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这就是高振东前世大名鼎鼎的一项高科技——激光陀螺仪,其中也包括光纤陀螺仪。
而张师兄此时的感觉,大概就是“素数就是除了1和该数自身外,无法被其他自然数整除的数,好了,你现在懂什么是素数了,去证明黎曼猜想吧”。
为什么不是证明哥德巴赫猜想?
因为哥德巴赫猜想至少能看得懂问题,知道和素数有关;而黎曼猜想是连问题都看不懂,乍一眼看上去和素数没有半毛钱关系。
张总此时就处在这个状态,他连这几者之间有什么联系都暂时没想明白。
他摇了摇头,像是想把纷乱的思绪从脑袋里甩出去,然后定了定神:“师弟,不行不行,你这个跨度太大了,你得给我仔细捋捋。”
高振东也有点儿懵,他也得仔细理一理才能给师兄把这个事情说清楚。
他在脑袋里仔细的捋了一遍,才开始在纸上边画边说。
“师兄,首先,两束相干光在相遇的时候,是会发生干涉的,具体的表现,就是干涉条纹的变化,对吧?当两束相干光有光程差的时候,就会在干涉条纹上体现出来。”
张总:“嗯,懂了。”
“那我们用同一光源发出的光,进行分光,分别沿着一个闭合光路的正向和反向传输,最后再进入同一個检测器件中,是不是就能产生干涉,出现干涉条纹?”
光的干涉,是要相干光才行的,也就是两束光必须要有同样的频率和固定的相位差,这就决定了两个不同的光源发出的光是无法产生干涉的,必须是同一光源发出的才行。
这就是为什么经常做物理实验的同学,在做光的干涉的时候,是通过单一光源,然后通过单缝,再通过双缝才能看到干涉条纹的原因。
“嗯,是这么回事儿。”
“然后我们把这个光的闭合回路和检测机构放到想检测的转动平面上,当平面发生转动的时候,两束反向传输的光一束光程会变短,另一束光程会变长,其光程差与转动角度是正相关的,这个时候,检测干涉条纹的情况,就会知道转动角度了,是不是?”
“噫,好像是这个道理!”
高振东笑了:“这就对咯,这个东西吧,不像机械陀螺仪一样,需要转动部件,而且还需要保持极大的转动惯量以保证精度。它本身是不运动的。而且启动还特别快,只要光路建立了,那就进入了检测状态,不像机械陀螺仪,还有个启动过程。”
光路建立速度多快啊,基本上是开灯就有啊。
张总看着高振东画的图,脑袋里面疯狂旋转,问了个问题:“那我怎么数干涉条纹?”
经常做物理试验的人都知道,把微小的物理量变化,通过某种手段转换为光的干涉和衍射进行放大,把微小到难以度量的变化变为数圈圈或者数条条,是一种非常有效的手段。
“光敏元件啊!这对光敏元件来说还是比较容易办到的。”
张师兄点点头,又出新问题了:“不对啊,这种方式的话,就要求光的波长范围非常窄才行,光的单色性要非常好,到哪儿去找这个光源?”
如果说只是要提升光强,在一定范围内还能比较容易办到的话,那提升单色性,就不是靠大力可以出奇迹的了。
高振东笑了:“师兄,前不久,我们不是搞出激光了嘛,激光正好就满足这个要求。”
当然,激光器有很多种,也不是每一种都适合干这个活儿的,最重要的一点是,相干长度要好,也就是传输出去多长距离之后,还能保持相当的相干度。
张师兄拍拍脑袋:“对对对!这玩意太新了,一时间没想到!高师弟啊,你对前沿技术的了解和跟踪,做得很到位啊。”
不是,这玩意一开始,是人家在跟踪我啊,当然,现在应该是超过去了,毕竟自己只是拿了个“世界第一”的名头就跑,贼刺激,但是后续工作并没有怎么太跟进了。
但是这个事情,高振东也不太好自夸直接说激光器就是自己发明的,这个逼就只好装在心里了。
不能从这方面装,他决定换个方向装一把。
“张师兄,我做过初步理论计算,这种方式,可以检测的范围非常宽,可以从0.001度/小时~1500度/秒之间都能测,而且反应很快。另外没有了惯性平台、伺服机构、力矩器、角度传感器等活动部件,没有质量平衡需求,对载体的震动和冲击加速度都不敏感,结构简单,成本也低。”
如果用一个日后比较流行的词来形容激光陀螺仪的话,那就是它是一个全固态陀螺仪,理论上可以没有任何运动部件,任何事情,只要状态固定了,那需要考虑的事情可就少多了。
激光陀螺仪不是没有缺陷,但是那点儿缺陷在它巨大的好处面前,简直犹如滚汤泼雪,消失无踪。
张师兄听了,美得鼻涕泡儿都快出来了:“对对对,你说的这些问题,都因为它的结构迎刃而解!就要这个,就要这个。而且光的波长、光程这些,不受温度影响,漂移、稳定都很好!这个东西,一定要搞出来!”
高振东还是给师兄打了个预防针:“不过有个问题啊师兄,这东西,就算现在开始搞,还是有一定难度的,你短时间想用上估计机会不大。”
抛开原理和设计不说,环形激光器最大的麻烦,是在加工上面,其中涉及到的每一个光学器件,其精度都有相当的要求。
张总却毫不在意:“哈哈,没事儿,没事儿,这个东西,就算花上十年二十年,也是值得的。”
那倒不至于,高振东心想。
“我能想到的,也暂时就这么多了,不过具体的实现,不是我擅长的,我的专业方向不是这个,张师兄你可能需要去找相关的科研院所来搞了。”
说到这里,高振东想个事情起来,这个得先说清楚:“另外,干涉条纹只是其中一种测量原理,包括我说的一些结构上的例子。其实核心目的还是通过测量同一光源发出的相干光的光程差,得到转动情况,你在向具体研究人员说起这个原理的时候,这个事情要给他们说清楚,免得限制了具体研究人员的思路,全集中在干涉测量上面去了,也许有更好的办法。”
张总如实记下来,看看,师弟多谦虚,并没有因为这个想法是自己首提,就认为自己天下第一了,而是很客观的指出也许还有更好的办法。
对于今天的收获,张师兄非常满意,看看,还是得到技术发源地来才能更好的解决问题,他可以肯定,反舰导弹研究所那边就算知道他的困难,也提不出解决方案来,哪怕是像自己师弟这种原理性质的、还无法进入应用的方案都提不出来。
张师兄风风火火的在高振东这里呆了半天,美美的蹭了高振东一顿饭之后,回到防工委汇报了情况,以他们的工作性质,他的汇报对象直接就是防工委领导。
听完张总在高振东那儿的收获,防工委领导非常高兴,这东西,以前从来没有听说过啊。
转头一想,高振东那儿的东西,有几样是以前听说过的?
“伱准备下一步怎么搞?”高兴之余,虽然知道这个技术可能需要相当的时间才能投入使用,但是其广阔的前景,还是让他马上就决定了,这玩意得搞!
国防、航空、航天,这东西能用的范围可太广了。别的不说,按照高振东描绘的性能范围,这玩意往飞机、船舶等载具上一装,那这些载具对自身定位的问题,就能解决掉大半。
在没有GPS的时候,并不是说载具就不知道自身的位置了,机械陀螺仪、无线电导航、星光导航等技术都在用,不过这些技术,都受各种环境条件影响。
机械陀螺仪受制造和载体运动状态影响非常大,成本高,属于是用得起的不太准,测得准的用不起。那啥,根据载具运动方向和速度,在海图、航图上确定自身位置,算是一种人工惯性导航。
无线电导航是需要布设导航台的,在无线电技术还不太发达的这年头,效果受地缘因素影响很大。
至于星光嘛,猜猜为啥在远程导弹上或者船上用得才多?对于平流层以下的载具来说,这玩意是靠天吃饭啊。对于船来说,反正对定位响应速度要求不高,倒也不是不能用。
顺便说一句,用经纬仪根据太阳或者天体定位,严格说来也是一种星光导航。
所以S2这个时间段前后,经常能在各种战例中看到这架飞机迷航了,那艘船舶迷路了。
举个例子,看过高卢鸡著名喜剧电影《虎口脱险》的,相信都忘不了电影开始的时候,机组穿出云层,看着高耸的标志性铁塔,机长对着导航员那一声戏谑的:“加莱!!”
听见领导的问话,张师兄很明智的没有把活儿揽过来,这个不是他的专业方向,他只负责用:“领导,能不能组织相关单位,研究一下这个东西?”
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