Свободный гироскоп превращают в компас путем ограничения одной степени его свободы. Для этого гироскопу создают направляющую силу путем подвешивания к его внутреннему кольцу груза-маятника ( рис. 147) или системы сообщающихся между собою ртутных сосудов.

Свободный гироскоп - это гироскоп смещения без системы выпрямления, но в некоторых случаях он может быть применен с корпусом.

Идеально свободный гироскоп выполнить практически невозможно. Моменты, прикладываемые к гироскопу опорами подвеса, токопроводами и другими конструктивными элементами, хотя и сводятся к минимуму, однако все же оказывают некоторое влияние на движение гироскопа, вызывая его уход от заданного направления. Самостоятельно вернуться к заданному направлению свободны и гироскоп не может - он не обладает избирательностью по отношению к заданному направлению. Свойство избирательности может быть придано свободному гироскопу искусственно, путем снабжения его системой коррекции. Гироскоп, снабженный системой коррекции и обладающий в связи с этим избирательностью по отношению к заданному направлению, называется позиционным.

Ко свободного гироскопа относительно точки опоры постоянны и, следовательно, вектор Ко направлен все время по оси гироскопа. Отсюда следует, что ось свободного гироскопа сохраняет неизменное направление в пространстве по отношению к шерцшльной ( звездной) системе отсчета.

Для свободного гироскопа они называются нутационными колебаниями. Демпфирование приводит к затуханию нутационных колебаний. Условия затухания легко установить, рассматривая знаменатель правой части формулы ( 7 - 29) или аналогичные сомножители в формулах ( 7 - 30) и ( 7 - 31), которые приводятся к знаменателю передаточной функции колебательного звена.

Для свободного гироскопа ( см. рис. III.5), используемого в качестве гировертикали, в целях уменьшения рассматриваемой погрешности применяют специальные корректирующие устройства.

Качество свободного гироскопа определяется его уходом. Чем меньше уход за 1 мин, тем выше качество и, следовательно, стоимость гироскопа. Уход оси гироскопа тем меньше, чем точнее изготовлен гироскоп и чем больше его угловая скорость.

Проблема свободного гироскопа состоит в том, чтобы создать гироскопический прибор, в наибольшей степени приближающийся к идеальной модели свободного гироскопа. Качество реального прибора определяется той угловой скоростью, с которой ось ротора отклоняется с течением времени от заданного ей направления.

Ось свободного гироскопа, закрепленного в центре масс, устойчива по отношению к ударам по этой оси.

Прибор содержит свободный гироскоп ( см. рис. 332), ось которого в момент выстрела совпадает с осью торпеды, направленной на цель.

Прибор содержит свободный гироскоп ( см. рис. 332), ось которого в момент выстрела совпадает с осью торпеды, направленной на цель.

Динамически настраиваемый свободный гироскоп предусматривает наличие ротора и такого подвеса, который может свободно поворачиваться, не создавая при этом возмущающих моментов, приводящих к потере ориентации гироскопа в инерциальном пространстве. Таким образом, в нем, в отличие от подвеса Гука, требуется наличие кольца 3 между кожухом ротора и внешним корпусом для того, чтобы иметь две взаимно перпендикулярные оси, вокруг которых может вращаться ось ротора.

Теоретически такой свободный гироскоп можно было бы применять в качестве компаса.