图为激光陀螺
激光陀螺作为现代各类军事装备最为重要的部件之一,以至于歼20核航母都离不开这一核心装备,不过激光陀螺曾经在全世界仅法国、美国、俄罗斯三国能研发生产,而为了保证不因这一战略重器被卡脖子,中国用了43年时间成功突破了激光陀螺的核心技术,实现了自主生产,这无疑是一件令中国军工从业者欢欣鼓舞的大事。
图为激光陀螺仪
激光陀螺,是指利用激光光束的光程差测量物体角位移的装置,它通过某些特定的方式测量物体在移动当中的角速度变化或者姿态变化,对于舰船、战机以及导弹在内需要使用惯性导航体系的武器装备是非常重要的,激光陀螺集光、机、电、算等尖端科技于一身,广泛覆盖陆海天空各个领域,作为导航仪,激光陀螺导航系统是当今美国海军水面舰艇和潜艇的标准设备,此外大多数国家的民用和军用飞机也都采用了激光陀螺惯导系统,可以说激光陀螺是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志。
陀螺一般分为激光陀螺和传统的机械陀螺,相比于传统的机械式陀螺,激光陀螺没有旋转的转子部件,没有角动量,也不需要方向环框架、旋转轴承、导电环、力矩器和角度传感器等部件,结构简单,工作寿命长,维修方便,可靠性高,平均无故障工作时间可以达到9万小时左右,从而取代机械式陀螺,成为大中型飞机惯性基准系统的核心部件。
图为激光陀螺被用于卫星导航系统
因此,更为精确可靠,体积更小的激光陀螺显然就成为了新一代惯性导航系统所需要的最重要零部件之一,相比于体型和质量相对惊人的机械式陀螺仪,激光陀螺仪还有着另外一个更为明确的优势,就是激光陀螺仪可以直接输出数字信号,而并不需要像机械式陀螺仪那样,还需要一个模拟到数字的转换过程,激光陀螺仪可以直接和计算机相连,并且能够更为快速有效的就导弹和其他机械设备的姿态调整做出针对性的反应。
图为带有激光陀螺的空空导弹
激光陀螺仪被研发成功以后,它迅速地取代了体型更大,成本更高,小型化难度更加惊人的机械式陀螺仪,而且激光陀螺仪由于自身没有可动和高质量金属部件,因此激光陀螺仪不受地磁和自身高速旋转所带来的偏向影响,自身也对撞击冲击和高机动带来的G力变化有着非常巨大的抗性,如此激光陀螺仪能够被内置到像格斗导弹或者是中远程发射后不管的空对空导弹的导引头和导航计算机内部,从而使得便携式导弹和格斗式导弹的出现成为了可能。
可以说激光陀螺的出现改变了战争格局的变化,由于激光陀螺仪和超大规模集成电路的存在,精确制导所需要的弹载计算机,以及小体积,高精度的弹载传感器的同时出现,让体型娇小的导弹获得自我感知和自我姿态修正的可能性已经出现,这意味着拥有高机动能力和高命中精确度的导弹已经达到了人们可以接受并且将其用于实战的程度,激光陀螺仪的出现,使精确制导和打击从不可能变为了可能。
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