare è stato l’inserimento di informazioni aggiornate riguardo il modello attualmente utilizzato di Girobussole a bordo delle Unità Navali della Marina Militare Italiana. Gli ultimi due capitoli costituiscono un completamento informativo per esplicare l’integrazione dei giroscopi all’interno delle strumentazioni di assetto. Infatti, nel terzo capitolo si tratterà degli accelerometri, strumenti di nuova generazione in grado di misurare le accelerazioni lineari rispetto ad un sistema di riferimento e composti essi stessi da terne giroscopiche. L’ultimo capitolo tratta della micro e della nano tecnologia, aspetto dell’industria che ha colpito anche la costruzione delle Girobussole dato che la domanda commerciale sta virando sempre di più verso la richiesta di elementi che abbiano contenute dimensioni, senza chiaramente tralasciare l’efficacia di funzionamento.