精確打擊武器慣性導航系統皇冠上的“明珠”

　　自俄羅斯展開對敘利亞境內極端組織“伊斯蘭國”的空襲行動以來，許多恐怖分子的據點和重要設施被摧毀，打擊成果顯著。空襲行動中，各類精確打擊武器發揮了重要作用。早在美國“沙漠之狐”行動中，“戰斧”式巡航導彈就因“千裡點穴”而大放異彩，實現這一功能的核心器件就是激光陀螺。

　　激光陀螺，又叫環形激光器，在加速度計的配合下可以感知物體在任意時刻的空間位置，被譽為精確打擊武器慣性導航系統皇冠上的“明珠”。

　　那麼，激光陀螺有什麼神奇之處，讓我們一探究竟。

　　精確打擊的導航“心臟”

　　馳騁在現代戰場上的飛機、導彈、坦克以及各類水面艦艇，在預定導航作戰時無不需要精准的方位、速度、姿態等信息，作為導航“心臟”的就是慣性導航系統。傳統的慣性導航主要是機械式陀螺，其制作工藝要求高，體積龐大，精度也受到極大限制。

　　激光陀螺的出現極大地改變了這種狀況，它具有重量輕、尺寸小、精度高、可靠性好、響應時間短等優點。正是源於激光陀螺的優異性能，美國B-52轟炸機把慣性導航系統更新為環形激光陀螺系統，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激光陀螺來提高武器作戰導航的精度。

　　作為精確導航的“心臟”，激光陀螺看似神秘，其實原理並不復雜。當光束在設定好的通道中傳播時，由於通道本身具有轉動速度，從而引起光沿通道轉動方向的時間發生改變，測量這個相位差的改變，可以測出閉合光路的旋轉角速度。利用這種光程變化的原理，就可以制作出激光陀螺儀。由於光電設備具有較高的可靠性和較長的工作壽命，它才能像一顆永不停息的“心臟”，時刻為利劍導航。

　　武器裝備的“火眼金睛”

　　在古希臘語裡，“陀螺”一詞的含義是“旋轉指示器”，隨著現代科學技術的飛速發展，隻要能對物體的旋轉狀態進行感知測量的裝置，都可被稱為陀螺儀。慣性測量裝置好像現代高精度武器的“眼睛”，而激光陀螺的出現，已成為現代高精度武器慣性制導系統的核心元件，可謂是武器裝備的“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制了機械陀螺儀。上個世紀70年代末，激光陀螺的相關技術在戰術飛機和導彈上試驗成功，激光陀螺得到飛速發展應用。1979年法國首次將激光陀螺成功應用於“美洲虎”直升機、超音速導彈和“阿裡安-4”型火箭。美國提出戰略防御計劃后，進一步刺激了其他軍事大國開展相關領域研究，俄羅斯、德國、日本等國都相繼研制出高精度激光陀螺系統。

　　激光陀螺的軍事應用得益於現代戰爭對武器准確性要求的不斷提高，今后激光陀螺技術將主要向更高精度、更小體積和更便宜價格發展。如美國霍尼韋爾公司的GG1308型激光陀螺，總體積小於2立方英寸，重量僅為60克，卻可以達到很高的精度。

　　激光陀螺雖小，卻是讓導彈打得更准、艦船跑得更遠的核心部件。它集成了光、機、電等諸多領域高精尖技術，是一個國家科技和軍事實力的具體體現。

　　茫茫海天的“定位神器”

　　近年來，隨著光電技術的迅猛發展，集光、機、電“三位一體”的新型激光陀螺得到迅速發展，並在陸海空天等領域得到廣泛應用。激光陀螺也被譽為茫茫海天的“定位神器”。

　　激光陀螺可以為各類飛行器和精確制導武器提供實時航向、速度、高度、姿態等信息，極大提高精確制導武器的命中精度﹔為機動發射的彈道導彈、巡航導彈提供方位基准，使它們快速定向定位，准確命中目標。此外，還可以為艦船、潛艇和魚雷提供航向、航速和位置等基准數據，它們不依賴於任何外部信息，就能獨立地進行實時導航。

　　在民用領域，激光陀螺作為航天器姿態和軌道控制系統的重要組成部分，可以用於運載火箭的慣性制導系統，或安裝在望遠鏡上提供實時角坐標信息，亦可用超大型激光陀螺觀測地震波信息、固體地面潮汐效應和測量引力波等。

　　可以預見，隨著激光陀螺技術的日漸完善，它的應用范圍還會更加廣闊，勢必會對未來戰爭和我們的日常生活產生巨大影響。

(來源:解放軍報)