Устройство для прицеливания

 

Изобретение относится к средствам прицеливания комплексов вооружения. Устройство для прицеливания содержит пульт управления наводчика, оптическую формирующую систему с сопряженным с ней блоком формирования прицельной марки, источник питания, блок изменения яркости прицельной марки, блок подсветки прицельной марки и блок дальности цели, при этом первый вход блока изменения яркости прицельной марки соединен с выходом источника питания, первый выход пульта управления наводчика соединен со входом оптической формирующей системы, второй выход - со входом блока дальности, третий - со входом блока подсветки прицельной марки, а четвертый - со вторым входом блока изменения яркости прицельной марки. В устройство дополнительно введены датчик временного упреждения, последовательно соединенные генератор периодического сигнала, блок регулировки и сумматор, а также последовательно соединенные датчик типа управляемой ракеты, делитель, дополнительный сумматор, управляемый коммутатор и реле времени, при этом первый выход реле времени соединен со вторым входом блока подсветки прицельной марки, второй и третий входы управляемого коммутатора соединены со вторыми выходами соответственно пульта управления наводчика и реле времени, вторые входы делителя и дополнительного сумматора соединены с выходами соответственно блока дальности цели и датчика временного упреждения, а первый вход генератора периодического сигнала и второй вход блока регулировки соединены с третьим выходом пульта управления наводчика. Использование изобретения обеспечивает улучшение условий наблюдения в заключительном этапе наведения управляемой ракеты в цель, повышение точности стрельб. 1 ил.

Устройство относится к средствам прицеливания комплексов вооружения.

Известно устройство для прицеливания комплекса вооружения танка Т-62 (см. Руководство по материальной части и эксплуатации танка Т-62, М. Воениздат, 1968, с. 195-210). В этом комплексе при стрельбе с места по неподвижной цели прицеливание осуществляется путем совмещения центра цели с прицельной маркой, которая в случае необходимости может подсвечиваться, а изменение дальности учитывается перемещением прицельной марки на определенную угловую величину в вертикальной плоскости до выстрела. При этом возникает необходимое угловое рассогласование между прицельной маркой и оружием (осью канала ствола), что обеспечивает однообразие прицеливания (совмещение центра цели и прицельной марки). Однако этому прицельному устройству свойственны недостатки. При стрельбе в условиях, отличных от обычных (стрельбе с ходу, по движущейся цели, при боковом ветре и т.д.) приходится вводить поправки в положение прицельной марки относительно центра цели или же использовать один из вспомогательных прицельных индексов на шкале боковых поправок. В этом случае нарушается однообразие прицеливания, снижается его точность, а вместе с этим резко падает и эффективность стрельбы.

Известно также устройство для прицеливания (см. напримеp, "Вооружение танка Т-72"/Под ред. В.М.Шишковского М. ВА БТВ, 1979, с. 74-91; Котовский В. И. и др. "Курс вооружения танков", М. ВАБТВ, 1967, с. 311-358), являющееся прототипом предлагаемого устройства. Оно содержит пульт управления наводчика, оптическую формирующую систему с сопряженным с ней блоком формирования прицельной марки, источник питания, блок изменения яркости прицельной марки, блок подсветки прицельной марки и блок дальности цели, при этом первый вход блока изменения яркости прицельной марки соединен с выходом источника питания, первый выход пульта управления наводчика соединен со входом оптической формирующей системы, второй выход с входом блока дальности, третий с входом блока подсветки прицельной марки, а четвертый с вторым входом блока изменения яркости прицельной марки.

Это устройство выгодно отличается от получивших широкое распространение прицельных устройств в серийных системах управления огнем. В этом устройстве наводчик при каждом прицеливании прицельную марку совмещает с центром цели, чем достигается однообразие прицеливания, а поправки на отклонение условий стрельбы от нормальных вводятся в положение вооружения по отношению к прицельной марке, а не наоборот. Кроме того, для облегчения обнаружения прицельной марки в неблагоприятных условиях стрельбы (плохая видимость, пыледымовые и световые помехи и др.) она подсвечивается. Возможность совмещения прицельной марки с центром цели при прицеливании, ввода поправки в положение вооружения относительно линии прицеливания и подсветка прицельной марки обеспечивают однообразие и улучшают условия при прицеливании. В результате повышается точность прицеливания и эффективность стрельбы.

Однако это устройство (прототип) также имеет недостатки. Несмотря на однообразие прицеливания при стрельбе по различным целям наводчик должен удерживать прицельную марку на цели (на точке прицеливания) в течение продолжительного времени (не менее 3 с.), которое необходимо для ввода требуемых поправок в положение вооружения. Это время еще более увеличивается, если стрельба производится управляемой ракетой. Например, при стрельбе управляемой ракетой на максимальную дальность наводчик вынужден удерживать прицельную марку на цели более 15 с. (см. например, Латухин А.Н. Противотанковое вооружение, М. Воениздат, 1974, с. 192-235). Такое прицеливание, несмотря на то, что оно точнее и проще, чем в танке Т-72, вызывает повышенную напряженность наводчика, в частности, его зрительного аппарата, что очень часто приводит к потере цели или прицельной марки (даже при ее подсветке) в условиях действия пыледымовых помех, световых помех, особенно на пестрых фонах различных помех, световых помех, особенно на пестрых фонах различной яркости. Ситуация еще более усугубляется, если физическое состояние наводчика по каким-либо причинам не соответствует требуемому (ранение, утомление, стрессовые срывы и др.).

Целью настоящего изобретения является улучшение условий и повышение помехоустойчивости и точности прицеливания.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство введены датчик временного упреждения, последовательно соединенные генератор периодического сигнала, блок регулировки и сумматор, а также последовательно соединенные датчик типа управляемой ракеты, делитель, дополнительный сумматор, управляемый коммутатор и реле времени, при этом первый выход реле времени соединен со вторым входом блока подсветки прицельной марки, второй и третий входы управляемого коммутатора соединены со вторыми выходами соответственно пульта управления наводчика и реле времени, вторые входы делителя и дополнительного сумматора соединены с выходами соответственно блока дальности цели и датчика временного учреждения, а первый вход генератора периодического сигнала и второй вход блока регулировки соединены с третьим выходом пульта управления наводчика.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства (новые элементы и связи показаны пунктиром, прототип сплошными линиями): 1 генератор периодического сигнала (ГПС), 2 блок регулировки периодического сигнала (БР), 3 блок изменения яркости (БИЯ), 4 источник питания (ИП), 5 - сумматор (С), 6 управляемый коммутатор (УК), 7 дополнительный сумматор (Сд), 8 делитель (:), 9 блок подсветки прицельной марки (БППМ), 10 реле времени (РВ), 11 датчик временного упреждения (ДВУ), 12 датчик типа управляемой ракеты (ДТР), 13 наводчик (Н), 14 блок формирования прицельной марки (БФПМ), 15 оптическая формирующая система (ОФС), 16 цель (Ц), 17 блок дальности цели (БДЦ), 18 пульт управления наводчика (ПУН).

Блоки 3, 4, 9, 14, 15 и 18 являются штатными элементами прототипа и используются в предлагаемом техническом решении без каких-либо конструктивных изменений. Конструктивное исполнение блоков 5 8 широко известно в научно-технической литературе (см. например, Корнеев В.В. и др. Электроавтоматика и электрооборудование танков, ч. 1, М. ВАБТВ, 1964, с. 19-104, 191-220; Энциклопедия кибернетики, т.1, Киев, 1975, с. 254-256). То же касается и блоков 1 и 2. Реле времени (блок 10) обеспечивает задержку передачи сигнала с управляемого коммутатора 6 на блок 9. При этом время задержки определяется величиной сигнала, поступающего с блока 6. Кроме того, реле времени обеспечивает задержку времени сигнала, поступающего с его второго выхода на третий вход управляемого коммутатора. Конструктивное исполнение реле времени также широко известно (см. например, Синельников А.Х. Электронные реле времени, М. Энергия, 1974, с. 101-129, 148-162, 172-181; Фелпс Р. 750 практических электронных схем. Справочное руководство, пер. с англ. М. МИР, 1986, с. 347, 440-454, 462 и др.).

Датчик временного упреждения 11 выполнен на основе делителя напряжения (см. например, Корнеев В.В. и др. Основы автоматики и танковые автоматические системы. Учебник. М. ВАБТВ, 1976. с. 134-136) с переключателем и указателем (шкалой) соответствующего временного упреждения. Датчик типа управляемой ракеты (бл. 12) также выполнен на основе делителя напряжения с переключателем и указателем ракеты соответствующего типа. Сигнал на выходе датчика соответствует скорости управляемой ракеты. Блок дальности цели (бл. 17) выполнен аналогично штатным блокам дальности лазерным дальномерам (см. например, Орлов В. А. Лазеры в военной технике. М. Воениздат, 1976, с. 43-72). После замера дальности по сигналу с выхода блока 18 на выходе 17 формируется сигнал, пропорциональный измеренной дальности.

Работает предлагаемое устройство для прицеливания следующим образом. Наводчик 13, включив систему управления огнем (в том числе блоки 1,2,4,9,14 и 18), наблюдает через блок формирования прицельной марки 14 и оптическую формирующую систему 15 поле боя, ведет разведку целей и выбирает определенную из них (цель 16) для поражения. Затем с помощью пульта управления наводчика 18 и оптической формирующей системы 15 совмещает точку прицеливания на цели с прицельной маркой, сформированной в блоке 14. В прототипе прицельная марка нанесена на стеклянной пластинке в форме угольника, с вершиной которого совмещается точка прицеливания при прицеливании. В ряде других прицельных устройств прицельная марка может быть сформирована электронно-оптическим путем. В этом случае ее изображение образуется на экране электронно-лучевой трубки (или телевизионной трубки) и при помощи оптических преломляющих устройств вводится в поле зрения наводчика (см. напримеp, Гуглин И. Н. Телевизионные игровые автоматы и тренажеры. М. Радио и связь, 1982). В современных прицелах изменение яркости подсветки прицельной марки достигается за счет изменения напряжения подвески, для чего в цепь питания лампы подсветки включается регулируемое сопротивление (см. например, Танк "Урал", ТО и ИЭ. Кн. 1 М. Воениздат, 1975, 304 с.). Таким же образом производится изменение яркости прицельной марки в блоке 6 предлагаемого устройства. В дальнейшем (в процессе всего процесса наведения одной ракеты) сигнал на выходе блока 3 остается постоянным. Для получения переменной составляющей сигнала подсветки используется блок 1 (генератор периодических сигналов). При этом его параметры (амплитуда и частота) устанавливаются с помощью блока 2, поскольку для различных наводчиков они (параметры) различны. В результате исследований установлено, что соотношение между временем видимого tв и невидимого (без подсветки) t_н состояния прицельной марки имеет существенное влияние на точность прицеливания. Наиболее высокие результаты были получены при t_в/(t_в + t_н) 0,4 0,8 и частоте изменения яркости 0,5 3 Гц.

Cовместив прицельную марку с целью, наводчик производит замер дальности до цели 16 путем нажатия на кнопку измерения дальности на пульте управления наводчика 18. Сигнал, пропорциональный измеренной дальности, формируется в блоке дальности цели 17 и подается в делитель 8, на второй вход которого поступает сигнал с датчика типа ракеты 12, пропорциональный скорости полета управляемой ракеты. Таким образом, на выходе блока 8 формируется сигнал, пропорциональный времени полета управляемой ракеты к цели на измеренной дальности. В блоке 7 (дополнительном сумматоре) этот сигнал суммируется с сигналом блока 11 (датчик временного упреждения), который соответствует интервалу времени от момента отключения подсветки до момента подлета управляемой ракеты к цели. Сигналы на выходах блоков 8 и 11 противоположны по знаку, а величина сигнала на выходе блока 11 устанавливается наводчиком вручную переключателем на его корпусе, исходя с одной стороны из необходимости обеспечения высокой надежности отключения подсветки именно до подлета управляемой ракеты к цели, чем компенсируются флюктационные ошибки в выработке сигнала на выходе блока 8, а другой учета индивидуальных особенностей конкретного наводчика. Как правило, величина сигнала на выходе блока 11 соответствует интервалу времени в 1-2 с. Суммарный сигнал с выхода блока подается на первый вход управляемого коммутатора 6, контакты которого в нормальном состоянии разомкнуты, чем обеспечивается отключение реле времени 10 от дополнительного сумматора 7. Срабатывание управляемого коммутатора происходит при нажатии кнопки стрельбы на пульте управления наводчика 18 и запуске управляемой ракеты. При срабатывании управляемого коммутатора 6 суммарный сигнал с блока 7 поступает на вход реле времени, которое обеспечивает выдержку: t_в1 Д_ц/V_ур t_упр, где t_в1 временная выдержка от момента нажатия на кнопку стрельбы до отключения подсветки; Д_ц до цели; V_ур скорость управляемой ракеты, а затем передает сигнал на третий вход блока подсветки прицельной марки для выключения подсветки. Через некоторое время после отключения подсветки в блоке 9, равное t_в2 t_упр+t_п, где t_п время поправки на неточность определения величины Д_ц/V_ур (t_п≈ 0,2 0,5 с), со второго входа реле времени 10 подается сигнал на третий вход управляемого коммутатора для его отключения. Одновременно с отключением управляемого коммутатора 6 снимается сигнал и с третьего входа блока 9, благодаря чему возобновляется подсветка прицельной марки.

В процессе работы дополнительный сумматор 7 обнуляется при нажатии на кнопку "Сброс дальности" на пульте управления наводчика 18 и установке переключателя блока 11 в нулевое положение. При новом замере дальности значение сигнала, поступающего с выхода блока 8 на первый вход дополнительного сумматора 7, изменяется в соответствии с измеренной дальностью. Выключение устройства для прицеливания происходит в обратном порядке.

В предложенном устройстве достигнут существенный положительный эффект. Благодаря периодическому изменению яркости прицельной марки в процессе самого прицеливания ее обнаружение на пестрых фонах различной яркости значительно облегчается. При этом изменение яркости по определенному (заведомо известному) закону, например, синусоидальному, облегчает наводчику с одной стороны слежение за ней (благодаря адаптации), а с другой уменьшает степень экранирования ею изображения цели (в моменты уменьшения яркости). Регулируя и амплитуду, и частоту изменения яркости, наводчик может выбрать оптимальный для себя с учетом реальных условий режим изменения яркости прицельной марки.

Прекращение подсветки прицельной марки в наиболее ответственный момент, перед подлетом управляемой ракеты к цели, обеспечивает дальнейшее улучшение условий наблюдения за целью в заключительной фазе наведения управляемой ракеты на цель, благодаря исключению случаев достижения максимумов яркости прицельной марки в момент достижения ракетой цели. На экспериментальных стрельбах среднеквадратическое отклонение прицельной марки от точки прицеливания на заключительном этапе наведения управляемой ракеты уменьшилось на 10-12% что способствует повышению точности на 8-10% Кроме того, слежение за целью в заключительной фазе наведения ракеты становится более легким, снижается расход боеприпасов на решение огневых задач.

Формула изобретения

Устройство для прицеливания, содержащее пульт управления наводчика, оптическую формирующую систему с сопряженным с ней блоком формирования прицельной марки, источник питания, блок изменения яркости прицельной марки, блок подсветки прицельной марки и блок дальности цели, при этом первый вход блока изменения яркости прицельной марки соединен с выходом источника питания, первый выход пульта управления наводчика соединен с входом оптической формирующей системы, второй выход соединен с входом блока дальности, третий с входом блока подсветки прицельной марки, а четвертый с вторым входом блока изменения яркости прицельной марки, отличающееся тем, что в него введены датчик временного упреждения, последовательно соединенные генератор периодического сигнала, блок регулировки и сумматор, также последовательно соединенные датчик типа управляемой ракеты, делитель, дополнительный сумматор, управляемый коммутатор и реле времени, при этом первый выход реле времени соединен с вторым входом блока подсветки прицельной марки, второй и третий входы управляемого коммутатора соединены с вторыми выходами соответственно пульта управления наводчика и реле времени, вторые входы делителя и дополнительного сумматора соединены с выходами соответственно блока дальности цели и датчика временного упреждения, а первый вход генератора периодического сигнала и второй вход блока регулировки соединены с третьим выходом пульта управления наводчика.

РИСУНКИ

Рисунок 1