张召忠 激光陀螺在军事上的运用(4)
发布时间:2021-06-09
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张召忠 激光陀螺在军事上的运用
,使用寿命较长。由于接通电源就能产生激光,所以不存在怠速反应,起动时间短,而且运行过程中的稳定性好。激光陀螺的结构十分简单,功耗很小,易于维护,造价低廉。最重要的一点,就是激光陀螺能够直接输出数字化控制信号,而不是像以前那样先输出模拟信号,再将其转换为数字信号。能够直接输出数字信号,就能够直接与计算机系统相连,这对于实现自动化或智能化控制非常重要。激光陀螺的这些特性,决定了它在军事领域具有极为广泛应用前景,比如军用飞机导航系统、舰船稳定平台、战略导弹、战术导弹和航天器的惯性制导系统等。
永不停歇的陀螺仪
记得很多年以前,每当冬季结冰之后,许多人喜欢到冰面上去滑冰,孩子们则时兴玩儿陀螺,就是用鞭子不停地抽打一种称作陀螺的玩具,只有用辫子给它一个能够推动其旋转的外力,这种陀螺就在冰面上不停地旋转。这种旋转中的陀螺,一般要具备三种要素:一是必须给它一个外力的推动,否则它自己无法启动和旋转;二是外力的推动最好是恒定有力的,只有这样陀螺才会保持较高的转速;三是只要陀螺能够高速旋转,它就能够在起伏不平的冰面上保持一种相对稳定状态,而且女干部始终使陀螺平面保持平稳。利用高速旋转来保持稳定的这种陀螺原理,其实已经被广泛地应用于我们的工作和生活之中。比如,美丽的芭蕾舞演员在台上表演的时候,她总是用脚尖像陀螺那样不停地旋转,否则,演员根本不可能用脚尖长久支撑高达的身躯,也不可能保持自身的平衡。具有空中芭蕾之称在悬空的钢丝上行走自如或骑车表演的演员,通常必须手握一根具有良好弹性的长杆,或者双手各执一种物件,以保持动态平衡。如果走钢丝的演员两手空空,就很难像在地上那样行走自如。既然芭蕾舞演员、空中杂技演员都需要一种动态平衡,那么飞机、舰船、车辆和导弹在运动过程中也需要这样的平衡,因为如果没有平衡,就不能保持平台的稳定,平台不稳定就会出现翻滚,也就没有安全和效能可言。
陀螺通过旋转来达到自身的平衡和稳定,这一点比较容易理解。但是,飞机和导弹上的陀螺仪是怎样达到让飞机和导弹达到平衡和稳定的呢?这个问题相当
复杂,很难用几句话说清楚。但是,我们可以从分析芭蕾舞演员和空中杂技演员表演过程中的信息反馈及控制过程得到启发。以空中杂技演员为例,他在空中走钢丝的过程中,手握一根长杆,当长杆偏向左边的时候,为了保持身体重心平稳,他必须相应地把长杆向右边倾斜,以抑制身体重心向左边继续偏离;如果因为长杆右移
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