Коліматорний приціл

УКРАЇНА (19) UA (11) 43156 (51) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ Д ЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛ ЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (13) A 7 G02B27/00 видається під відповідальність власника патенту (54) КОЛІМАТОРНИЙ ПРИЦІЛ (13) 43156 (11) де: N - показник заломлення матеріалу лінзи, а j та n - допоміжні кути, які знаходяться за формулами: j=arcsin(h/R), (2) де: h - поточна координата вихідної зіниці лінзи (2hmax відповідає світовому діаметру лінзи D): n=arctg{h/[L–R+(R2-h2)1/2]}, (3) де: L - довжина лінзи по оптичній осі. Якщо врахувати, що у моноблочному коліматорі на базі однієї лінзи параметри L і R пов'язані залежністю: R=(N-1)L/N, (4) то при відомому параметрі N і вибраному значенні розміру D найбільша паралактична похибка d залежить тільки від довжини лінзи L. На фіг. 1 зображено графік залежності d=f(L) при N=1,5183 (скло К8) і hmax=D/2=10 мм. Якщо прийняти, що типова ціль являє собою коло 0,5 м, то для її поразки з контрольної відстані S1=100 м припустима паралактична похибка d* не повинна перевищувати значення d*£0,5/2х100= =8,5'. Для контрольованої відстані S2=50 м припустима паралактична похибка d** вдвічі більша і становить 17'. З фіг. 1 видно, що припустима похибка d* має місце, якщо довжина прицілу перевищує 100 мм. Приціл такої довжини можна розмістити не на усіх видах особистої зброї. У винаході, що пропонується, вирішувалась задача скорочення довжини прицілу та надання стрільцю інформації про місцезнаходження зони у вихідній зіниці, де паралактична похибка не перевищує припустиме значення. Поставлена мета досягається тим, що у відомому коліматорному прицілі, який містить об'єктив UA Технічне рішення, що пропонується, має відношення до області оптичного прицілобудування, зокрема, до коліматорних прицілів (візирів), і може бути використане при розробці прицілів до стрілецької зброї, для яких критичні габарити (довжина). Усі відомі коліматорні приціли будуються на базі сітки, яку розміщено у фокальній поверхні об'єктива з заломлюючою [1, 2, 3] чи дзеркальною [1, 4, 5] або голографічною [6, 7] фокусуючою поверхнею. З точки зору зручностей при компановці на стрілецькій зброї та надійності (завдяки відсутності повітряних проміжків між фокусуючою поверхнею та сіткою) перевагу мають коліматорні приціли на базі заломлюючої поверхні [1, 2]. Із прицілів, які згадано, до пропонованого найбільш близький моноблочний коліматорний приціл на базі заломлюючої поверхні, який описано в [1] і прийнято за прототип. Відомий приціл містить об'єктив у вигляді однієї лінзи, товщина якої перевищує діаметр, і сітку, яку суміщено з поверхнею лінзи, що протилежна оку стрільці. Недоліки відомого прицілу виникають при використанні його у складі особистої (табельної) зброї. З одного боку, конструктивні особливості цієї зброї потребують, щоб приціл мав як можна меншу довжину. З другого боку, приціл повинен забезпечувати потрібну точність прицілювання, яка пропорційна довжині прицілу: чим більше довжина, тим менша паралактична похибка. З теорії оптичних систем відомо [1], що паралактична похибка d заломлюючої поверхні радіуса R знаходиться за формулою: d=arcsin[Nsin(j-n)+j], (1) A діаметр, і сітку, яка суміщена з поверхнею лінзи, що протилежна оку стрільця, який відрізняється тим, що лінза виконана склеєною з двох деталей, які контактують площинами, між якими встановлено світлофільтр, діаметр d якого становить: d=2h*L1/[L–R+(R 2-h*2)1/2], де: 2h* - діаметр світлової зони на заломлюючій поверхні лінзи з радіусом кривизни R, в межах якої похибка кутового положення лінії прицілювання не перевищує наперед задану величину, a L1 - товщина деталі лінзи, прилеглої до сітки. (19) (21) 2001031822 (22) 20.03.2001 (24) 15.11.2001 (33) UA (46) 15.11.2001, Бюл. № 10, 2001 р. (72) Сенаторов Володимир Миколайович, Сенаторов Микола Володимирович (73) Сенаторов Володимир Миколайович, UA, Сенаторов Микола Володимирович, UA (57) Коліматорний приціл, що містить об'єктив у вигляді одної лінзи, товщина якої L перевищує її 43156 у вигляді однієї лінзи, товщина якої L перевищує її діаметр, і сітку, яка суміщена з поверхнею лінзи, що протилежна оку стрільця, лінзу виконано склеєною з двох де талей, які контактують площинами, між якими розміщено світлофільтр, діаметр d якого складає: d=2h*L1/[L-R+(R 2-h*2)1/2], де: 2h* - діаметр світлової зони на заломлюючій поверхні лінзи з радіусом кривизни R, в межах якої похибка кутового положення лінії прицілювання не перевищує наперед задану величину, a L1 - товщина деталі лінзи, яка прилегла до сітки. Аналіз усіх відомих оптичних схем коліматорних прицілів показує, що в них не використовується товста лінза, всередині якої знаходиться світлофільтр першого діаметру. На підставі цього можна зробити висновок про новизну запропонованого прицілу, який таку лінзу містить. Аналіз оптичної схеми пропонованого прицілу показує, що вона реалізується лише відомими технологічними процесами і відомою елементною базою [8]. Це свідчить про можливість промислового використання пропонованого прицілу. Пропонований приціл містить лінзу, всередині якої знаходиться світлофільтр - фарбник певного діаметру. Це дає змогу скоротити довжину прицілу і забезпечити стрільця інформацією про положення зони, в якій паралактична похибка не перевищує наперед задачу величину. Все це свідчить про винахідницький рівень пропозиції. Отже пропонований коліматорний приціл відповідає усім критеріям патентоспроможності. Викладена суть пропозиції пояснюється наведеним нижче описом та кресленнями, де зображено: - на фіг. 1 - графік залежності паралактичної похибки d в залежності від довжини прицілу L при діаметрі лінзи 20 мм для скла марки К8; - на фіг. 2 - графік залежності паралактичної похибки d в залежності від положення ока стрільця (координата h) в межах вихідної зіниці прицілу при діаметрі лінзи 20 мм, довжині прицілу 67 мм для скла марки К8; - на фіг. 3, 4 - оптичну схему пропонованого прицілу; - на фіг. 5 - вигляд поля зору стрільця. При відомому параметрі N, вибраних габаритах прицілу (ØD, довжина L) поточне значення паралактичної похибки d залежить від поточної координати h вихідної зіниці лінзи. На фіг. 2 зображено графік залежності d=f(h) при N=1,5183 (скло К8), hmах=D/2=10 мм і L=67 мм. З графіку 2 видно, що припустима паралактична похибка d* має місце при h*=6,5 мм. Тобто при знаходженні ока стрільця в межах зони Ø13,0 мм паралактична похибка не перевищить допуск, а на краю лінзи дорівнюватиме 39,4'. Для того, щоб похибка кутового положення лінії прицілювання не перевищувала допуск, стрілець повинен мати інформацію, що його око знаходиться у межах зони 13,0 мм. Виходячи з цього, до складу запропонованого коліматорного прицілу входять (фіг. 3, 4): об'єктив - товста лінза, яка складена з двох деталей 1 і 2, сітка 3 та кольоровий світлофільтр 4. Деталь 1 лінзи являє собою плоско-паралельну пластину товщиною L1 і діаметром D. Деталь 2 лінзи являє собою плоско-випуклу лінзу діаметром D, радіус кривизни R заломлюючої поверхні якої знаходиться за формулою: R=(N-1)L/N, (5) де: N - показник заломлення матеріалу деталей 1 і 2, a L - товщина лінзи по оптичній осі; L>D. Сітка 3 суміщена з площиною деталі 1, яка звернута до простору цілей. Конструктивно вона може бути нанесена на цю площину фотографічним методом або виконана на окремій деталі, яка клеїться до деталі 1. Малюнок сітки 3 (фіг. 5) являє собою прозорі штрихи на темному полі: центральну точку та горизонтальний штрих з розривом. Для ока стрільця кутовий розмір розриву дорівнює кутовому розміру типової цілі на контрольній відстані S1, тобто 2d*=17'. Кутовий розмір розмаху горизонтального штриха дорівнює кутовому розміру типової цілі на контрольній відстані S2, тобто 2 d**=34'. Світлофільтр 4 наноситься на одну із площин деталей 1 чи 2 вакуумним методом або виконується на окремій тонкій плівці, яка клеїться між деталями 1 і 2. Діаметр d світлофільтра 4 знаходиться із габаритних співвідношень фіг. 3, 4: d/L1=2h*/[L-R+(R 2-h*2)1/2]® ®d=2h*L1/[L-R+(R 2-h*2)1/2], (6) де: 2h* - діаметр світлової зони на заломлюючій поверхні лінзи з радіусом кривизни R, в межах якої похибка кутового положення лінії прицілювання не перевищує наперед задану величину d*. Пропонований приціл працює таким чином (фіг. 3, 4). Джерело світла (природне або штучне) освітлює сітку 3. Промені, що проходять крізь світлофільтр 4, забарвлюються і заповнюють апертуру деталі 2 в зоні діаметром Ø2h*. Інші промені, що заповнюють апертуру ви хідної зіниці лінзи діаметром ØD, свого кольору не змінюють. На фіг. 3, 4 усі промені показано пунктиром. Поверхня лінзи, яка звернута до ока стрільця, колімує усі ці промені, і вони виходять паралельними пучками (без урахування паралактичної похибки). Одним оком стрілець бачить навколишнє середовище і ціль. Другим оком стрілець спостерігає колімоване зображення прицільної сітки 3 (фіг. 5). Розвертаючи зброю, стрілець суміщує центральну точку сітки 3 з ціллю. Якщо ціль перекриває розмах штриха - це означає, що вона знаходиться на відстані, меншій, ніж контрольна відстань S2£50 м. Стрілець відразу натискає на спусковий гачок. Якщо ціль перекриває розрив штриха - це означає, що вона знаходиться на відстані, меншій, ніж контрольна відстань S1£100 м. Стрілець переміщує око в межах вихідної зіниці прицілу таким чином, щоб зображення центральної точки сітки 3 спостерігається забарвленим.Це означає, що око знаходиться в межах зони діаметру Ø2h*, де паралактична похибка не перевищує допустиму величину для відстані S1. Стрілець довертає зброю і тільки після цього натискає на спусковий гачок. Таким чином, у порівнянні з прототипом, пропонований коліматорний приціл має меншу на 33% довжину і інформує стрільця про місцезнаходження ока в межах вихідної зіниці прицілу. Менша довжина дозволяє розмістити пропонований приціл на табельній зброї, а кольорова інформація до 2 43156 зволяє вести прицілювання з заданою точністю. Крім того, світлофільтр зменшує хроматичну аберацію в межах зони діамету Ø2h* і таким чином, одночасно підвищує якість зображення. В матеріалах заявки описано коліматорний приціл, в якому деталі 1 і 2 виготовлено з однакового скла. Ясна річ, що вони можуть виготовлюватись з різних сортів скла з відповідним урахуванням заломлення на межі розділу деталей. В матеріалах заявки описано прицільну сітку 3 з одним розривом штриха, що забезпечує контроль двох відстаней, і одним світлофільтром 4. Ясна річ, що кількість розривів і фільтрів може бути збільшена. Це дасть можливість контролювати більше відстаней і забезпечувати в їх діапазонах прицільну стрільбу. Джерела інформації. 1. Сенаторов Н.В. Моноблочный коллиматорный прицел для стрелкового оружия. - Збірник праць 4-ої міжнародної конференції. "Артилерійські ствольні системи, боєприпаси, засоби артилерійської розвідки та керування вогнем. – К., 2000. С. 194-199 - (рис. 1) -прототип. 2. Сенаторов М.В, Сенаторов В.М. Коліматорний візир. Заявка на патент № 2000074594 від 31.07.2000, по якій прийняте рішення від 06.02.2001 про видачу деклараційного патенту. 3. Кулаги С.В., Дикарев В.Н., Мосягин Г.М. и др. Оптико-механические приборы. – М.: Ма шиностроение, 1975. - С. 307-309. 4. А.с. № 556402 (СССР). Индикаторное устройство. БИ № 16, 1977. 5. Бородин В.Т., Рыльский Г.И. Пилотажные комплексы и системы управления самолётов и вертолётов. - М.: Машиностроение, 1978. С. 162-163. 6. Новые тенденции в развитии систем отображения информации и управления боевых самолётов (Обор по материалам иностранной печати) / Под общ. ред. Е.А. Федосеева. - М.: НИЦ, 1984. С. 39-60. 7. Сенаторов В.Н., Буйнов Г.И. Применение голографических оптических элементов в широкоугольных системах отображения информации. – Материалы международной конференции по голографии, корреляционной оптике и регистри-рующим середам. - Черновцы, 1993. 8. Справочник конструктора оптико-механических приборов / Под общ. ред. М.Я. Кр угера и В.А. Панова. – Л.: Ма шиностроение, 1967. - 760 с. Фіг. 1 3 43156 Фіг. 2 Фіг. 3 4 43156 Фіг. 4 Фіг. 5 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5