Cayroskop (Jiroskop)
MsXLabs.org & Temel Britannica
Cayroskop, gemiler, uçaklar, güdümlü silahlar ve uzay araçlarında yön belirleyici ve denetleyici olarak kullanılan bir aygıttır. Bir eksen çevresinde hızla dönebilen ağır bir teker ile bu tekeri taşıyan, iç içe geçmiş çemberlerden oluşur. Askı ya da dengeleme çemberi adı verilen bu çemberler, tekerin dönme ekseninin kolayca değişebilmesine olanak verecek biçimde birbirine takılmıştır. Şekilde görüldüğü gibi, cayroskopun tekeri yatay askı çemberine bağlı olan XX ekseni üzerinde döner. Yatay askı çemberi, YY mili ile düşey askı çemberine bağlıdır ve bu mil çevresinde dönebilir. Düşey askı çemberi de çevresinde dönebileceği ZZ mili üzerine yerleştirilmiştir. Böylece, her yöne dönebilecek biçimde bir araya getirilmiş olan çemberlerin ortasındaki teker dönüş doğrultusunu kolayca değiştirebilir.
Teker dönerken, cayroskop altındaki saptan tutularak kaldırılıp bir yöne eğilirse ya da sağa sola çevrilirse tekerin dönme ekseninin doğrultusunun değişmediği görülür. Ekseni üzerinde hızla dönen bütün cisimlerde dönme ekseninin doğrultusu değişmemek eğilimindedir. Örneğin, bir madeni para ya da bir topaç hızla dönerken yana devrilmez. Dünya'nm kendisi de kutuplarından geçtiği düşünülen bir eksen çevresinde hızla döner. Bu eksenin Kuzey Kutbu'ndaki ucu her zaman Kutup Yıldızı'na yöneliktir. Sir Isaac Nevvton'un birinci hareket yasası eksen doğrultusunun değişmeme nedenini açıklar. Bu yasaya göre, hareket eden bir cisim dıştan gelen bir etki olmadığı sürece yapmakta olduğu hareketi sürdürür.
Cayroskopun çok ilginç ikinci bir özelliği vardır. Cayroskopun tekeri dönerken, XX ekseninin sol ucunu aşağı doğru itecek biçimde, yatay askı çemberine (şekilde okla gösterilen yönde) parmakla bastırılırsa, bütün sistem ZZ mili üzerinde P oku yönünde döner ve ekseni aşağı doğru iten baskı sürdükçe bu dönüş de sürer. Öte yandan, eğer düşey askı çemberi P oku yönünde döndürülürse, yatay askı çemberi XX ekseninin sağ ucu yukarı doğru kalkacak biçimde hareket eder. Cayroskopun yalpalama adı verilen bu özelliğini günlük yaşamda, örneğin bisiklete binerken görebiliriz. Bisikletin tekerleğini cayroskopun tekeri gibi düşünürsek, bisikletin dengesini sağlamak için yalpalama özelliğinden yararlanıldığı görülür. Bisikletin sağa doğru yattığını gören binici devrilmemek için gidonu, tekerleği sağa çevirecek biçimde döndürür. O zaman bisikletin kadrosu yalpalama özelliği nedeniyle sola doğru yatar ve daha önce sağa yatarak dengesi bozulmuş olan bisiklet dengeye gelir. Bu olay ancak tekerlek dönerken yani bisiklet hareket halindeyken gerçekleşir.
Cayroskop ilkelerinden, başta yön belirlemek olmak üzere, çeşitli alanlarda yararlanılmıştır.
Magnetik pusulanın iğnesi Kuzey Kutbu'nu değil, ondan yaklaşık 1.600 km uzaklıkta bulunan ve magnetik kutup adı verilen noktayı gösterir. Bu nedenle magnetik pusula kullanan denizciler yollarını belirlerken bu farkı göz önünde tutmak zorundadırlar. Ancak bu fark hem geminin bulunduğu yere göre, hem de magnetik kutuplar zamanla yer değiştirdiği için yıldan yıla değişir. Ayrıca, magnetik pusula geminin kendi magnetik alanından da etkilenir. Magnetik pusulanın başka bir sakıncası, magnetik kutupların yakınında pusula iğnesinin kuzeye yönelmekten çok aşağı yukarı oynamasıdır. Bu sakıncalarına karşın, ucuz ve basit olduğu için küçük teknelerde genellikle magnetik pusula kullanılır.
20. yüzyılın başlarında bir Alman, Dr. Hermann Anschutz-Kaempfe denizaltı gemisiyle Kuzey Kutbu'na bir keşif gezisi düzenledi. O zamanlar Kuzey Kanada'nın Boothia Yarım-adası'nda bulunan magnetik kutup yakınlarında pusulasının hemen hemen hiç bir işe yaramadığını gördü. Bu nedenle, gerçek kuzeyi gösterecek bir pusula yapabilmek için bir cay-roskopla çalışmaya başladı. Konu öylesine ilgisini çekti ki, keşif gezisinden vazgeçti. 1907'de yaptığı ilk cayropusula denemeleri, çabasını sürdürmek için onu yüreklendirdiği gibi, ABD'de Elmer Sperry'yi ve İngiltere'de de S. G. Brovvn'u aynı konuda çalışmaya yöneltti. Cayropusulada, cayroskopun tekeri bir elektrik motoruyla döndürülür. Dünya' nin dönmesi sonucunda, yer yüzeyi ile tekerin, doğrultusunu korumaya çalışan dönme ekseni arasındaki açı değişir; eksen yer yüzeyine göre aşağı ya da yukarı doğru eğilir. Bu eğilme U biçiminde bir boruya konulmuş cıvanın karşı ağırlığı ile giderilirken, "yalpalama" özelliği etkisiyle tekerin ekseni gerçek kuzey-güney doğrultusuna yönelir. Cayropusulanın magnetik pusulaya oranla daha karmaşık bir yapısı vardır. Bulunulan enleme ve geminin hızına göre ayarlanmayı gerektirir, ama doğruluğuna güvenildiği için büyük gemilerde bu tür pusula kullanılır.
Cayroskopun Başka Kullanım Alanları
Uçakların bulut ya da sis içinde yaptığı "kör uçuşlar"da da cayroskoptan yararlanılır. Uçaklarda cayropusula gibi çalışan ve belli bir doğrultu ve belli bir düzeyde uçuşu sağlayan otomatik pilot vardır. Cayroskop ayrıca güdümlü silahlarda ve uzay araçlarının denetiminde de kullanılır. 
