1991年的海灣戰爭中，美軍戰斧巡航導彈戰法震驚世人，甚至有傳言其曾經先用一枚導彈炸開伊拉克一個電廠的圍墻，而后一顆導彈則從炸開的洞中進入擊毀電廠。這樣千里出擊一招斃命的功夫能夠被戰斧施展出來得益于其高精度的導航系統，這個系統的核心叫激光陀螺儀。
激光陀螺儀，顧名思義就是利用激光測方向變化的陀螺儀，其基本原理利用了光學中的塞格尼克理論，即在一個環形軌道里，發射兩束方向相反的激光。在環形軌道沒有轉動的情況下，它將會用相同的時間導彈出發點并且具有相同的相位。
如果一旦環形軌道有轉動，則到達出發點的時間和相位都會有變化，根據這個被測出來變化值就可以反推出物理的角度變動值。將這個裝置裝載導彈上之后，就可以隨時掌握導彈的左右上下偏轉量，從而修正導彈的飛行方向向既定的彈道飛行。再配合加速度計，則能夠實時掌握導彈的位置參數。
激光陀螺儀的好處在于，其受到外界的干擾非常小，即使是撞擊，震顫，加速等動作都無法改變其對角度偏轉的測定，而傳統機械陀螺則不是。此外激光陀螺工作穩定，誤差小，體積小，便于使用，雖然現代兵器上一般會配有GPS設備進行誤差修正把誤差減少到一個范圍內，但GPS干擾設備更加普及，而激光陀螺是個封閉設備，外界完全無法干擾。
其精度也要高于傳統機械陀螺，可以達到0.0001°/h以下的漂移量，這種設備裝載洲際導彈上之后，其精度將會大大提高，例如我國的東風-31A從點火起飛到打到美國目標上大概需要30分鐘時間，在用了激光陀螺儀后，其打擊精度理論上可以控制在30米以內。
海灣戰爭的爆發給我國軍工人極大的刺激，高伯龍是我國激光陀螺項目的負責人。他想起1971年錢學森將僅寫有激光陀螺儀簡單原理的兩張小紙條交給學校。而20年過去了，研制依然沒有突破，研制的兩大攔路虎一直無法解決。
第一是鍍膜技術一直不過關，這個技術不過關，激光的反射和折射率就會無法穩定控制，就會導致激光在反射折射時就產生偏差且不可預測。如果大到一定程度，那整個陀螺就沒法用了。第二個攔路虎就是超精密光學加工，這個工藝達不到要求的水平，也同樣會導致光線偏移預定路線的問題。
在沒有相應的高精度制造設備情況下，我國科研團隊土法上馬，用手工打磨的方式制造高精度起見。在一次次的失敗和大量的次品出現后他們并沒有灰心，甚至拜工人師傅為師，學習精密制造技術，經過1000多個日日夜夜的努力，終于攻克了該關鍵技術。在研制的激光陀螺儀的過程中，錢學森的這兩張小紙條起到了非常重大的作用。
經過多年發展，我國終于成功研制出多種型號的激光陀螺，多項技術達到國際一流水平。不僅如此，研發團隊也創造了中國在該領域的多個第一：第一臺高精度反射率透射率測試儀；第一個激光陀螺實驗室樣機、工程化樣機；第一個實現激光陀螺產業化生產；第一家具有獨立知識產權并能全閉環研制生產激光陀螺的單位。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
