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有了人类加工极限的陀螺仪,美军的一款洲际导弹服役30年依旧领先

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文|伽利略视野

在民兵洲际导弹服役以前,和平卫士导弹是美国最尖端的陆基战略洲际导弹。它全长21.6米,直径2.33米,最远射程14000公里。它采用四级火箭推进系统,前三段固体燃料和第四段液体燃料。1983年导弹试射成功后,一直部署在怀俄明州基地,直到苏联解体时,“和平卫士”导弹任务结束退役。2005年,“和平卫士”全部退出历史舞台。按照原计划,“和平卫士”导弹将建造100枚。但由于其装备了最复杂的陀螺仪,虽然导弹精度达到了前所未有的水平,但陀螺仪技术的成本实在太高。迫于美国国会预算限制,只能将建造数量削减一半。

机械陀螺仪及原理

众所周知,GPS等全球定位系统是20世纪70年代发展起来的,90年代得到完善,得到了军用厘米级的精度。但就在二战结束时,美国才获得了德国陀螺仪相关技术,在陀螺仪的研发方面取得了突破性的进步。据悉,“和平卫士”导弹装备的机械陀螺仪可使导弹命中精度达到40米,即使是战时的GPS定位也无法完全实现。有了人类加工极限的陀螺仪,美军的一款洲际导弹服役30年依旧领先。

激光陀螺仪原理

50年代之前,大多数陀螺仪是钢制的,其中一些是铝或钛制的。机械导弹陀螺仪由于热传导不顺而产生变形,影响导弹的精度。后来,麻省理工大学实验室利用金属铍制作了新型陀螺仪,提高了陀螺仪的性能。它不错的导热性和很高的热膨胀系数是任何其他金属所无法比拟的,因此它可以很好地解决转子高速旋转所引起的附在仪器上的内应力和陀螺仪热膨胀引起的形状变化。

和平卫士洲际导弹有四级推进

在美苏冷战时期,麻省理工学院专门研制出的史上最复杂精确的陀螺仪派上用场,其体积为0.073立方米,重量为50.2公斤。这台球形仪器是由一整块金属铍经400多道工序加工而成,包含10000多个零件。

激光陀螺仪

和平卫士导弹的射程不亚于当今顶尖的洲际导弹。携带的10枚核弹头也有摧毁一切的能力。但如果没有这种高精度的机械陀螺仪,攻击的效果会小很多。如今,洲际导弹命中精度通常为数百米。据专家评估,和平卫士导弹的这种绝密的机械陀螺仪已经达到了人类机械制造的极限。继续研究并不无必要,没有第二个国家能开发出同样的设备。虽然“和平卫士”退役了,但里的机械陀螺仪技术仍然没有落伍。据报道,一些关键控制技术已应用于新型导弹试验上。

和平卫士洲际导弹命中精度40米

美国制造的高精度机械陀螺仪精度可以胜过战时的GPS定位。当然,不可否认的是,无论机器仪器多么精密,都存在着固有的缺陷,即体积和重量难以缩小。因此,今天在科技上取得进展的激光、光纤和微型计算机陀螺仪将更受欢迎。也许在未来,当科学技术发展到一定程度时,这些高精度的机械和顶尖的技术可以理想地结合起来,创造一个更加璀璨的人类文明。

和平卫士导弹射程1.4万公里

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