“本计划将持续一百代人,尽管,我们不知道4.2光年外的新太阳,会带来什么样的新家园,但从今天开始,人类的勇气与坚毅,将永刻于星空之下,这一绝望与希望并存,持续两千五百年的漫长宇宙之旅,史称‘流浪地球’计划。”
2019年春节档,《流浪地球》横空出世,点燃了整个电影市场,许多人认为它打开了中国科技电影的大门。历经四年打磨,郭帆团队在2023年大年初一送上了《流浪地球2》,引爆了科技迷和电子工程师的狂欢。
《流浪地球2》毫无疑问是极为优秀的国产科技片,其中最大的亮点莫过于“太空电梯”和“炸月亮”,炫丽的特效及壮阔星空山海,让众多科技迷和观众赞不绝口,甚至多次二三刷。当然《流浪地球2》的优势不仅限于特效,而是描绘人类之间的感情,想必有很多人都被沙溢的“五十岁以上的,出列!”剧情所泪目。
为保证地球能够逃脱地月洛希极限,联合政府需要通过核弹引爆月亮,引起聚变达成“炸月亮”目的。由于密码问题不得不让航天员上身点燃,于是300个航天员到达月球布阵点燃核弹。很多人很好奇,为什么航天员能够经过碎石头堆顺利到达月球,并细心布局核弹位置保证炸月亮顺利,其实关键在于“相控阵”!
相控阵有什么神奇之处,接下来凡亿给你细说下:
相控阵,简单来说,是由许多辐射单元排成阵列形式构成的走向天线,各单元之间的辐射能量和相位关是可以控制的。典型的相控阵是利用电子计算机控制移相器改变天线孔径上的相位分布来实现波束在空间扫描,即电子扫描。
看到这,是不是想起了“太空电梯”的无人机乱战剧情,战斗机无法自动识别友方和无人机敌方,这就是相控阵的典型应用,换个名字你大概听说过:“雷达”。
雷达(Radar),意为无线电搜索和测距。是运用各种无线电定位方法,探测、识别各种目标,测定目标坐标和其它情报的装置。而相控阵雷达是雷达中最为优秀的,相控阵雷达是一种新型的有源电扫阵列多功能雷达。它不但具有传统雷达的功能,而且具有其它射频功能。有源电扫阵列的最重要的特点是能直接向空中辐射和接收射频能量。它与机械扫描天线系统相比,有许多显著的优点。例如、相控阵省略了整个天线驱动系统,其中个别部件发生故障时,仍保持较高的可行性,平均无故障时间为10万小时,而机械扫描雷达天线的平均无故障时间小于1000小时。而这正是航天员驾驶飞船顺利通过碎石堆的最大优势。
咳咳咳,话题扯远了,相控阵可通过用相位法、实时法、频率法和电子馈电开关法。在一维上排列若干辐射单元即为线阵,在两维上排列若干辐射单元称为平面阵。辐射单元也可以排列在曲线上或曲面上.这种天线称为共形阵天线。共形阵天线可以克服线阵和平面阵扫描角小的缺点,能以一部天线实现全空域电扫。通常的共形阵天线有环形阵、圆面阵、圆锥面阵、圆柱面阵、半球面阵等。
这也是为什么许多核弹要按照一定顺序分布的原因,若是一步错,将造成“一失足成千古恨”,导致地球有可能无法逃离洛希极限。
此外,相控阵有多种优势,以相控阵雷达为例,它们的优势如下:
1、能对付多目标
相控阵雷达有边搜索边跟踪工作方式, 能同时搜索、探测和跟踪不同方向和不同高度的多批目标,也能同时制导多枚导弹攻击多个空中目标。因此,适用于多目标、多方向、多层次空袭情况。
2、功能多,机动性强
相控阵雷达可在同一时间内形成多个独立控制的波束,分别用以执行搜索、探测、识别、跟踪、照射目标和跟踪、制导导弹等多种功能,从而提高军用电子系统的机动能力。
3、反应时间短、数据率高
相控阵雷达最大优势是不需要天线驱动系统,波束指向灵活,能实现无惯性快速扫描,从而极大缩短反应时间,简化雷达操作。相控阵天线可缩短目标搜索、跟踪和发控准备时间,便于快速、准确地实施畦达程序和数据处理。因而可提高跟踪空中高速机动目标率。
4、抗干扰能力强
相控阵雷达可以利用分布在天线孔径上的多个辐射单元综合成非常高的功率,并能合理地管理能量和控制主瓣增益,可以根据不同方向上的需要分配不同的发射能量,易于实现自适应旁瓣抑制和自适应抗各种干扰,有利于发现隐形飞机,还可提高抗反辐射导弹的能力。
5、可靠性高
相控阵雷达的阵列组较多,且并联使用,即使有少量组件失效,仍能正常工作,极大避免突发事件。
要不老祖宗咋说呢,学好数理化,走遍天下,要是里面的科学家或工程师不好好学好相控阵,地球可能要“没”。
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