点击下方👇“Hi科普”关注公众号
获取更多百科趣闻
中国导弹制导技术出现重大突破,光纤陀螺仪逆袭西方强国,攻克全球唯二技术,与美国的差距缩小到2年。光纤陀螺仪都有哪些作用?在了解光纤陀螺仪之前,你首先要知道陀螺仪是什么。如果大家玩过陀螺就会知道,旋转的陀螺在鞭子的抽打下,受到了外力的作用,但是由于它中心的那一条中轴线没有发生改变,所以可以一直稳定地旋转。再比如我们骑的自行车和电瓶车,在没有速度的时候,很容易倒地,但是只要轮子转得越快就越不容易倒,这就是因为车轴有一股保持水平的力量。而科学家利用这个原理制造出来的仪器就是陀螺仪,它可以抗拒物体方向改变的趋向,具有增强平衡性和稳定性的功能。于是,最早的陀螺仪,也就是第一代产品机械陀螺仪主要被应用在了两个领域,第一个是帮助交通工具保持平衡,避免翻车;第二个就是用在武器的瞄准定位上,避免发射的弹药出现较大的偏移,增加射击精度。
比如,在一战和二战中大放异彩的坦克,因为在运动过程中颠簸严重,就需要增强平衡性,避免翻车,同时颠簸让瞄准目标变得非常困难。但是用了陀螺仪以后,就可以把坦克的运动姿态测量出来,然后陀螺仪可以确定一个大致的颠簸范围,在这个范围内,用什么发射角度可以保证击中目标。所以只需要调整火炮角度,就可以在运动中击中目标了。随着技术的革新,第一代机械陀螺仪变成了第二代激光陀螺仪,到如今的第三代光纤陀螺仪。 世界上的主要大国,如美国、德国、法国、俄罗斯都投入了大量财力来研究,一些中低精度陀螺仪已经完成了产业化。我国与之相比,技术水平一直处于第三梯队,技术远远落后于美国,甚至不如德国和日本。但是如今完成了光纤陀螺仪的技术突破,却直接逆袭大多数发达国家,仅落后于美国,这是一次巨大的超越。光纤陀螺仪的突破之所以如此重要,主要体现在两个方面,第一是它的应用领域非常重要,包括卫星、导航定位、导弹等大国科技,可以直接影响国家的实力。
比如说导弹,由于在发射以后会受到风向、摩擦力等因素的影响,在远距离打击目标时就必须做到精确制导,而陀螺仪就可以保持运动方向,提高射击精度。可以说只要是需要瞄准制导的武器就离不开它。光纤陀螺仪的重要性还体现应用领域广,可大规模量产,不受外国的限制。光纤陀螺仪虽然也属于一种芯片,但是和手机几纳米级的芯片相比,它对于半导体制造技术的要求不高,使用248纳米的DUV技术即可量产,不用担心在材料上被卡脖子。而且光纤陀螺仪以光传播原理制造,没有磨损,更抗冲击,更加稳定,精度更高,产品已经被缩小到了比一个1元硬币还小的程度。光纤陀螺仪不仅可以应用到军工和大国科技,还可以大量民用,实现智能机器人平衡、高楼倾斜监测等,甚至高铁阻尼器控制和跨海大桥的安全程度监测可以靠它实现。另外,光纤陀螺仪的商用问题也不用担心,虽然不同的用户对陀螺仪的精度有不同的要求,为了降低成本,大家会选用不同档次的产品,但是光纤陀螺仪完全可以解决这个问题。因为光纤陀螺仪的结构很简单,只需要改变内部线圈的长度和直径就能改变精度,减低成本,在这方面具有超越机械陀螺和激光陀螺的优势。当然,虽然取得了如此重要的成就,但是我们却不能放松警惕,因为追求更高的精度,仍然是技术发展的必然要求,而目前高精度的光纤陀螺技术还没有完全成熟,我们还有很大的进步空间。#所见所得,都很科学##光纤陀螺仪##导弹制导技术#
点击下方👇“Hi科普”关注公众号
获取更多百科趣闻