液浮陀螺,全称为全液浮陀螺仪,也称浮子陀螺,外观一般为密封球状或圆柱状,由外壳与封闭在其内的子组件构成,壳内空腔填充高密度液体,利用液体的浮力支承子组件。由于外壳与子组件之间存在液体,浮力克服重力,支承轴摩擦力大幅降低,因此液浮陀螺测量精度大幅提高。
20世纪40-50年代,液浮陀螺被开发问世,其工作原理是,当陀螺仪旋转时,由于离心力作用,液体流动方向会发生改变,陀螺旋转轴随着液体移动而倾斜,即旋转轴发生漂移,通过对漂移参数进行测量,可以计算出物体的飞行方向,进而实现精确定位和导航。
根据新思界产业研究中心发布的
《2023-2028年中国液浮陀螺行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,液浮陀螺具有精度高、可靠性高、尺寸较小、环境适应性强等优点,主要应用在对精度、适应能力要求高的场景中,例如航空、航天、航海、军工等领域,包括飞机、火箭、空间站、舰船、导弹等。液浮陀螺可以提供姿态控制、导航、定位等服务,能够提高各种装备航行及定位的精确度、稳定性,是惯性导航系统中常见的陀螺仪产品之一。
在军用飞机领域,液浮陀螺可以控制飞机飞行姿态,以及进行导航,美国第二代战机即采用液浮陀螺惯性导航系统。美国利顿公司是全球代表性液浮陀螺研制厂商之一,20世纪60年代,其生产的平台式液浮陀螺惯性导航系统LN-3,装备在美国第二代超音速战斗机F-104上,这是全球首个战斗机用惯性导航系统。
根据新思界产业研究中心发布的
《2023-2028年中国三浮陀螺行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,液浮陀螺也存在缺点,例如结构复杂、生产工艺要求高、成本高,在部分应用领域逐渐被光纤陀螺、激光陀螺、MEMS陀螺等新型陀螺所取代,目前主要应用在军工、航天领域。随着技术进步,液浮陀螺性能还在不断提升,现阶段常见的高精度液浮陀螺是液浮陀螺、气浮陀螺、磁悬浮陀螺三者结合于一体的三浮陀螺,并且产品使用寿命得到提升。
新思界
行业分析人士表示,陀螺仪应用范围广泛,全球市场持续增长,预计2023年市场规模将达到275亿元左右,预计2023-2028年将继续以4.3%左右的复合年均增速上升。在全球范围内,MEMS陀螺、光纤陀螺、激光陀螺、半球谐振陀螺是主流产品类型,但在部分特殊应用场景中,三浮陀螺仍在使用。总的来看,现阶段液浮陀螺应用范围较窄,但高精度的三浮陀螺仍有发展空间。