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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>傳感與控制>光學傳感技術(shù)之“讓子彈飛”

光學傳感技術(shù)之“讓子彈飛”

2017-10-16 | rar | 0.1 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  在流體力學當中,有一種馬格努斯效應(yīng),闡述的是當一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)角速度矢量與物體飛行速度矢量不重合時,在與旋轉(zhuǎn)角速度矢量和平動速度矢量組成的平面相垂直的方向上將產(chǎn)生一個橫向力,在這個橫向力的作用下物體飛行軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。對于旋轉(zhuǎn)反坦克導彈、空射導彈來講,在旋轉(zhuǎn)和橫向流動的作用下會發(fā)生馬格努斯效應(yīng),因此對導彈的氣動外形和控制系統(tǒng)設(shè)計有一定要求。

  而子彈頭是一個實體不變形的武器,體積要小很多,在射程之內(nèi)不會產(chǎn)生肉眼可察覺的弧線,除非超遠距離且子彈輕,或子彈密度分布不均。而現(xiàn)實中人甩手腕的力量不可能達到子彈出膛的瞬時速度,所以單靠人力實現(xiàn)的“拐彎子彈”,基本屬于妄想,連“結(jié)合了現(xiàn)實技術(shù)的科幻元素”都算不上。

  真實版可制導子彈出爐

  美國桑迪亞實驗室在2012年2月份的測試中演示了一顆約10厘米長度的制導子彈原型。實驗證明,這顆制導子彈可在行進中改變原始方向,并能準確擊中超過1.6公里外的一個目標。要達到這種效果,子彈借助的是它的“鼻子”——光學傳感器,以及“鰭”——尾翼指引。首先,傳感器發(fā)射激光定位遠處目標,子彈的核心將處理數(shù)據(jù),及時調(diào)整尾翼的角度,從而實現(xiàn)改變方向。

  與此同時,美國國防部高級研究計劃署也一直沒放棄秘密研制自己的制導子彈——“EXACTO”,這個縮寫即“超精確作戰(zhàn)武器”的意思。據(jù)福克斯新聞網(wǎng)稱,他們最快將于9月份交付研究成果。

  五角大樓雄心勃勃的研發(fā)目標,是一種.50口徑的子彈,其擁有前所未有的精度,可以在相當遠的射程范圍里都不受橫風或移動目標的影響。因此,他們拿出了與桑迪亞實驗室的成果類似的作品——“EXACTO”子彈在飛行過程中也能改變路線,所使用的是一套實時制導系統(tǒng)及控制軟件,以完成跟蹤目標、正確引導航向的任務(wù)。而且,“EXACTO”子彈還可與傳統(tǒng)狙擊槍相匹配。在2011年,“EXACTO”子彈的首個演示版已出爐,高性能仿真硬件系統(tǒng)也已實現(xiàn)了對它的概念性驗證。

  目前,對“EXACTO”子彈的研發(fā)進行到第二階段——美國國防承包商蒂萊蒂尼科學成像公司要以2500萬美元來建立并測試一個完整的系統(tǒng),包括所需的光學瞄準具、.50口徑制導子彈、氣動驅(qū)動控制、光學制導系統(tǒng)以及傳感器。

  而桑迪亞實驗室的研究也沒有懈怠。他們研制出的自引導子彈并不依賴于慣性的測量裝置,也不同于導彈在飛行過程中修正的很慢,該子彈每秒能修正30次。實驗顯示,對約0.8公里外的目標打擊精準度可控制在20.3厘米范圍內(nèi)——與此相對的,在現(xiàn)實環(huán)境中,普通型子彈可能會偏離差不多9.1米。

  “子彈中的導彈”之威力

  在以上兩種可制導子彈問世前,反恐怖戰(zhàn)斗中想實現(xiàn)“拐彎子彈”,主要靠“拐彎槍”。美國和以色列就曾聯(lián)合研制一種繞過拐角觀察和射擊目標的高技術(shù)武器系統(tǒng);而美國的“XM-25單兵空爆武器”,實現(xiàn)了更強的效果:其通過激光測距儀這種儀器得到目標數(shù)據(jù),傳送給待發(fā)的25毫米榴彈,子彈不需要觸發(fā)引爆,彈丸出膛后根據(jù)事先輸入的參數(shù)飛至目標頭頂時引爆,最大地利用效能,給藏身建筑物內(nèi)的敵人以致命打擊。當然,這種“殘忍的聰明”讓人汗毛倒豎,一度令它飽受爭議。

  不過,新型制導子彈一出,將無與爭鋒。

  據(jù)報道,在目前兩種制導子彈中,桑迪亞實驗室的子彈還沒有達到軍用速度。而“EXACTO”子彈就是為狙擊手們量身定做,是令美軍狙擊手打擊更準確、更致命的多個研發(fā)項目之一。其能使原有射程延伸至無局限,同時使瞄準目標的時間縮短五倍,且能增強狙擊手的隱蔽性。除狙擊槍外,未來“EXACTO”子彈也可以應(yīng)用于更大口徑的槍械,甚至是飛行器、艦船及車載武器系統(tǒng)。

  在此前美國《連線》雜志的報道中,五角大樓精心推出的這種“未來戰(zhàn)爭秘密武器”,是于2008年前后就已著手研發(fā)的。2009年消息中關(guān)于其新子彈的精確度、射程等信息仍屬機密,但已發(fā)現(xiàn)該項目包含了新一代導航系統(tǒng)。當時報道援引前貝寧堡狙擊兵訓練學院指揮官基斯·貝爾的觀點指出,這種(配備了制導子彈的)狙擊槍的問世,無疑將是革命性的。

  這會是“拐彎子彈”的真實版,但是不是值得“翹首期待”還很難講。在世人目睹其威力之前,或許又能有電影手法給人們帶來新的創(chuàng)意。畢竟,在對高尖端科技的敏感度和不斷喜新厭舊的習性上,武器和商業(yè)片,其實都一樣。

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