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出品：科普中國
作者：翁宗波
策劃：金赫
監製：光明網科普事業(ye) 部
網友提問：
坦克如何在運動中鎖定目標？
坦克在運動中能夠鎖定目標，依靠的是坦克炮的雙向穩定器。雙向穩定器由傳(chuan) 感器和執行機構組成。傳(chuan) 感器用於(yu) 感知坦克炮的射向因為(wei) 運動所發生的高低以及方向的改變，這種改變通過電信號的方式傳(chuan) 導給計算機，計算機計算出修正指令傳(chuan) 達給執行機構，執行機構控製坦克炮做出相應的動作來彌補因為(wei) 坦克運動所產(chan) 生的射向改變，以保證坦克炮在運動中指向固定的方向。
作為(wei) 坦克雙向穩定器中最核心的部件—傳(chuan) 感器，目前采用的技術就是陀螺儀(yi) 傳(chuan) 感器技術。陀螺儀(yi) 傳(chuan) 感器基於(yu) 的原理很簡單。我們(men) 知道兒(er) 童玩具地陀螺在高速旋轉時，無論你從(cong) 哪個(ge) 方向如何用力的抽打它，它不會(hui) 因為(wei) 你的力量過大而倒下，隻會(hui) 因為(wei) 你的抽打而轉的越來越快。這是因為(wei) 一個(ge) 旋轉物體(ti) 的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會(hui) 改變的。因為(wei) 旋轉物體(ti) 的中軸有這樣的特性，所以人們(men) 利用這個(ge) 穩定性發明了陀螺儀(yi) 傳(chuan) 感器，來實現空間的定位。
如圖所示就是一個(ge) 常見的三軸陀螺儀(yi) 。除了最外側(ce) 的框架—陀螺儀(yi) 幀是固定在底座上外，其餘(yu) 內(nei) 側(ce) 兩(liang) 個(ge) 框架—萬(wan) 向坐標係均與(yu) 陀螺儀(yi) 旋轉相連。當陀螺轉子旋轉時，如果外力想通過操控底座來改變旋轉軸的指向是不可能的。當我們(men) 以各種方式操控底座時，隻會(hui) 看見陀螺儀(yi) 會(hui) 相應的改變萬(wan) 向坐標係與(yu) 陀螺儀(yi) 幀的相對位置來保證旋轉軸指向不變。
在坦克的雙向穩定器中就有一個(ge) 陀螺儀(yi) 組。因為(wei) 陀螺轉子旋轉時轉子的旋轉軸不會(hui) 隨著坦克的運動而改變所指的方向，所以可以通過測量中軸與(yu) 周遭依坦克隨動部件之間的偏差來獲得炮管的改變量。有了這個(ge) 數據，就可以穩定炮管，使得炮管無論在坦克如何顛簸的狀態下都能夠穩定射向。
翁宗波，軍(jun) 事裝備科普專(zhuan) 家，國防大學工程師，主要從(cong) 事國內(nei) 外高科技裝備、各兵種主戰裝備、聯合作戰戰略戰術等方麵的研究，先後在《解放軍(jun) 報》《中國國防報》《兵器》雜誌等軍(jun) 事類報刊雜誌發表文章200餘(yu) 篇，個(ge) 人榮立三等功1次。
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