Спосіб наведення керованого озброєння об’єктів бронетанкової техніки

Спосіб наведення керованого озброєння об'єктів бронетанкової техніки, який полягає в тому, що формують плавну кутову швидкість наведення пл лінії прицілювання пропорційно квадрату кута повороту органів керування пульта наведення згідно з виразом пл к 2, де к - коефіцієнт пропорційності, - кут повороту елементів керування пульта наведення в горизонтальній або вертикальній площині, при цьому при повороті органів керування пульта наведення на задані фіксовані кути проводять стрибкоподібне збільшення максимальної швидкості наведення, і після сходу керо ваного реактивного снаряда з пускової установки вимикають стрибкоподібне збільшення максимальної кутової швидкості наведення, який відрізняється тим, що здійснюють вимір дальності до цілі і керування максимальною плавною кутовою швидкістю пл.макс наведення згідно з виразом: Винахід належить до галузі озброєння, зокрема, до засобів прицілювання з незалежною лінією прицілювання і може знайти практичне використання при розробці нових систем керованого озброєння об'єктів бронетанкової техніки. Як відомо [див. Васильєв В.П., Киселев Ю.В. Современные разработки прицелов систем управлення огнѐм зарубежных БТТ // Зарубежная военная техника. Серия "Оптика в средствах вооружения". - 1987. - Вып. 6 (66). - с. 73-79], приціли наведення є одними із найважливіших елементів системи керування озброєнням об'єкта бронетанкової техніки (БТТ) і багато в чому визначають його технічний рівень. Основна вимога, що ставиться до систем керування озброєнням об'єкта, це точність прицілювання, особливо при стрільбі з ходу по рухомій цілі. При цьому одним з парамет рів, що впливає на цю точність, є кутова швидкість наведення лінії прицілювання. Відомий спосіб наведення керованого реактивного снаряда танкової апаратури [див. Изделия 1Г46. Технические условия АГИ2.378.006 ТУ. Черкассы: НПК "Фотоприбор". - 1998. - с. 14-16], обраний у якості прототипу, що полягає у формуванні плавної кутової швидкості наведення пл лінії прицілювання пропорційно квадрату кута повороту органів керування пульта наведення прицілу, згідно з виразом пл к 2 , де к - коефіцієнт пропорційності, - кут повороту елементів керування пульта наведення прицілу у горизонтальній або вертикальній площині, при цьому при повороті органів керування пульта наведення на задані фіксовані кути проводять стрибкоподібне пл.макс к1 о Дц Дк.с. t / Дц , де к1 - коефіцієнт пропорційності, о - максимальне значення кутової швидкості наведення, Дц (13) 75927 (11) UA польоту керованого реактивного снаряда, tпот поточний час польоту керованого реактивного снаряда. (19) де S(t ) - функція зміни траєкторії вектора польоту керованого реактивного снаряда, V(t ) - швидкість C2 дальність до цілі, Дк.с.( t ) - поточна дальність польоту керованого реактивного снаряда, при цьому значення Дк.с.( t ) формують програмним шляхом, згідно з виразом: Дк.с.( t ) S( t ) V( t ) tпот , 3 75927 4 змінення швидкості наведення. Причому при вмиПри повороті корпуса пульта наведення приціканні режиму стрільби керованим снарядом, у вілу у горизонтальній площині до кутів 25-27грд, а домому способі передбачено зменшення у два рукояток пульта наведення у вертикальній площирази значення максимальної плавної кутової швині до кутів 27-29грд, відбувається плавна зміна дкості наведення за висотою, а при пострілі керокутової швидкості наведення за напрямком і за ваного снаряда зменшують у два рази значення висотою в діапазоні від 0,05 до 1,0грд/с. При досямаксимальної плавної кутової швидкості наведенгненні вказаних кутів відбувається стрибкоподібне ня за напрямком і вимикають стрибкоподібне збізбільшення значення плавної кутової швидкості льшення швидкості наведення за висотою і нанаведення за напрямком і висотою до величини прямком. 3грд/с, що відповідає максимальній кутовій швидКанал наведення прицілу з незалежною лінією кості наведення. прицілювання танкової апаратури керованого При повороті корпуса пульта наведення приціозброєння [див. Изделия 1Г46. Руководство по лу до упорів (29-32грд), пристрій пороговий форэксплуатации АГИ 2.378.006 РЭ. - Черкассы: НПК мує сигнал "Перекид" і відбувається стрибкоподіб"Фотоприбор". - 1998. - с. 67-73, 138, 139], що реане збільшення максимальної кутової швидкості лізує відомий спосіб наведення керованого реакнаведення за напрямком до величини швидкості тивного снаряда, містить пульт наведення, приперекиду 16-24грд/с. стрій пороговий, підсилювач потужності, пристрій При виборі стрільби по цілі керованим реактиузгоджувальний, гіростабілізатор, вихідне дзеркавним снарядом на пристрій пороговий надходить ло оптичної системи прицілювання, при цьому сигнал "Тип К", за командою якого у пристрої пороперший і другий виходи пульта наведення через говим забезпечується зменшення у два рази знапристрій пороговий і підсилювач потужності підкчення максимальної плавної кутової швидкості лючені до першого і другого входу пристрою узгонаведення за висотою. При проведенні пострілу джувального і гіростабілізатора, який кінематично керованого реактивного снаряда виробляється зв'язаний з вихідним дзеркалом оптичної системи сигнал "Схід К", який також надходить на пристрій прицілювання, а на керувальні входи пристрою пороговий і забезпечує зменшення у два рази знапорогового надходить сигнал вибору керованого чення максимальної плавної кутової швидкості снаряда і сигнал сходу керованого снаряда з пуснаведення за напрямком, а також забезпечує викової установки. микання стрибкоподібного збільшення швидкості При цьому наведення керованого реактивного наведення за висотою і напрямком. снаряда апаратура керованого озброєння здійсНедоліки відомого способу наведення керованює наступним чином. ного реактивного снаряда при його використанні в Повертаючи корпус пульта наведення прицілу системах керованого озброєння об'єктів бронетанв горизонтальній площині і його рукоятки у вертикової техніки полягають у наступному: кальній площині, сполучають прицільну марку оп- в низькій точності стеження за рухомою цілтичної системи прицілювання танка з обраною лю, що викликано "жорстко" встановленим знаціллю. При цьому пульт наведення формує сигначенням максимальної плавної кутової швидкості наведення лінії прицілювання; ли U і U , пропорційні квадрату кута пово- у великих допусках відхилення керованого роту корпуса пульта наведення і його рукояток реактивного снаряда від лінії прицілювання при навколо вертикальної і горизонтальної осей відпойого наведенні на ціль після пострілу керованого відно, які через пристрій пороговий і підсилювач снаряда. потужності наведення поступають на моментні Ці недоліки знижують ефективність ведення двигуни горизонтального (ДМГН) і вертикального стрільби із керованого озброєння об'єктів броне(ДМВН) наведення гіростабілізатора прицілу. Під танкової техніки. дією моментів, що створюють ДМГН і ДМВН, проВ основу винаходу поставлено завдання підпорційних сигналам U і U , гіроскопи гіросвищення ефективності ведення стрільби кероватабілізатора починають прецесувати і розвертати ними реактивними снарядами за рахунок автоманавколо осі коливання кінематично зв'язані з ними тичної установки оптимального значення вихідні дзеркала оптичної системи прицілювання, максимальної плавної кутової швидкості пл макс забезпечуючи візуальне переміщення прицільної наведення лінії прицілювання в залежності від марки оптичної системи прицілювання (лінії прицідальності до цілі при її супроводженні і обмеження лювання) до цілі. величини пл макс після пострілу керованого Таким чином, кутові швидкості наведення пл реактивного снаряда пропорційно зменшенню відлінії прицілювання за висотою і напрямком пропостані між снарядом і ціллю. рційні, відповідно, значенням сигналів U і U Для вирішення поставленого завдання у споі знаходяться у квадратичній залежності від кутів собі наведення керованого озброєння об'єкта броповороту корпуса пульта наведення прицілу і його нетанкової техніки, що полягає у формуванні пларукояток, відповідно до виразу: пл к 2 , де к вної кутової швидкості наведення пл лінії - коефіцієнт пропорційності, - кут повороту корприцілювання пропорційно квадрату кута повороту органів керування пульта наведення, згідно з випуса пульта наведення у горизонтальній площині разом: або рукояток пульта наведення у вертикальній 2, площині. пл к 5 75927 6 дкість наведення керованого реактивного снаряда де к - коефіцієнт пропорційності, - кут повідповідала його тактико-технічним характеристивороту елементів керування пульта наведення в кам. Т.ч. після пострілу керованого реактивного горизонтальній або вертикальній площині. снаряда забезпечується адаптація діапазону плаПри цьому при повороті органів керування вних кутових швидкостей наведення під параметпульта наведення на задані фіксовані кути провори керованого снаряда і дальність між обраною дять стрибкоподібне збільшення максимальної ціллю і снарядом. Це дозволяє забезпечити макшвидкості наведення, а після сходу керованого симально можливу маневреність керованого реакреактивного снаряда з пускової установки вимитивного снаряда при наведенні на ціль у початкокають стрибкоподібне збільшення максимальної вій стадії польоту і збільшити ймовірність поразки кутової швидкості наведення і здійснюють вимір цілі, за рахунок виключення втрати керування надальності до цілі і керування плавною кутовою веденням реактивного снаряда на кінцевій ділянці. швидкістю пл макс наведення згідно з виразом: Досягнення технічного результату при викорик1 0 Дц Дк.с. t / Дц , станні пропонованого способу наведення керовапл макс ного озброєння об'єктів бронетанкової техніки поде к1 - коефіцієнт пропорційності, 0 - маклягає в підвищенні ймовірності поразки цілі симальне значення кутової швидкості наведення, керованим реактивним снарядом за рахунок автоматичного обмеження максимальної плавної кутоДц - дальність до цілі, Дк.с. t - поточна дальність вої швидкості пл макс наведення в залежності польоту керованого реактивного снаряда. При цьому значення Дк.с. t формують програмним шляхом, згідно з виразом: Дк.с. t S t V t tпот , де S t - функція зміни траєкторії вектора польоту керованого реактивного снаряда, V t швидкість польоту керованого реактивного снаряда, tпот - поточний час польоту керованого реактивного снаряда. Керування кутовою швидкістю наведення лінії прицілювання здійснюється після вибору режиму стрільби керованими реактивними снарядами. При цьому, виходячи із тактико-технічних характеристик системи наведення прицілу (максимальної кутової швидкості наведення лінії прицілювання прицілу - 0 ) і керованого реактивного снаряда (швидкості снаряда, траєкторії польоту - коефіцієнт к1 ), встановлюють значення максимальної плавної кутової швидкості наведення пл макс лінії прицілювання, згідно з виразом пл макс к1 0 . Т.ч. забезпечується адаптація діапазону плавних кутових швидкостей наведення прицілу під параметри керованого реактивного снаряда. Далі здійснюється вимір дальності Дц до об раної цілі і після здійснення пострілу керованого реактивного снаряда, згідно з пропонованим способом наведення, забезпечується додаткове автоматичне обмеження максимальної кутової швидкості наведення пропорційно зменшенню відстані між керованим снарядом і ціллю згідно з виразом: пл макс к1 0 Дц Дк.с. t / Дц . Причому поточну дальність Дк.с. t польоту керованого снаряда обчислюють програмним шляхом, з урахуванням зміни функції траєкторії вектора S t польоту керованого снаряда і швидкості V t його польоту, згідно з виразом: Дк.с. t S t V t tпот , а коефіцієнт пропорційності к1 обирають таким, щоб після пострілу максимальна кутова шви від зменшення відстані між снарядом і ціллю, згідно з виразом: пл макс к1 0 Дц Дк.с. t / Дц , де к1 - коефіцієнт пропорційності, що визначається тактико-технічними характеристиками керованого реактивного снаряда, 0 - максимальна кутова швидкість наведення прицілу, Дц - дальність до цілі, Дк.с. t - поточна дальність польоту керованого реактивного снаряда, при цьому значення Дк.с. t формують програмним шляхом, згідно з виразом: Дк.с. t S t V t tпот , де S t - функція зміни траєкторії вектора польоту керованого реактивного снаряда, V t швидкість польоту керованого реактивного снаряда, tпот - поточний час польоту керованого реактивного снаряда. На Фіг.1 зображена узагальнена структурна схема каналу наведення апаратури керованого озброєння об'єкта, що реалізує пропонований спосіб наведення керованого реактивного снаряда, а також інформаційні входи і виходи системи керування озброєнням об'єкта (СКВ). На Фіг.2 приведені функціональні залежності керування максимальною плавною кутовою швидкістю наведення відомого способу наведення керованого реактивного снаряда і пропонованого способу наведення. Канал наведення лінії прицілювання апаратури керованого озброєння об'єкта (див. Фіг.1), що реалізує пропонований спосіб наведення керованого реактивного снаряда (керованого снаряда), містить: пульт 1 наведення, пристрій 2 пороговий, цифровий регулятор 3 сигналів наведення (цифровий регулятор), підсилювач 4 потужності наведення (підсилювач наведення), двоплоскісний гіростабілізатор 5 (стабілізатор) поля зору оптичної системи прицілювання, дзеркало 6, оптичну систему 7 прицілювання (ОСП), пристрій 8 програмний. Для забезпечення наведення керованого снаряда пульт 1 наведення своїми виходами через 7 75927 8 пристрій 2 пороговий і цифровий регулятор 3 з'єдсигналів Uпгн і Uпвн , що поступають з пульта 1 наний з підсилювачем 4 потужності наведення, наведення, згідно з виразом: виходи якого підключені до стабілізатора 5, приUкер. гн Uпгн / kгн ; Uкер. вн Uпвн / kвн ; чому стабілізатор 5 кінематично зв'язаний з дзеркалом 6, на яке проецюється оптична вісь лінії де Uкер. гн , Uкер. вн - керуючі вихідні сигнали прицілювання оптичної системи 7, а керуючі входи цифрового регулятора 3; цифрового регулятора 3 з'єднані з виходами приk вн , kгн - коефіцієнти регулювання сигналів строю 8 програмного. При цьому керуючі входи пристрою 8 програмного є інформаційними вихонаведення. дами системи керування озброєнням об'єкта, а Вихідні сигнали цифрового регулятора 3 виходи стабілізатора 5 є інформаційними входами Uкер. гн і Uкер. вн надходять на вхід підсилювача системи керування озброєнням об'єкта. 4 потужності наведення, який забезпечує керуванКанал наведення лінії прицілювання апаратуня моментними двигунами горизонтального і верри керованого озброєння об'єкта (див. Фіг.1), що тикального наведення (ДМГН і ДМВН) стабілізатовикористовує пропонований спосіб наведення кера 5. Під дією моментів, що створюють ДМГН і рованого озброєння, працює наступним чином. ДМВН, пропорційних сигналам U і U , гіросПрактично забезпечити керування наведенням керованого озброєння об'єкта можна, наприклад, з копи стабілізатора 5 починають прецесувати і роздопомогою пульта 1 наведення, який уявляє совертати навколо осі качання кінематично зв'язане бою механічний пристрій» при повороті елементів з ним дзеркало 6, яке змінює напрямок оптичної керування якого, наприклад, обертаються пари осі оптичної системи 7 прицілювання, забезпечуюпотенціометрів, що вмикаються по схемі квадрачи при цьому керування кутовою швидкістю наветичного дільника напруги. При цьому вихідні сигдення лінії прицілювання. нали пульта 1 наведення Uпгн і Uпвн , що знімаТаким чином, максимальна кутова швидкість наведення пл макс лінії прицілювання по гориються з потенціометрів, пропорційні, відповідно, квадрату кута повороту елементів керування назонту і вертикалі визначається максимальним знавколо вертикальної і горизонтальної осей. Т.ч., в ченням сигналів Uкер. гн і Uкер. вн і керується за процесі наведення вихідні сигнали Uпгн і Uпвн функціональною залежністю: пульта 1 наведення будуть описуватися виразами: пл макс 0 /k . 2, U 2, Uпгн k пвн k Розрахунок коефіцієнтів регулювання k вн і де k - коефіцієнт пропорційності, , - кути kгн сигналів наведення здійснюється пристроєм 8 повороту елемента керування пульта наведення, програмним в залежності від режиму наведення відповідно, навколо вертикальної і горизонтальної (вмикання стрибкоподібного збільшення кутової площини. швидкості наведення, наведення керованого снаСигнали Uпгн і Uпвн з виходу пульта 1 наверяда) і дальності до цілі з урахуванням коефіцієндення через пристрій 2 пороговий подаються на та пропорційності на тактико-технічні характерисвхід цифрового регулятора 3. При цьому пристрій тики керованого снаряда і прицілу. 2 пороговий при досягненні величини сигналу Регулювання сигналів наведення Uпгн і Uпвн Uпгн і/або Uпвн що відповідає фіксованим знав режимі стрільби керованим реактивним снаряченням кута повороту елементів керування пульта дом проводиться при надходженні на пристрій 8 1 наведення, формує сигнали " Ввім. Wмакс. гн" і програмний через перший інформаційний вхід СКВ " Ввім. Wмакс. вн" , які поступають в пристрій 8 програмний і забезпечують вмикання стрибкоподібної зміни кутових швидкостей наведення по горизонту і вертикалі. Цифровий регулятор 3 може уявляти собою біполярний цифро-аналоговий перетворювач, вхідні сигнали якого Uпгн і Uпвн є опорними сигналами, а цифрові керуючі коди перетворювача є вихідними сигналами " Код Квн" і " Код Кгн " пристрою 8 програмного. При цьому, як відомо, вихідний сигнал біполярного цифро-аналогового перетворювача описується виразом: Uвих Uоп 1 1/ 2N , де N - значення цифрового керуючого коду, Uоп - опорна напруга сигналу. Таким чином, з допомогою цифрового регулятора 3 на базі цифро-аналогового перетворювання можна забезпечити автоматичне регулювання сигналу "Тип К" (вмикання керованого озброєння об'єкта). В цьому випадку значення максимальної плавної кутової швидкості наведення встановлюється рівним: пл макс 0 / k1 , де k1 - коефіцієнт обмеження максимальної плавної швидкості наведення, який обирається, виходячи з тактико-технічних характеристик керованого озброєння об'єкта. Після наведення лінії прицілювання на обрану ціль з допомогою далекоміра апаратури керованого озброєння об'єкта проводиться вимір дальності до цілі. Значення дальності до цілі у вигляді сигналу " Код Дц " через другий інформаційний вихід СКВ поступає на пристрій 8 програмний. Після проведення пострілу керованого реактивного снаряда на пристрій 8 програмний через третій інформаційний вихід СКВ поступає сигнал "Схід К" (схід снаряда з пускової установки). За надходженням сигналу "Схід К" забезпечується 9 75927 10 вимикання режимів стрибкоподібного збільшення Практично, пристрій 8 програмний може являмаксимальної швидкості наведення. А також з цьоти собою мікропроцесорний контролер. го моменту часу пристрій 8 програмний автоматиДля забезпечення узгодження положення лінії чно обмежує максимальну амплітуду сигналів наприцілювання з керованим озброєнням об'єкта використовуються датчики кута горизонтального ведення лінії прицілювання Uкер. гн і Uкер. вн (ДКГН) і вертикального (ДКВН) наведення стабілізгідно з виразом затора 5 (на Фіг.1 не показані), які дозволяють заUкер.гн(вн) f Дц Uпгн(пвн) , безпечити систему стеження озброєння об'єкта за лінією прицілювання. При цьому з виходу стабіліде f Дц - функція регулювання в залежності затора 5 сигнали датчиків ДКГН і ДКВН Uдкгн і від зміни дальності між керованим снарядом і цілUдквн пропорційні кутовому положенню лінії прилю. Обчислення зміни дальності між керованим цілювання за висотою і напрямком, через перший і снарядом і ціллю пристрій 8 програмний виконує другий інформаційні входи СКВ об'єкта поступазгідно з виразом : ють на балістичний обчислювач (на Фіг.1 не покаДц Дц Дк.с. t / Дц , заний). Балістичний обчислювач СКВ об'єкта при безперервному стеженні за сигналами Uдкгн і де Дц - дальність до цілі в момент сходу кеUдквн забезпечує автоматичне стеження озбророваного снаряда, Дк.с. t - поточна дальність єння об'єкта за положенням лінії прицілювання. польоту керованого снаряда. При цьому значення Т.ч., точність наведення керованого реактивного Дк.с. t розраховується програмним шляхом з снаряда напряму залежить від точності наведення врахуванням наступних допущень. Якщо, наприлінії прицілювання на ціль, а обмеження максимаклад, об'єкт рухається і, в момент пострілу керольної кутової швидкості наведення пропорційне ваного снаряда, має горизонтальну складову швизменшенню відстані між керованим снарядом і дкості у напрямку цілі, що дорівнює V0 , то при ціллю збільшує ймовірність поразки цілі. Таким чином, практично можна реалізувати відрахунку часу з моменту пострілу, горизонтальну досягнення технічного результату при використанскладову швидкості польоту керованого снаряда ні пропонованого способу наведення керованого можна визначити згідно з виразом: озброєння об'єкта бронетанкової техніки. V t V0 a t dt , Для порівняльної оцінки можливостей проподе a t - функція горизонтальної складової нованого способу наведення керованого озброєння на Фіг.2 приведені залежності зміни максимаприскорення снаряда від часу польоту. льної плавної кутової швидкості наведення В цей же час, якщо керований снаряд після керованого снаряда згідно відомого способу навепострілу рухається прямолінійно, то його дальність дення (див. крива 1) і пропонованого способу напольоту по відношенню до цілі дорівнює: ведення (див. криві 2, 3,4). Дк.с. t V t dt . Криві залежності наочно показують підвищенВ тому випадку, якщо траєкторія польоту кеня ефективності наведення керованого снаряда рованого снаряда не є прямолінійною, то в систезгідно пропонованого способу наведення, над віму керування вводиться поправка на функцію змідомим способом, який дозволяє забезпечити більшу маневреність наведення керованого снаряда ни траєкторії S t вектора польоту. Тоді Дк.с. t на ціль на початковій стадії польоту і виключення обчислюється згідно з виразом: втрати його на кінцевій ділянці польоту. Дк.с. t S t V t dt . Таким чином, пропонований спосіб наведення Практично, пристрій 8 програмний може виконувати розрахунок поточного значення дальності польоту керованого снаряда у відношенні до цілі Дк.с. t методом екстраполяції траєкторії польоту з використанням табличних сигнатур. Таким чином, для забезпечення обчислення зміни дальності між керованим снарядом і ціллю, достатньо ввести в пристрій 8 програмний значення прискорення керованого снаряда в момент пострілу і інтегрувати складову прискорення у напрямку цілі, в залежності від траєкторії польоту снаряда, за час його польоту. керованого озброєння об'єктів бронетанкової техніки має наступні переваги перед відомими способами: - збільшення точності прицілювання по рухомій цілі за рахунок автоматичної адаптації діапазону кутових швидкостей наведення до параметрів цілі (дальність до цілі, кутовій швидкості цілі); - підвищення ймовірності поразки цілі керованим реактивним снарядом за рахунок автоматичного обмеження максимальної плавної кутової швидкості наведення, в залежності від траєкторії польоту керованого реактивного снаряда. 11 Комп’ютерна верстка М. Клюкін 75927 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601