什么是空空导弹的陀螺舵 _什么

在导弹设计中，一个经常会遇到的问题是如何控制导弹的滚转，空空导弹在制造的过程中，其纵轴周围的重量分配不可能做到绝对平衡特别是气动面产生的气动升力也不会绝对相同。这样就会导致一个比较严重的后果，即导弹在发射后会发生不正常的滚转现象，造成寻的元器件无法准确追踪目标。影响到导弹的作战效能。因此如何防止空空导弹发射后的滚转问题便成为必需解决的课题。
现代导弹多采用小展弦比翼面，这对滚转的控制更为不利。通常情况下。这类问题可以通过安装伺服控制机构加以解决。其工作原理是利用滚转角速度传感器来感知导弹发射后的滚转角速度。然后把这一信息转化为控制信号，驱动安装在导弹上的控制面进行偏转。以纠正导弹的滚转。但是这类伺服机构需要安装在弹体内部，这就不可避免地要“挤占”弹体内部宝贵的空间，尤其是对于尺寸本就较小的近距空空导弹，这一问题就更为突出，因为伺服机构会影响到导弹内其他部件或推进剂的安装，影响导弹的射程以及其他性能。而且，由于伺服机构比较复杂，这就会降低导弹的整体可靠性。
陀螺舵就是为解决这一问题而发明的一种巧妙装置，它结构独特，构造简单，属于纯机械装置，更为重要的是，陀螺舵不需要在弹体内安装任何操纵部件，因此具有广泛的应用前景。
实际上，陀螺舵是一种利用陀螺进动原理进行偏转的控制面。陀螺舵的部件主要由壳体、转子、转轴和舵轴等组成。陀螺舵是一个二自由度陀螺，其第一个自由度是转子绕转轴旋转，第二个自由度是陀螺舵壳体和转子一起绕舵轴转动。导弹飞行时，带齿的转子在高速气流的作用下旋转，转子转速随导弹飞行速度和大气密度的增加而增加。为增加转速，有的导弹在转子前加装导流槽，转子的最高转速可达每分钟60000转以上。当导弹出现滚转时，由于陀螺的进动，使陀螺舵偏转，产生与导弹滚转方向相反的滚转力矩，从而限制导弹的滚转角速度。若将陀螺舵的舵轴与导弹纵轴成一定角度安装，那么陀螺舵除控制导弹滚转角速度外，还能够增加纵向和航向的气动阻尼。
从外形上看，陀螺舵就像是安装在导弹弹翼上的一个厚厚的小型锯片，导弹发射后，陀螺舵的转子在高速气流的作用下高速转动。按照观察者从导弹后部观察的参考系，如果导弹发射后出向逆时针方向滚转的现象，那么弹体的运动将赋予陀螺舵转子绕导弹纵轴逆时针方向的转动角速度，根据陀螺的进动性原理，高速旋转的转子将会产生一个与此角速度呈90度的进动角速度，在这个角速度的作用下，陀螺舵就会在转子的进动作用下，沿舵轴发生偏转。而这种偏转又会在高速气流的作用下产生气动效应，推动导弹产生绕弹体纵轴呈顺时针的运动趋势，从而纠正导弹的滚转运动。也就是说，无论导弹如何沿纵轴滚转，陀螺舵都会在转子进动性的作用下产生反向的偏转动作，把导弹的滚转角速度总是限制在一定的范围内，即不会影响到导弹的正常使用效能。根据美军1955年进行的一系列试验，在尺寸接近于“响尾蛇”导弹、飞行速度在0.9-2.3马赫之间的实验弹上，通过应用陀螺舵，可以使导弹的滚转角速度控制在每秒钟1弧度以内，从而保证导弹能够有效地完成攻击任务。
导弹发射后，除了可能产生围绕纵轴的滚转外，此外在围绕横轴和垂直轴也可能发生不必要的俯仰和偏航，这种趋势同样可能会对导弹的制导产生不利影响，为此，人们开始考虑利用陀螺舵来加以修正。具体的解决办法就是，让陀螺舵的舵轴和导弹的纵轴不是呈90度垂直安装，而是向后倾斜成大于90度夹角，这样陀螺舵在偏转的同时，除了可以减小导弹的纵轴滚转角速度，还能够对其俯仰及偏转进行稳定，可谓一举多得。
近距离观察国产空空导弹陀螺舵，虽然原理简单，但这也是一个对加工精度要求十分讲究的部件
今天在许多近距空空导弹上，都能看到陀螺舵的身影，我们在文章中所讲述的，还仅仅是陀螺舵的基本工作原理，其制造、使用以及维护方面，都有着特殊的要求。导弹在存放、运输期间，必须利用专用锁止机构固定陀螺舵，以防止陀螺舵自由偏转和其他物体发生碰撞导致损坏，另外，对于陀螺舵的转子转轴和舵轴的加工精度、匹配良好程度以及润滑状况，都有着较高的要求。一枚空空导弹，也是一个复杂的系统，要让它准确地命中目标，每一个环节都不可或缺，而陀螺舵，作为导弹的重要稳定手段，既充满了趣味，同时又是航空工程人员对于已知知识的巧妙运用。

什么是空空导弹的陀螺舵

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