СИСТЕМА ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ КАНАЛА НАВЕДЕНИЯ

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, более конкретно - к оптическим системам приборов наведения управляемых ракет на цель по лазерному лучу.
Приборы наведения являются составными частями наземной аппаратуры управления комплексов управляемого вооружения, в частности противотанковых комплексов управляемого вооружения, и предназначены для управления ракетой, выпущенной из специального контейнера. Наведение управляемой ракеты на цель осуществляется благодаря наличию в приборе наведения лазерного канала, который по специальной команде формирует в пространстве предметов лазерное поле управления. Одной из основных частей лазерного канала наведения является система изменения параметров лазерного излучения, изменяющая по заданному закону угол расходимости лазерного излучения и поддерживающая диаметр лазерного поля управления постоянным в зоне расположения летящей ракеты в каждый момент времени ее полета.
Известна система изменения параметров лазерного излучения канала наведения, входящая в состав оптической системы прицела-прибора наведения [1], включающая расположенные последовательно на одной оси и оптически связанные панкратическую систему и объектив.
Недостатком известной системы изменения параметров лазерного излучения канала наведения является невозможность управления ракетой в режиме «превышение над линией визирования», при котором ракета летит выше линии визирования прицела-прибора наведения и опускается на линию визирования по программе, зависящей от дальности до цели, что приводит к возможности обнаружения аппаратуры наведения противником сразу же после пуска ракеты, а также к увеличению вероятности потери
ракеты при наличии препятствий на линии визирования в виде кустов, холмов, деревьев, заградительных сетей и др.
Задачей полезной модели является обеспечение возможности стрельбы в режиме «превышение над линией визирования» или стрельбы с произвольным отклонением ракеты от линии визирования прибора наведения.
Для решения этой задачи в системе изменения параметров лазерного излучения канала наведения, включающей расположенные последовательно на одной оси и оптически связанные панкратическую систему и объектив, объектив имеет, по меньшей мере, два компонента, при этом второй компонент объектива имеет меньшую по сравнению с первым компонентом оптическую силу и установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива.
Для обеспечения возможности стрельбы ракетой по сложной траектории второй компонент объектива может быть установлен с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива.
Выполнение объектива в виде двух компонентов, при этом второй компонент объектива имеет меньшую по сравнению с первым компонентом оптическую силу и установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива, обеспечивает возможность стрельбы в режиме «превышение над линией визирования», что исключает возможность обнаружения лазерного излучения наземной аппаратуры управления средствами обнаружения лазерного излучения противника сразу после пуска ракеты, так как лазерное излучение канала наведения проходит выше датчиков цели, а также обеспечивает возможность управления ракетой при наличии препятствий на линии визирования. Первый компонент объектива вместе с панкратической системой обеспечивает требуемый размер лазерного поля
управления в зоне летящей ракеты, а второй компонент объектива обеспечивает необходимое смещение лазерного поля управления над линией визирования во время полета ракеты. Смещение лазерного поля управления над линией визирования по заданному закону обеспечивает полет ракеты в течение некоторого времени выше линии визирования прибора наведения, обеспечивая маскировку места нахождения прибора наведения и обход препятствий на линии визирования. Малая оптическая сила второго компонента объектива необходима для исключения значительных аберраций оптической системы лазерного канала наведения при смещении этого компонента в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива, и для обеспечения необходимой точности отклонения оси лазерного канала наведения и точности наведения ракеты на цель, что при малых перемещениях второго компонента объектива в случае его большой оптической силы трудно осуществимо.
Установка второго компонента объектива с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива, обеспечивает возможность направления ракеты по более сложной траектории, например, с подъемом вверх и уводом в сторону, что может быть полезным при выполнении конкретных боевых задач.
К основным изменяемым параметрам лазерного канала наведения в такой системе кроме закона изменения угла расходимости лазерного излучения во времени будет относиться также закон изменения угла отклонения оси лазерного излучения относительно линии визирования прибора наведения.
На чертеже представлена принципиальная схема системы изменения параметров лазерного излучения канала наведения.
Система изменения параметров лазерного излучения канала наведения 1 включает расположенные последовательно на одной оси и оптически связанные панкратическую систему 2, содержащую подвижные
положительную линзу 3 и отрицательную линзу 4, и двухкомпонентный объектив, включающий первый неподвижный компонент 5 и второй компонент 6, который установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива, по заданному закону. Второй компонент 6 объектива может быть установлен с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптической оси объектива, по заданным законам. Неподвижный компонент 5 объектива может состоять из двух или трех линз. Компонент 6 объектива в простейшем случае выполнен в виде длиннофокусной одиночной линзы, например, отрицательной, имеющей малую оптическую силу. На чертеже показаны также модуль 7 лазерного излучателя с модулятором лазерного канала наведения и выходное окно 8 модулятора.
Работает система изменения параметров лазерного излучения канала наведения следующим образом.
В исходном положении системы изменения параметров лазерного излучения канала наведения компонент 6 находится в крайнем нижнем положении, обеспечивая максимальное отклонение оси канала наведения вверх, а линзы 3 и 4 панкратической системы 2 установлены в начальном положении. По команде, вырабатываемой наземной аппаратурой управления, включается лазер канала наведения, излучение которого проходит модулятор (на чертеже не показан) и выходит из окна 8 модулятора. Это излучение проходит линзы 3 и 4 панкратической системы 2, компоненты 5 и 6 объектива и расходящимся пучком выходит в пространство предметов. Ось выходящего излучения лазера образует с линией визирования прибора наведения угол α. Согласно заданной циклограмме работы линзы 3 и 4 панкратической системы 2 начинают движение вдоль оптической оси. При этом угол расходимости излучения лазера будет уменьшаться по закону, задаваемому кулачками механизма перемещения линз 3 и 4, поддерживая диаметр лазерного поля управления
постоянным в зоне расположения летящего снаряда в каждый момент времени его полета. Одновременно начинается движение и компонента 6 объектива вверх, вследствие чего уменьшается и угол α отклонения оси выходящего излучения лазера относительно линии визирования прибора наведения. Если необходимо осуществить полет ракеты с постоянным превышением Н над линией визирования, то система управления перемещением компонента 6, например, на основе электродвигателя с переменной скоростью вращения его вала, должна обеспечить следующий закон изменения угла α:
α=H/L,
где L - расстояние от прибора наведения до летящей ракеты.
При необходимости осуществить другой закон превышения летящей ракеты над линией визирования должна быть реализована другая программа изменения угла α во времени, выбираемая заказчиком исходя из конкретного применения прибора наведения.
Для осуществления пространственного изменения положения ракеты относительно линии визирования компонент 6 может перемещаться в двух взаимно перпендикулярных направлениях по заданным законам с помощью двух электродвигателей.
Для отмены режима превышения по соответствующей команде компонент 6 перемещается на ось первого компонента 5 объектива и фиксируется в этом положении. При этом ось излучения лазера канала наведения оказывается параллельной линии визирования прибора наведения (α=0) и ракета опускается на линию визирования для поражения цели.
Таким образом, новая система изменения параметров лазерного излучения канала наведения обеспечивает не только возможность стрельбы в режиме «превышение над линией визирования», но и стрельбы с произвольным отклонением ракеты от линии визирования прибора наведения.
Источники информации
1. Патент RU №2188380, МПК F41G 7/00, 11/00. Опубл. 27.08.2002 г., бюл. №24 - прототип.