Qu'est-ce qu'un cardan?

Un cardan, également appelé anneau de cardan, est un dispositif mécanique composé de deux anneaux ou plus montés sur des axes à angle droit l'un à l'autre.Un objet monté sur un cardan à trois anneaux restera en suspension horizontalement sur un plan entre les anneaux, peu importe la stabilité de la base.Les cardans ont une large gamme d'utilisations pratiques allant du film aux applications aérospatiales.

Un cardan peut être utilisé pour maintenir le niveau des objets dans des environnements instables - par exemple, de nombreux détenteurs de coupes montées sur le tableau de bord sont des cardans.Les cardans sont également extrêmement précieux dans les environnements de bord et d'avion, lorsque les instruments de mesure tels que les chronomètres et les boussoles doivent être maintenus au niveau avec l'horizon.Les cardans peuvent également être utilisés pour la navigation aérospatiale, car ils peuvent être définis pour fournir une mesure stable à partir d'un point de référence spécifique tel que la Terre ou le Soleil, indépendamment de leur position réelle dans l'espace.Les cardans utilisés dans la navigation aérospatiale utilisent des angles d'Euler pour orienter un objet tel qu'un vaisseau spatial.

Lorsqu'ils sont utilisés pour la navigation aérospatiale, les cardans sont configurés dans des ensembles de trois gyroscopes mesurant hauteur , rouleau et Yaw .Le tangage fait référence à la rotation de l'engin autour de l'axe transversal.Dans l'exemple d'un avion, le nez de l'avion est pointé pour augmenter la hauteur et vers le bas pour l'abaisser.Le rouleau, également connu sous le nom de banque, est la rotation de l'engin le long d'un axe longitudinal, tandis que le lacet fait référence à la rotation autour du centre de masse.Les cardans sont orientés avec une base, par exemple, la lune et les angles de cardan mesurent la position de l'engin par rapport à la base.

Parfois, une condition connue sous le nom de verrouillage de cardan peut se produire, lorsque les capacités de mesure d'un système cardan peuvent être dépassées, obligeant un opérateur à réinitialiser les cardans.Cela se produit lorsqu'une rotation le long d'un axe en écrit un autre, par exemple lorsqu'un avion monte directement dans les airs, rendant toute lecture du lacet sans signification parce que les deux axes sont alignés dans la même direction.Le verrouillage du cardan peut être surmonté avec l'ajout d'un gyroscope redondant.

Parce que les cardans permettent aux objets de se déplacer à travers trois dimensions, ils sont souvent utilisés dans le film pour recréer un mouvement soudain provoqué par des turbulences ou des mers rugueuses.Les cardans apparaissent également dans des situations où un objet doit pivoter ou pivoter largement comme c'est souvent le cas avec des caméras de cinéma ou des moteurs de fusée.Les cardans sont des outils extraordinairement utiles dans un large éventail d'industries.