无线电遥控技术的应用

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在碧波万顷的东海之滨,一排排的高射炮严阵以待。突然两颗红色的信号弹划破长空,战士立即跑向炮位,投入战斗。只见一架“敌机”很快进入阵地上空,当“敌机”进入射程时,指挥员一声令下;“打”!高炮吐出道道火光,曳光弹流星般地飞向“敌机”的拖靶,只听得“轰”的一声.“敌机”的拖靶瞬间化为碎片。“敌机”关掉发动机,平稳地着陆。原来这是一架用于对空射击训练的无人驾驶航模靶机。它之所以能象真飞机一样地飞行,就是由于在它上面装了无线电遥控设备,采用了无线电遥控技术。

什么是遥控呢?遥控就是指对远距离的物体进行控制。如果控制指令是通过导线传输的,叫有线遥控;如果控制指令是通过无线电波发出的,就叫无线电遥控。无线电遥控是通过无线电遥控设备来实现的。例如上面谈到的航模靶机,它装有一套无线电接收设备,不断接收地面发射来的各种控制指令,并按这种指令驱动各执行机构,完成它的飞行任务。

无线电遥控技术是在无线电发明后发展起来的一门技术。早在1909年夏天,美国就有一架很大的模型飞机在无线电遥控设备发出的指令控制下,自地面起飞,在海面上作了若干飞行表演,然后安全地在机场降落。1917年英国人开始试验无人驾驶飞机。后来人们又进行了对重型轰炸机的无线电遥控试验。到20年代末,对重型飞机进行无线电遥控试验,往返飞行已达1000公里以上。在同一时期,对无线电遥控船舰的研究也取得了很大进展。但是在无线电遥控试验的初期,就暴露了它本身的缺点——容易受干扰。比如,无线电遥控的飞机或军舰,不仅接受自己方面操纵人员的指挥,而且对他人用无线电发出的“命令”也同样毫无区别地执行,于是无线电干扰就成了无线电遥控技术迅速发展的障碍。随着人们对无线电遥控技术的不断地研究和探索,采取了一系列抗干扰的措施后,无线电遥控技术才逐步进入应用阶段。随着科学技术的发展,无线电遥控技术的应用越来越广泛。现在无论是在无人驾驶飞机、导弹、人造地球卫星、宇宙飞船等尖端科技领域中,还是在军事训练和工农业生产等方面都用到了无线电遥控技术。下面我们就简单地介绍一下无线电遥控技术的应用。

在空间技术和国防军事方面的应用

遥控飞机 由于航空侦察等特殊任务的需要,无人驾驶飞机得到了很快发展。无人驾驶飞机在飞行和执行任务时,通常由设在地面或母机上的指挥机构通过无线电进行遥控,并辅助以程序自动控制。由于机上无人,它可以完成一些特殊及危险任务,如高空拍照、电视传真、电子窃听、核爆炸取样等。近来又出现了一种带有激光照射器的无人驾驶飞机,它与有人驾驶的飞机配合作战时,先通过无线电遥控把无人驾驶飞机导引到攻击目标上空,在一定的高度上用激光照射目标,然后由有人驾驶的飞机在目标上空投下激光制导炸弹,攻击目标。另外,人们还进行一种用遥控飞机和敌方战斗机进行空战的试验,即在母机上携带一定数量的遥控飞机,执行任务时,当母机上的设备搜索到目标后,即将遥控飞机投放出去,并通过无线电遥控把它们引导至截击位置,向目标开炮或发射空对空导弹。在初阶段试验中,无人驾驶飞机竟然将有人驾驶飞机一举“击落”,如图1所示。

图1
图1 🔍原图 (573×364)

导弹的遥控 初期的导弹遥控设备在同一时间内只能控制一枚或几枚导弹去攻击同一个目标,一般叫单路遥控导引设备。随着导弹技术的发展,为了将同一空域中出现的数架敌机全部击落,研制了一种多路遥控系统,它只有一套无线电遥控设备,但却能同时控制若干枚导弹分别攻击各个目标,如图2所示。这种控制的特点是在地面上设有制导站,它根据测定的目标的运动参数和发射出去的导弹的运动参数不断地给导弹以无线电控制指令,使导弹能够准确地击中目标。导弹发展的后期,大都采用寻的制导、自主制导,也都用到了无线电遥控技术。

图2
图2 🔍原图 (592×307)

卫星、飞船的遥控 卫星、飞船的运载工具的控制,常常采用无线电遥控技术。它由地面雷达或无线电遥测设备测出运载工具的方位及速度参数,经过计算机计算比较,得出修正误差,将此误差指令发射出去,运载工具上的接收设备收到该指令后,经过控制系统修正轨道,以使其按预定轨道飞行。当运载工具收到地面发来的熄灭发动机指令时,就关闭发动机。如图3所示。

图3
图3 🔍原图 (576×511)

遥控航模靶机 无线电遥控航模靶机具有制造简单、使用方便、动作灵活、成本低等优点,特别适合进行小型、分散、就地的高炮对空射击训练。在进行打靶训练时,地面操纵手根据打靶的要求,通过无线电遥控设备控制航模靶机的飞行轨迹和姿态,比如作水平、垂直飞行、转弯、爬升、俯冲、翻筋斗、横滚、倒飞等动作,它还可以发射模型火箭、施放拖靶和空投降落伞等,图4为无线电遥控航模靶机配合高炮部队进行打靶训练的情况。

图4
图4 🔍原图 (520×360)
图5
图5 🔍原图 (554×730)

遥控靶船 无线电遥控靶船主要用于海军舰艇或海岸炮兵对海上目标进行实弹射击训练,其工作原理与无线电遥控航模靶机一样。图5为无线电遥控靶船配合海军进行打靶训练的情况。

坦克靶 无线电遥控坦克靶主要用于反坦克武器进行实弹射击训练。图6为一坦克靶训练情况。

图6
图6 🔍原图 (407×568)

在工农业生产方面的应用

遥控塔式起重机 塔式起重机(简称塔吊)是建筑工地上常用的一种施工机械,司机在驾驶室进行操纵时,由于受工作环境、条件的影响,他的视野受到一定的限制。采用无线电遥控技术后,驾驶人员可以选择既靠近吊装地点又可清晰地看到塔吊工作全貌的位置,对塔吊进行远距离操纵如图7。同样,在港湾装卸区的起重机械上采用无线电遥控技术后,就可以克服因为船舱狭小驾驶员看不清船舱内部情况而造成的吊装困难,如图8。

图7
图7 🔍原图 (373×555)
图8
图8 🔍原图 (347×617)

遥控行车 在机械制造中,要求配合精密安装工作或配合大型锻压机的行车能够按装配需要或锻压工艺要求精确地进行操纵。而一般的行车驾驶室位置较高,距工作台较远,很难配合得精确。当采用无线电遥控技术后,就可以在安装工位上或者锻压机旁对行车进行遥控操纵,大大提高操纵的精确度,图9是遥控行车的工作情况。此外,在高温、有放射性辐射的环境中,或者在存放有害气体及易燃、易爆物品的地方,采用无线电遥控技术进行装卸,可以大大改善工作人员的劳动条件。

图9
图9 🔍原图 (347×402)

遥控开关 无线电遥控开关的应用非常广泛,例如:水泵、卷扬机、空气压缩机、绞车以及各种电动机等凡是原来用电磁继电器或交流接触器作为开关的各种用电器都可以用无线电遥控开关代替。如图10表示的是无线电遥控水泵。图11是无线电遥控汽车库门的开、关。

图10
图10 🔍原图 (432×598)
图11
图11 🔍原图 (437×471)
图12
图12 🔍原图 (403×508)

遥控浇钢 无线电遥控滑动水口浇钢(如图12所示)具有结构简单、操作方便、运行安全可靠等优点,它可以大大减轻炼钢工人的劳动强度。

遥控推土机、收割机、拖拉机 无线电遥控技术为农业的机械化提供了有利条件,比如无线电遥控收割机、拖拉机既节省劳动力,又能提高劳动效率。图13为无线电遥控推土机的工作情况,驾驶员可以站在适当的位置操纵推土机,减轻了驾驶员的劳动强度。

图13
图13 🔍原图 (569×291)

在其它方面的应用

人工降雨 利用无线电遥控航模飞机携带碘化银等物品对空中冷云进行催化,就可以实现人工降雨如图14所示。另外,在物理探矿、航空地理测量、地形测绘、人工防雹、监测低空大气污染、喷洒农药以及山间架线(图15)等方面也都用到了无线电遥控技术。

图14
图14 🔍原图 (586×374)
图15
图15 🔍原图 (386×481)

航空摄影和特技摄影的遥控 在无线电遥控的航模飞机上装上摄影机,就可以把一些特殊场合(人们不便于去的地方)的景物、现象拍摄下来(如图16所示)供科学研究使用。另外,在拍摄野生动物的特写镜头时,利用无线电遥控设备可以在相当远的距离上控制摄影机摄影如图17,不惊动动物,特写效果真实。在照像馆里,摄影师也可以通过无线电遥控设备,在极自然的气氛中摄取镜头。还有,在电影的某些特技镜头中,用的是按真飞机、真军舰的比例缩成的无线电遥控飞机、军舰模型,它可以逼真地作各种特技表演,供拍摄电影用,如图18所示。

图16
图16 🔍原图 (601×411)
图17
图17 🔍原图 (408×441)
图18
图18 🔍原图 (823×558)

无线电台的遥控 无线广播电台往往需要设置在离开城市一定距离的人为噪声较小的远郊,而广播电台的中心则设在市内比较有利,于是近来出现一种用无线电遥控设备控制的无线电台,这种遥控设备不仅能够打开或关闭远处的无线电台,而且还能够完成遥选天线、改变电台发射频率等方面的工作。

救火车的遥控 有一种专门用于高层建筑救火用的装有折射式放水塔的化学消防车,利用无线电遥控设备可使放水塔升高到17米,并通过无线电遥控能控制距放水塔顶端7、8米的部分折射进入高层建筑的窗内灭火。

上面仅列举了应用无线电遥控技术的一部分例子,而无线电遥控技术在石油、化工、通信、广播、电力工业、交通运输等部门的应用事例也很多,比如,在输油、输气管线的无人加压站、无人高山电台、无人高山雷达站、无人微波中继站等地方,也都不同程度地采用了无线电遥控技术,这里就不一一列举了。

总之,无线电遥控技术的应用范围很广。随着我国科学技术的发展,各种无线电遥控设备将会象雨后春笋般地发展起来,为实现四个现代化发挥愈来愈大的作用。(袁永明)