機電轉(zhuǎn)子式陀螺儀基于經(jīng)典牛頓力學, 是工業(yè)化應用最早的一類慣性儀表, 該種儀表因其簡單、 便捷的工作原理, 以及穩(wěn)定、 可靠的工作特性, 20 世紀初即在艦船等導航中得到廣泛應用。 一個多世紀以來, 人們?yōu)榱颂嵘龣C電轉(zhuǎn)子式陀螺儀的精度與使用性能, 以降低轉(zhuǎn)子(組件) 支承上的干擾力矩為主線, 陸續(xù)發(fā)展了滾珠軸承、 靜壓氣浮、 靜壓液浮、 液浮等支承技術(shù), 及至“三浮” 支承(高速轉(zhuǎn)子采用動壓氣浮支承, 陀螺組件采用全液浮和磁懸浮支承)和靜電支承等技術(shù)的發(fā)展應用, 使其達到了工程上的最高精度。 時至今日, 機電轉(zhuǎn)子式慣性儀表(包括轉(zhuǎn)子式陀螺儀和同樣利用高速轉(zhuǎn)子動力學效應的擺式積分陀螺加速度計) 仍然是高精度慣性儀表工程應用中的典范。

液浮(包括三浮) 慣性儀表實現(xiàn)了高精度的同時, 還具有抗過載、 抗干擾、 抗輻照等特點, 在遠程火箭等大動態(tài)、 復雜環(huán)境的應用中具有特別優(yōu)勢,但因其成本較高, 主要應用于軍事尖端領(lǐng)域。 美國、 俄羅斯較早地開展了相關(guān)技術(shù)研究與產(chǎn)品研制, 長期引領(lǐng)著相關(guān)技術(shù)發(fā)展, 研制的產(chǎn)品達到了非常高的技術(shù)水平, 支撐了其運載火箭及武器、 艦艇等在遠程、 長航時使用過程中全自主精確導航的實現(xiàn)。 我國從20 世紀60 年代陸續(xù)開展液浮慣性儀表相關(guān)研究工作, 逐步掌握了高穩(wěn)定材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計、 高精度自動控制、 精密機加和裝配等關(guān)鍵技術(shù), 研制的多型產(chǎn)品的性能水平處于國內(nèi)各類慣性儀表的前列, 但距離美、 俄仍有一定差距, 也遠未達到理論能有的精度水平。

當前, 新型光學類、 振動類高精度慣性儀表迅猛發(fā)展, 性能達到了慣性級及以上水平, 與高精度液浮慣性儀表形成了競爭, 尤其是新型儀表在成本方面具有較強優(yōu)勢, 越來越受到用戶方青睞, 已在多類場景中實現(xiàn)了應用。 然而,應當清楚地認識到, 高精度液浮慣性儀表仍然具有某些方面的獨特優(yōu)點, 是新型慣性儀表在相當一段時期內(nèi)難以比擬的, 如高精度液浮陀螺儀的靜態(tài)方位瞄準精度, 以及擺式積分陀螺加速度計達到的超高精度等, 對保障某類關(guān)鍵應用具有至關(guān)重要的實際意義。

當今世界正面臨百年未有之大變局, 在大力發(fā)展新型慣性儀表的同時, 高精度機電轉(zhuǎn)子式液浮慣性儀表作為事關(guān)國家國防安全的基石和底牌的關(guān)鍵技術(shù), 仍然具有很強的生命力。 我國高精度液浮慣性儀表在材料、 結(jié)構(gòu)、 控制、工藝等方面還有很多持續(xù)深入性和創(chuàng)新性的工作要做, 儀表性能還可進一步提升。 本專輯的出版具有現(xiàn)實意義, 相關(guān)論文反映了一些先進、 熱點技術(shù), 可能促進高精度液浮慣性儀表的發(fā)展, 值得進一步深入研究。 希望相關(guān)領(lǐng)域的科技工作者堅定信心、 保持定力、 錨定目標、 抓緊攻關(guān), 努力挖掘技術(shù)潛力, 譜寫三浮等高精度機電轉(zhuǎn)子式慣性儀表發(fā)展應用新篇章。

二〇二三年十月