航母上用的陀螺有多先进,仅三国能造,高伯龙院士花43年成功掌握

2020-01-16 21:10:52 | 来源:今日头条 | 参与: 0 | 作者:胖福的小木屋

  北方的朋友小时候应该经常玩陀螺,当陀螺转速减缓而有停转或歪倒时,用鞭子打它,让他继续保持转动,这是利用了陀螺的“定轴性”的特点。

航母上用的陀螺有多先进,仅三国能造,高伯龙院士花43年成功掌握

  它是指当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变的特性。

  当科学家发现这样的现象之后,就利用“定轴特性”制造出能定向和定位的陀螺仪,通过将陀螺定轴方向与运载体的轴心相比对,就能得出运载体的正确方向和瞬时位置。而以陀螺仪为核心部件,进而组装出惯性导航系统或制导系统。

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  因此,陀螺是航天、航空、航海装备及很多武器装备在作战中不可缺少的定位和导航装置。

  激光陀螺的诞生

  不过传统的惯性陀螺主要是指机电陀螺,但其稳定性以及定向与定位精度不够,不能满足现代武器精确打击的要求。

  而科学家希望能找到更好的陀螺仪,帮助运载体精确定位与定向、稳定运行,更好地发挥武器的效能。

  1913年,法国科学家萨格纳克发明了一种可以旋转的环形干涉仪。将同一光源发出的一束光分解为两束,让它们在同一个环路内沿相反方向循行一周后会合,然后在屏幕上产生干涉,当在环路平面内有旋转角速度时,屏幕上的干涉条纹将会发生移动。萨格纳克将其称之为萨格纳克效应。

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  在随后的很长一段时间里,由于没有合适的相干光源,萨格纳克效应的研究基本上没有任何实用性进展。而在1960年,世界上的第一台激光器诞生以后,人们就提出利用此技术来实现光学陀螺。1961年,美国科学家Heer C V在美国物理学会上发表了世界上第一篇有关激光陀螺的报道,介绍了采用测量环形激光谐振腔内运转的正反两束激光之间的频率。

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