Прицільний комплекс для системи керування вогнем танка

1. Прицільний комплекс, що містить денний приціл (ДП) з незалежною стабілізацією поля зору і датчиком кута вертикального наведення (ДК ВН), нічний приціл (НП) з головним дзеркалом (ГД), кінематично зв'язаним з датчиком положення дзеркала (ДПД) і моментним двигуном (МД), блок керування (БК), балістичний обчислювач (БО), гармату з приводом, кінематично зв'язану з ДК ВН, вихід якого електрично з'єднаний через БО з приводом гармати (ПГ) і першим входом БК, виконаним у вигляді суматора (С), другий вхід якого під C2 2 (19) 1 3 79542 Наявність механічного зв'язку ГД НП з гарматою визначило два суттєви х недоліки. Одним з них є кінематична похибка передачі кута (несинхронність), пов'язана з тим, що тяги і важелі, які з'єднують гармату з ГД НП і ДКР, виготовляються з деякими відхиленнями за довжиною (з допусками) і при розвороті гармати на довільні кути забезпечують розворот ГД НП відносно гармати з помилками, які впливають на точність стрільби. Вже при кутах підйому гармати на 5° несинхронність може досягати 1-1,5мрад. Другим недоліком даної СКВ є температурна нестабільність механічної передачі кута від гармати до ГД НП. У зв'язку з тим, що тяги при зміні температури навколишнього середовища у бойовому відділенні змінюють свої лінійні розміри, ці зміни довжини тяг через систему важелів передаються на дзеркало НП, яке розвертається і зміщує лінію візування НП відносно цілі. За 6-8 годин роботи таке зміщення може досягати 2-3мрад. Це суттєво впливає на ефективність стрільби і потребує виконання частих вивірок, що в бойових умовах не завжди можливо. Для роботи привода ГД НП в прототипі потрібне обов'язкове вмикання всієї СКВ, в тому числі трьохфазного перетворювача 36В 400Гц потужністю 800Вт. Тому тривала автономна робота НП у режимі стеження вночі на акумуляторних батареях неможлива і необхідно запускати двигун танка. Це призводить до надмірного напрацювання приладів СКВ, в тому числі гіроскопів, звукового і теплового демаскування самого танка із-за роботи його двигуна і до невиправданих витрат палива і моторесурсу. В основу винаходу поставлено завдання удосконалення прицільного комплексу, в якому шляхом введення нових вузлів (датчик положення гармати, блок живлення датчика положення дзеркала, комутатор сигналів) і нових зв'язків між новими і відомими блоками забезпечується підвищення точності і ефективності стрільби із танка в нічних умовах, збереження ресурсу суміжних приладів і двигуна танка, а також зменшення витрат палива, спрощення конструкції і підвищення надійності. Поставлене завдання вирішується тим, що у відомий прицільний комплекс, який містить денний приціл (ДП) з незалежною стабілізацією поля зору і датчиком кута вертикального наведення (ДК ВН), нічний приціл (НП) з головним дзеркалом (ГД), кінематичне зв'язаним з датчиком положення дзеркала (ДПД) і моментним двигуном (МД), блок керування (БК), балістичний обчислювач (БО), гармату з приводом, кінематичне зв'язану з ДК ВН, вихід якого електричне з'єднаний через БО з приводом гармати (ПГ) і першим входом БК, виконаним у вигляді суматора (С), другий вхід якого підключений до виходу ДПД, а вихід суматора підключений до МД, в нього додатково введені встановлений в башті датчик положення гармати (ДПГ), ротор якого кінематичне зв'язаний з гарматою, а електричне з'єднаний з виходом ДПД і третім входом БК, датчик зворотнього зв'язку за прискоренням (ДЗЗ), підключений до четвертого входу БК, і встановлений на осі ГД НП, на проти 4 лежній стороні якої встановлений МД, блок живлення (БЖ) в БК для живлення змінною напругою ДПД, комутатор сигналів (КС), датчиків ДПГ, ДПД, ДК ВН. Додатковою відмінністю від прототипу є те, що в якості датчика ДЗЗ використовується двигун, аналогічний моментному двигуну привода ГД НП. Додатковою відмінністю є те, що КС БК містить релейний елемент, який за зовнішнім керувальним сигналом підключає синусну обмотку ДПД до входу С і вимикає від С сигнали ДПГ і ДК ВН. Додатковою відмінністю є те, що БЖ ДПД виробляє синусоїдну напругу, частота якої складає 800...900Гц. Введення нових ознак у взаємозв'язку з відомими ознаками, а також заміна механічного зв'язку гармати з ГД НП на електричний, що складається із контуру: БЖ-ДПД-ДПГ-КС-С-МД-ГД, підвищує точність наведення і утримання прицільної марки НП на цілі, скорочує час на підготовку пострілу і збільшує е фективність стрільби з використанням прицільного комплексу в нічних умовах. Установка виконавчого МД безпосередньо на осі ГД НП підвищує стійкість і точність привода, покращує роздільну здатність приціла і збільшує дальність бачення. Введення ДЗЗ на осі дзеркала також покращує якість привода і збільшує стійкість його роботи, а використання однакових двигунів спрощує конструкцію прицілу. Введення автономного БЖ ДПД в БК дозволяє забезпечити тривалу роботу прицілу в режимі спостереження з мінімальним споживанням електроенергії від штатних акумуляторних батарей танка і застосувати цей приціл в інших об'єктах бронетанкової техніки, де немає змінної напруги. Використання для роботи привода більш високої частоти живлення (замість 400Гц - від 800 до 900Гц) підвищило точність привода стеження і знизило вплив роботи штатних систем танка на роботу привода. Введення КС дозволяє підвищити надійність роботи прицілу при нештатних ситуаціях і при перемиканні ДПГ на роботу в інших режимах. При цьому ГД НП замикається за допомогою привода в режим "місцевої" системи стеження по ланці: БЖДПД-КС-С-МД-ГД і не ударяється об упори голівки прицілу, коли танк рухається. Суть винаходу пояснюється блок-схемою (див. Фіг.), на якій подвійними лініями позначені кінематичні (механічні) зв'язки, а одинарними - електричні зв'язки. Прицільний комплекс містить ДП 3 з незалежною стабілізацією поля зору, ДК ВН 2, підключений до БО 1, 2-й вхід якого з'єднаний з ДП 3, а вихід - з ПГ 4. ПГ 4 кінематичне зв'язаний з гарматою 5, яка через паралелограмні механізми кінематичне зв'язана з ДК ВН 2 і ДПГ 6 . ГД 8 НП кінематичне зв'язане з ротором ДПД 7, статор якого закріплений на корпусі НП 16. На осі ГД 8 встановлені МД 10 і ДЗЗ 9. Входи МД 10 і ДПД 7 з'єднані з 1-м і 2-м виходами БК 14, 1-й, 2-й і 3-й входи якого з'єднані з виходами ДК ВН 2, ДПГ 6 і ДПД 7 відповідно. БК 14 містить БЖ 12, КС 11 і С 13. Вхід КС 11 з'єднаний додатково із зовнішнім керувальним сигналом 15. 5 79542 При вмиканні тільки НП вмикається БК 14 і БЖ 12, що знаходиться в ньому. При цьому забезпечується автономна (без вмикання всієї СКВ) робота привода ГД 8 НП у режимі спостереження. Наводчик має можливість за допомогою ручних приводів переміщувати гармату і зв'язаний з нею ДПГ в пошуках цілі, спостерігаючи в НП, дзеркало якого відстежує за рахунок роботи електропривода положення гармати за контуром: БЖ 12 - ДПД 7 ДПГ 6-КС 11-С 13-МД10,ГД8-ДПД7. Такий режим дозволяє наводчику з мінімальними енерговитратами і без демаскування танка тривалий час працювати з прицілом у сутінках і вночі. Ме ханічний зв'язок гармати з головним дзеркалом НП, на відміну від прототипу, не потрібний. При вмиканні СКВ комплекс працює наступним чином. При виробленні обчислювачем БО 1 нульового сигналу кута прицілювання гармата 5 узгоджена з лінією візування ДП 3. При цьому на виході ДК ВН 2, за сигналом якого керується ПГ 4, напруга дорівнює нулю. Головне дзеркало ГД 8 НП за рахунок наявності системи стеження, що складається із послідовно ввімкнених БЖ 12 - ДПД 7 - ДПГ 6 - КС 11 - С 13 - МД 10 - ГД 8 , також узгоджене з гарматою 5 дзеркалом ДП 3. Неточність узгодження компенсується вивірками, що є в НП, (на фіг. не показані). При керуванні ДП 3 і розвороті його дзеркала гармата 5 переміщується привидом ПГ 4 синхронно з даним дзеркалом за рахунок появи на вході ПГ 4 сигналу розладжування з ДК ВН 2. Відхилення гармати 5 від раніше встановленого положення призводить до розвороту ДПГ 6 на такий же кут, і з його виходу знімається сигнал, пропорційний відхиленню гармати. Цей сигнал подається в БК 14 і через КС 11, С 13 і МД 10 розвертає ГД 8 НП доти, поки ДПД 7 не скомпенсує на С 13 напругу з ДПГ 6 до нуля. Таким чином, розворот гармати 5 і дзеркала ДП 3 на любий кут призводить до аналогічного розвороту ГД 8 НП на той самий кут. Це дозволяє, спостерігаючи ціль в НП через ГД 8, виміряти дальність з допомогою лазерного далекоміра, розташованого в ДП 3. (На фіг. лазерний далекомір не показаний). Обертання ГД 8 від МД 10 передається на ротор ДЗЗ 9, сигнал з якого подається в БК 14, забезпечуючи тривалість роботи електропривода і підвищення його точності. Виміряна далекоміром дальність поступає із ДП 3 в БО 1, який виробляє кут прицілювання і вводить його в ПГ 4. При цьому гармата 5 піднімається на кут прицілювання доти, поки сигнал з ДК ВН 2 не стане рівним виробленому БО 1 куту. При розвороті гармати 5 одночасно розвертається і ротор ДПГ 6. Сигнали з ДК ВН 2 і ДПГ 6 поступають в БК 14 на входи С 13. При рівній крутості цих сигналів і протилежній фазі відбувається 6 їх компенсація і сигнал з виходу С 13 залишається рівним нулю, тобто лінія візування і ГД 8 НП збереже своє узгоджене положення з лінією візування стабілізованого дзеркала ДП 3, дозволяючи здійснити постріл у ціль або повторно виміряти дальність до неї. Аналогічним чином ГД 8 НП зберігає своє положення відносно цілі і при відході гармати 5 на кут зарядження. Під час руху танка по пересіченій місцевості, гармата 5 за рахунок механічних збурень відхиляється від стабілізованого положення, узгодженого з ДП 3, що має незалежну лінію візування. При відхиленні гармати 5 в схему системи стеження НП, що складається з вузлів: БЖ 12 -ДПД 7 - ДПГ 6 - КС 11 - С 13 - МД 10 - ГД 8 вводиться сигнал на С 13 від ДК ВН 2, пропорційний кутовому відхиленню гармати 5, який забезпечує утримування лінії візування НП на цілі. При несанкціонованому вимиканні СКВ апаратурою танка виробляється керувальний сигнал 15, який поступає в КС 11, при цьому відбувається перемикання КС 11, підключення синусної обмотки ДПД 7 до входу С 13 замість вихідного сигналу від ДПГ 6, що привидить ГД 8 у початкове положення у контурі: ГД 8 - ДПД 7 - КС 11 - С 13 - МД 10. Переваги запропонованого винаходу у порівнянні з прототипом полягають в наступному: 1. Відсутність механічного зв'язку ГД НП з гарматою виключає можливість відходу лінії віз ування від цілі, пов'язану зі зміною довжини тяг при перепадах температури в бойовому відділенні танка. 2. Відсутність редуктора для зв'язку МД з ГД НП, установка МД і ДЗЗ на осі ГД НП підвищує параметри точності привода ГД, роздільну здатність поля зору і дальність бачення цілі через НП. 3. Введення привода синхронного стеження ГД, що складається із ДПД і ДПГ, включених в режим трансформаторної передачі кута, виключає можливість помилки кінематичної передачі кута і забезпечує підвищення точності стрільби. 4. Введення автономного БЖ в БК дозволяє забезпечити живлення датчиків ДПД і ДПГ стабільною напругою більшої частоти, що підвищує точність системи стеження і точність наведення прицільної марки НП на ціль, знижує енергоспоживання при роботі НП у режимі спостереження, а також зменшує витрати палива і ресурсу суміжних приладів. 5. Введення КС виключає можливість поломки ГД НП із-за його ударів об упори при позаштатних ситуаціях, що забезпечує утримання ГД в горизонтальному положенні лінії візування НП за сигналом з синусної обмотки датчика ДПД. Згідно з даним винаходом, на НВК"Фотоприлад" виготовлено дослідний зразок прицільного комплексу, іспити якого підтвердили наявність описаного технічного результату. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79542 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601