在民兵洲際導彈服役以前,和平衛士導彈是美國最尖端的陸基戰略洲際導彈。它全長21.6米,直徑2.33米,最遠射程14000公里。它採用四級火箭推進系統,前三段固體燃料和第四段液體燃料。1983年導彈試射成功後,一直部署在懷俄明州基地,直到蘇聯解體時,“和平衛士”導彈任務結束退役。2005年,“和平衛士”全部退出歷史舞臺。按照原計劃,“和平衛士”導彈將建造100枚。但由於其裝備了最複雜的陀螺儀,雖然導彈精度達到了前所未有的水平,但陀螺儀技術的成本實在太高。迫於美國國會預算限制,只能將建造數量削減一半。
眾所周知,GPS等全球定位系統是20世紀70年代發展起來的,90年代得到完善,得到了軍用釐米級的精度。但就在二戰結束時,美國才獲得了德國陀螺儀相關技術,在陀螺儀的研發方面取得了突破性的進步。據悉,“和平衛士”導彈裝備的機械陀螺儀可使導彈命中精度達到40米,即使是戰時的GPS定位也無法完全實現。有了人類加工極限的陀螺儀,美軍的一款洲際導彈服役30年依舊領先。
鐳射陀螺儀原理
50年代之前,大多數陀螺儀是鋼製的,其中一些是鋁或鈦制的。機械導彈陀螺儀由於熱傳導不順而產生變形,影響導彈的精度。後來,麻省理工大學實驗室利用金屬鈹製作了新型陀螺儀,提高了陀螺儀的效能。它不錯的導熱性和很高的熱膨脹係數是任何其他金屬所無法比擬的,因此它可以很好地解決轉子高速旋轉所引起的附在儀器上的內應力和陀螺儀熱膨脹引起的形狀變化。
在美蘇冷戰時期,麻省理工學院專門研製出的史上最複雜精確的陀螺儀派上用場,其體積為0.073立方米,重量為50.2公斤。這檯球形儀器是由一整塊金屬鈹經400多道工序加工而成,包含10000多個零件。
鐳射陀螺儀
和平衛士導彈的射程不亞於當今頂尖的洲際導彈。攜帶的10枚核彈頭也有摧毀一切的能力。但如果沒有這種高精度的機械陀螺儀,攻擊的效果會小很多。現在,洲際導彈命中精度通常為數百米。據專家評估,和平衛士導彈的這種絕密的機械陀螺儀已經達到了人類機械製造的極限。繼續研究並不無必要,沒有第二個國家能開發出同樣的裝置。雖然“和平衛士”退役了,但裡的機械陀螺儀技術仍然沒有落伍。據報道,一些關鍵控制技術已應用於新型導彈試驗上。
美國製造的高精度機械陀螺儀精度可以勝過戰時的GPS定位。當然,不可否認的是,無論機器儀器多麼精密,都存在著固有的缺陷,即體積和重量難以縮小。因此,今天在科技上取得進展的鐳射、光纖和微型計算機陀螺儀將更受歡迎。也許在未來,當科學技術發展到一定程度時,這些高精度的機械和頂尖的技術可以理想地結合起來,創造一個更加璀璨的人類文明。
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不要動不動就極限,人類曾經還認為100米跑不進10秒
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想起了三體裡的水滴
只有接觸才知道要把機械陀螺做好有多難