1991年的海灣戰爭(zheng) 中,美軍(jun) 戰斧巡航導彈戰法震驚世人,甚至有傳(chuan) 言其曾經先用一枚導彈炸開伊拉克一個(ge) 電廠的圍牆,而後一顆導彈則從(cong) 炸開的洞中進入擊毀電廠。這樣千裏出擊一招斃命的功夫能夠被戰斧施展出來得益於(yu) 其高精度的導航係統,這個(ge) 係統的核心叫激光陀螺儀(yi) 。

激光陀螺儀(yi) ,顧名思義(yi) 就是利用激光測方向變化的陀螺儀(yi) ,其基本原理利用了光學中的塞格尼克理論,即在一個(ge) 環形軌道裏,發射兩(liang) 束方向相反的激光。在環形軌道沒有轉動的情況下,它將會(hui) 用相同的時間導彈出發點並且具有相同的相位。
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(hui) 有變化,根據這個(ge) 被測出來變化值就可以反推出物理的角度變動值。將這個(ge) 裝置裝載導彈上之後,就可以隨時掌握導彈的左右上下偏轉量,從(cong) 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(yi) 的好處在於(yu) ,其受到外界的幹擾非常小,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(chuan) 統機械陀螺則不是。此外激光陀螺工作穩定,誤差小,體(ti) 積小,便於(yu) 使用,雖然現代兵器上一般會(hui) 配有GPS設備進行誤差修正把誤差減少到一個(ge) 範圍內(nei) ,但GPS幹擾設備更加普及,而激光陀螺是個(ge) 封閉設備,外界完全無法幹擾。
其精度也要高於(yu) 傳(chuan) 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後,其精度將會(hui) 大大提高,例如我國的東(dong) 風-31A從(cong) 點火起飛到打到美國目標上大概需要30分鍾時間,在用了激光陀螺儀(yi) 後,其打擊精度理論上可以控製在30米以內(nei) 。

海灣戰爭(zheng) 的爆發給我國軍(jun) 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(jin) 寫(xie) 有激光陀螺儀(yi) 簡單原理的兩(liang) 張小紙條交給學校。而20年過去了,研製依然沒有突破,研製的兩(liang) 大攔路虎一直無法解決(jue) 。

第一是鍍膜技術一直不過關(guan) ,這個(ge) 技術不過關(guan) ,激光的反射和折射率就會(hui) 無法穩定控製,就會(hui) 導致激光在反射折射時就產(chan) 生偏差且不可預測。如果大到一定程度,那整個(ge) 陀螺就沒法用了。第二個(ge) 攔路虎就是超精密光學加工,這個(ge) 工藝達不到要求的水平,也同樣會(hui) 導致光線偏移預定路線的問題。

在沒有相應的高精度製造設備情況下,我國科研團隊土法上馬,用手工打磨的方式製造高精度起見。在一次次的失敗和大量的次品出現後他們(men) 並沒有灰心,甚至拜工人師傅為(wei) 師,學習(xi) 精密製造技術,經過1000多個(ge) 日日夜夜的努力,終於(yu) 攻克了該關(guan) 鍵技術。在研製的激光陀螺儀(yi) 的過程中,錢學森的這兩(liang) 張小紙條起到了非常重大的作用。

經過多年發展,我國終於(yu) 成功研製出多種型號的激光陀螺,多項技術達到國際一流水平。不僅(jin) 如此,研發團隊也創造了中國在該領域的多個(ge) 第一:第一台高精度反射率透射率測試儀(yi) ;第一個(ge) 激光陀螺實驗室樣機、工程化樣機;第一個(ge) 實現激光陀螺產(chan) 業(ye) 化生產(chan) ;第一家具有獨立知識產(chan) 權並能全閉環研製生產(chan) 激光陀螺的單位。
我們(men) 不能忘記這些科學家。錢學森後繼有人!

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