雷射陀螺是什麼怎麼用 揭開雷射陀螺的神秘面紗

2020-12-08 中國軍網

美軍的雷射陀螺儀。

雷射陀螺儀為飛彈等武器的飛行控制、精確打擊起到不可替代的重要作用。

雷射陀螺及其軍事應用

近日,國內媒體報導了國防科技大學雷射陀螺創新團隊的先進事跡。該團隊矢志不渝,三代人攻關43載,終於使我國成為繼美法俄後,世界上第四個具備獨立研製雷射陀螺能力的國家,為我國打破國際壟斷,在精確打擊武器的導航定位、姿態測量與控制、精確制導、平臺穩定等方面全面趕超世界強國奠定了重要基礎。不過,小陀螺如何與國防科技聯繫在了一起,雷射陀螺是什麼,許多人未必了解。

「陀螺原理」及傳統陀螺

先從陀螺說起。許多人小時候一定玩過一種玩具陀螺「冰猴」。腳尖身圓的「冰猴」放在地上,用一根繩子做的鞭子猛抽「冰猴」,「猴身」就能轉起來,用鞭子抽得越狠,它就轉得越飛快,不會倒下。在日常生活中,我們也發現:如果一個物體旋轉時速度很快,它就會穩定地立在一個地點不動,轉速足夠快的時候,即使平板傾斜一些,它仍然不會倒,並且轉軸始終指向一個固定方向。這就是物體的「定軸特性」。

科學家利用「定軸特性」製造出能定向和定位的陀螺儀,通過將陀螺定軸方向與運載體的軸心相比對,就能得出運載體的正確方向和瞬時位置。而以陀螺儀為核心部件,進而組裝出慣性導航系統或制導系統。因此,陀螺是航天、航空、航海裝備及很多武器裝備在作戰中不可缺少的定位和導航裝置。

傳統的慣性陀螺主要是指機電陀螺,但其穩定性以及定向與定位精度不夠,不能滿足現代武器精確打擊的要求。科研人員一直希望能找到更好的陀螺儀,幫助運載體精確定位與定向、穩定運行,更好地發揮武器的效能,雷射陀螺無疑是一種很好的替代品。

何為雷射陀螺?

科技名詞定義:雷射陀螺,學名「環形雷射器」。實際上是一種無質量的光學陀螺儀,利用環形雷射器在慣性空間轉動時正反兩束光隨轉動而產生頻率差的效應,測定敏感物體相對於慣性空間的角速度或轉角,進而測定物體方向等。

原理:一束光經分光器被分成完全相同的兩束光後,進入同一環形光迴路,分別沿順時針方向和逆時針方向相向傳播。如果讓光迴路繞垂直於自身的軸旋轉起來,這兩束光之間會產生相位差,利用光的幹涉性能測出相位差,進而得出光迴路旋轉的角速度。如果光迴路被製成一個環形雷射器,其中傳播的光就是方向性好、聚束性強、相干性優的雷射,因此就形成了一個能通過敏感角速度來測定方向與姿態並具有快速尋北與穩定作用的雷射陀螺。

主要作用:主要用於精確打擊武器的導航定位、姿態測量與控制、平臺穩定,為它們有效完成作戰任務提供更好的保障。

相關焦點

  • 雷射陀螺有什麼用?工作原理是什麼?
    雷射陀螺具有很多重要的軍事應用,隨著技術進步,它的性能將會越來越好,完全替代傳統的機電陀螺,在慣性導航定位、制導系統以及姿態控制和穩定系統中更好地體現和發揮核心作用,增強它們的導航定位、姿態控制、精確制導等能力,大幅提升以飛彈為代表的精確打擊武器的戰鬥力。
  • 【深度】國外雷射陀螺的發展與應用
    1982年8月,美國航空發展中心與霍尼韋爾公司籤訂了合同價款共120萬美元的合同,研製攻擊型核潛艇用的三個高精度GG1389雷射陀螺,為進一步研製定位精度優於0.1 n mile/h的艦艇用雷射陀螺導航系統做準備。
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    慣性測量裝置好比現代高精度設備的「眼睛」,而雷射陀螺的出現,已成為慣性制導系統的「火眼金睛」。  早在18世紀,人類就開始了對陀螺運動的研究,第一次世界大戰中,美國海軍首先成功研製了機械陀螺儀。1960年,美國人在成功研製出世界上第一臺雷射器後,迅速開始雷射陀螺的研究。
  • 雷射陀螺精確制導 寫「千裡點穴」傳奇
    正是源於雷射陀螺的優異性能,美國B-52轟炸機把慣性導航系統更新為環形雷射陀螺系統,英國的「勇士」機械化炮兵觀測車載導航系統、日本的「AS90」式自行榴彈炮等都使用雷射陀螺來提高武器作戰導航的精度。
  • 生命為中國雷射陀螺燃燒
    他帶領團隊從零開始經過40多年艱苦攻關,攻克一系列世界技術難題,研製的多種型號雷射陀螺,為我軍大國重器安上了自主導航的「中國芯」,被譽為「中國雷射陀螺奠基人」。選擇——「把自己的志願與國家的需要密切結合」「年近半百的高伯龍走進雷射陀螺領域,是他人生的一個重要轉折點。」
  • 高伯龍:生命為中國雷射陀螺燃燒
    他帶領團隊從零開始經過40多年艱苦攻關,攻克一系列世界技術難題,研製的多種型號雷射陀螺,為我軍大國重器安上了自主導航的「中國芯」,被譽為「中國雷射陀螺奠基人」。  選擇——  「把自己的志願與國家的需要密切結合」  「年近半百的高伯龍走進雷射陀螺領域,是他人生的一個重要轉折點。」
  • 沒有這個「倔老頭」,就沒有中國的雷射陀螺
    研究的初步進展,給雷射陀螺的研製工作帶來了一線希望。就在這個時候,幾家合作單位又因難度太大、前景不明選擇退出。「別人不幹了,我們卻不能放棄。」高伯龍和課題組每個人都清楚,如果就此放棄,我國雷射陀螺研製任務就會半路夭折。在困難面前退縮,決不是軍隊科技工作者的職業素養。
  • 永不停轉的「雷射陀螺」(愛國情 奮鬥者)
    他就是中國雷射陀螺奠基人——國防科技大學教授、中國工程院院士高伯龍。  2017年12月6日,89歲的高院士永遠離開了。但他的精神,仍像一束充滿能量的光芒,照亮著雷射陀螺自主創新的徵程。  雷射陀螺,被稱為慣性導航系統的「心臟」,是飛機、艦船、飛彈等精確定位和精準制導的核心部件。20世紀60年代,美國研製出世界上第一臺雷射陀螺實驗裝置,引發世界震動。
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  • 中國雷射陀螺研製從零開始 不被美國下馬動搖
    自1975年起,高伯龍一直從事雷射陀螺研製,率先對雷射陀螺的基本理論進行深入、系統的研究;主持並研製成功有關雷射陀螺原理樣機、實驗室樣機等。1997年當選為中國工程院院士。高伯龍曾深有感觸地說:「外國有的、先進的,我們要跟蹤,將來要有;但並不是說外國沒有的我們不許有。」這段話充分體現了高伯龍的學術自信和創新膽魄。
  • 方寸之間鑄重器 以身報國追光明——追記中國雷射陀螺奠基人、國防...
    當時,只有極少部分人知道,這兩張紙片來自錢學森,上面寫著四頻差動雷射陀螺的大致原理。  雷射陀螺,又叫環形雷射器,是衡量一個國家光學技術發展水平的重要標誌之一。它能讓飛彈、飛機、艦船、陸用戰車等武器擁有「火眼金睛」,可以說是國家和民族的「重器」。  1960年,美國率先研製出世界上第一臺雷射器後,在世界範圍內掀起一場導航技術革命。
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    雷射陀螺領域痛失領軍人物 國防科技大學原教授、中國工程院院士高伯龍因病去世,享年89歲 記者昨日從國防科技大學獲悉,該校原光電科學與工程學院教授、中國工程院院士高伯龍因病於12月6日逝世,享年89歲。
  • 國防科大雷射陀螺技術創新團隊:43年矢志強軍興軍
    中新網長沙6月22日電 題:國防科大雷射陀螺技術創新團隊:43年矢志強軍興軍  作者 陶社蘭 歐陽紅軍 張喆  被稱為茫茫海天「定位神器」的雷射陀螺,一直是世界各國國防科技競爭的制高點。40多年前,時任國防科委副主任的錢學森將寫有雷射陀螺簡單原理的兩張小紙條交給國防科技大學。
  • 中國雷射陀螺奠基人高伯龍院士:為自主創新拼搏至生命最後一刻
    但高伯龍用紮實的理論和計算說服了與會的眾多專家。 次年,高伯龍所著《環形雷射講義》出版,該書是我國雷射陀螺理論的奠基之作。直到今天,研究雷射陀螺的人不學這本書,就不敢說入了門。 理論解決後,工藝難題如連綿高山,高伯龍開始了長達二十年的攀登。幾乎每一個攻關都是從零開始,而其中最難攻破的是雷射陀螺的「命根」——光學薄膜。
  • 他19歲考上清華,使我國雷射陀螺從無到有,一件棉襖穿了30多年!
    2017年12月6日,研究了一輩子雷射陀螺的高伯龍院士永遠地離開了我們。其實早在幾個月前的夏天,高伯龍的身體已經非常虛弱。在生命的最後時刻,他艱難地靠在病床上,堅持用一臺老人機對外交流,一條簡訊往往要耗費半個小時以上,看得一旁的護理人員偷偷抹眼淚:「他總說在辦公室的抽屜裡還有一篇學生的論文,很有價值,他要回去繼續深化 ,直到去世前的那一刻,他還想著要出院繼續科研……」他嘴裡不停重複的、惦念的,永遠是現代高精度武器的「火眼金睛」、那永遠綻放動人光芒的雷射陀螺。
  • 生命之光為強軍旋轉 追記中國雷射陀螺奠基人高伯龍院士
    紅網時刻記者陳宗昊 通訊員 姚宏 顏瑾 方嬌 陳思長沙報導雷射陀螺,一個僅手掌大小的尖端儀器。它在我國的誕生,歷經20餘年艱苦攻關;它的廣泛應用,經過40餘年漫長跋涉;它的「生命」,和一個人緊緊相連——是他帶領團隊開闢出一條具有中國自主智慧財產權的研製雷射陀螺的成功之路,使我國成為全世界第四個能獨立研製雷射陀螺的國家。
  • 陀螺是什麼?陀螺就在我們身邊,你卻不了解它
    提起陀螺,大家腦海中浮現的可能就是我們小時候的一種玩具,抽一下會加速,不停抽打就一直會旋轉,只要保持高速旋轉它就不會倒。當然現在已經出現更高級別的玩耍陀螺,什麼指尖陀螺了、傾斜陀螺了等等。但我們今天要說的不是玩具陀螺,而是一種不僅用在軍工(飛機、飛彈、火箭、衛星、飛船)上,而且現在已經普遍用於生活上的陀螺儀。
  • 晨曦航空(300581.SZ)擬斥480萬元向北方捷瑞採購雷射陀螺
    來源:智通財經網智通財經APP訊,晨曦航空(300581.SZ)發布公告,公司於2020年11月26日召開第三屆董事會第十六次會議和第三屆監事會第十四次會議,審議通過了《關於籤訂採購雷射陀螺合同暨關聯交易的議案》,根據生產經營需要,公司計劃向西安北方捷瑞光電科技有限公司
  • 【中國夢實踐者】「背心院士」高伯龍:一生為雷射陀螺旋轉
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