МАЛОКАЛИБЕРНЫЙ ЗЕНИТНЫЙ АРТИЛЛЕРИЙСКИЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к автоматизированным зенитным артиллерийским орудиям, предназначенных для поражения широкого спектра воздушных целей, в том числе, высокоскоростных средств ВТО на ближних рубежах.
Известны зенитные артиллерийские комплексы малого калибра ЗУ-23, «Шилка», «Голкипер», «Вулкан» и др., предназначенные для борьбы с воздушными целями на малых рубежах (Зенитно-ракетное оружие мира. С-П. ИНТИРОСП, 2005, с.46-101.
Недостатком этих комплексов является:
- низкая вероятность попадания в высокоскоростные малоразмерные воздушные цели;
- большой расход боеприпасов.
При скоростях целей 200÷400 м/с и параметрах курса 1÷2 км, угловые скорости движения стволов стрельбового модуля могут достигать 40÷60 град/сек, что приводит к большим динамическим ошибкам наведения.
Вторым недостатком является наличие значительной вибрации на элементах конструкции стволов стрельбового модуля при стрельбе очередями.
Попытка устранения указанных недостатков была предпринята в системе управления огнем ЗУ-23М (RU 42647, Кл. F41G 7/20, F41G 5/08, 2004), содержащая соединенные между собой интерфейсными линиями связи пульт управления огнем зенитной установки, оптико-электронный блок для обнаружения и измерения координат цели, автомат сопровождения цели, стрельбовый модуль и привод зенитного орудия. При этом пульт управления огнем зенитной установки установлен на отдельной выносной треноге.
В систему управления огнем была введена ЦВМ, которая обеспечивала вычисление упрежденных координат по данным оптикоэлектронных и радиолокационных источников информации. В системе применялась многофункциональная оптикоэлектронная система определения координат и сопровождения воздушных целей.
С целью снижения влияния вибрации при стрельбе на рассеивание снарядов в прототипе система прицеливания была вынесена на расстояние 100÷150 м от стрельбового модуля и установлена на треногу.
Как показали проведенные стрельбы, эти конструкторские решения снизили ошибки наведения и обеспечили уменьшение и стабилизацию кучности стрельбы в области вычислительных координат при скоростях целей 700÷800 м/с.
Однако практическое применение разнесенного малокалиберного зенитного комплекса выявило ряд эксплуатационных и технических недостатков. Разнесенная система управления огнем потребовала дополнительных кабелей и систем связи для боевого расчета, что увеличило вес комплекса. Увеличилось время перевода комплекса из походного в боевое. И, как значительный недостаток - недостаточная точность стрельбы и невозможность ведения огня в движении.
С целью исключения указанных недостатков был разработан и создан новый малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс, обладающий повышенной точностью стрельбы.
Техническим результатом, обеспечивающим повышение точности стрельбы, является компенсация динамических и случайных ошибок наведения, вызванных низкочастотными вибрациями, возникающими при движении стрельбового комплекса и ведении стрельбы очередями.
Достижение заявленного технического результата и, как следствие, повышение точности стрельбы обеспечивается тем, что малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс, содержащий соединенные интерфейсными линиями связи стрельбовый модуль, многофункциональную оптоэлектронную информационную систему измерения текущих координат, автомат сопровождения цели по азимуту и углу места, центральную вычислительную машину и контур наведения стволов, согласно полезной модели все элементы комплекса смонтированы на общем шасси-лафете, а центральная вычислительная система снабжена программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов, программой определения момента открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели.
При этом программа вычисления координат прицеливания центральной вычислительной машины выполнена с возможностью учета изменения веса откатных систем стрельбового модуля при изменении углов стрельбы и начальной скорости снарядов. Программа наведения стволов в момент открытия огня выполнена с возможностью компенсации динамических ошибок наведения путем учета производных скорости изменения координат по азимуту и углу места. Шасси-лафет снабжен системой стабилизации стволов стрельбового модуля для ведения стрельбы на марше. На стволах стрельбового модуля и шасси-лафете установлены датчики регистрации низкочастотных вибраций, возникающих при ведении стрельбы очередями, соединенные с центральной вычислительной машиной. Усредненные амплитуды и фазы вибросигналов датчиков использованы в алгоритмах программ вычисления углов наведения стволов стрельбового модуля по азимуту и углу места для снижения рассеивания снарядов.
Установка всех элементов комплекса на общем шасси-лафете, а также снабжение центральной вычислительной системы программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов, программой определения момента открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели позволило уменьшить динамические ошибки при стрельбе, связанные с вибрацией стволов стрельбового модуля и юстировкой канала цели и линии стрельбы. Следствием этого является повышение точности стрельбы комплекса.
На фигуре представлена функциональная схема малокалиберного зенитного артиллерийского комплекса.
Малокалиберный зенитный артиллерийский комплекс содержит соединенные интерфейсными линиями связи стрельбовый модуль 1, многофункциональную оптоэлектронную информационную систему 2 измерения текущих координат, автомат 3 сопровождения цели по азимуту и углу места, центральную вычислительную машину (ЦВМ) 4 и контур 5 наведения стволов. Все элементы 1÷5 комплекса смонтированы на общем шасси-лафете 6. ЦВМ 4 снабжена программой вычисления координат прицеливания, программой наведения стволов, программой определения момента открытия огня и программой учета параметров и траектории движения цели, введенных в память ЦВМ 4.
При этом программа вычисления координат прицеливания ЦВМ 4 выполнена с возможностью учета изменения веса откатных систем стрельбового модуля 1 при изменении углов стрельбы. Программа наведения стволов стрельбового модуля 1 и программа определения момента открытия огня выполнены с возможностью компенсации динамических ошибок наведения путем учета производных скорости изменения координат цели по азимуту и углу места. Шасси-лафет 6 снабжен системой стабилизации стволов стрельбового модуля для ведения стрельбы на марше, например в виде гироплатформы. На стволах стрельбового модуля 1 и шасси-лафете 6 установлены датчики регистрации (на фигуре не показаны) низкочастотных вибраций, возникающих при ведении стрельбы очередями, соединенные с ЦВМ 4. Усредненные амплитуды и фазы вибросигналов датчиков использованы в алгоритмах программ вычисления углов наведения стволов стрельбового модуля 1 по азимуту и углу места для снижения рассеивания снарядов. ЦВМ 4 выполнена бимодульной конструкции. Бимодульная ЦВМ 4 обслуживает систему определения координат целей, систему автоматического сопровождения по азимуту и углу места выбранной оператором для поражения цели, а также осуществляет вычисление текущих координат прицеливания, наведения стволов стрельбового модуля в упрежденную точку стрельбы с выдачей сигнала открытия огня. В комплексе впервые применена амплитудно-фазовая отрицательная обратная связь, компенсирующая вибрации при стрельбе очередями при изменении угла обстрела целей. С увеличением вертикального угла обстрела возрастает составляющая веса стволов и увеличивается нагрузка на узлы фиксации стрельбового модуля. Амплитуда вибрации также возрастает. Вибрационные ошибки учитываются в программном обеспечении ЦВМ 4. В отличие от прототипа оптоэлектронная информационная система 2, автомат 3 сопровождения цели и система управления огнем, включающая элементы 4 и 5 размещены на общей платформе стрельбового модуля 1. Зона поражения по азимуту 360º по углу места от -4 до 85º. Скорость переброса стволов стрельбового модуля 60÷90 град/с. Скорость наведения при сопровождении высокоскоростных малоразмерных воздушных целей - 40÷60 град/сек.
Боевая работа зенитного комплекса полностью автоматизирована. Операторы боевого расчета отвечают только за совмещение маркеров на экранах индикаторов 7 с выбранной (по данным системы целеуказания или командам командира) целью. Сигнал целеуказания, а также сигналы с оптоэлектронной информационной системы 2 подаются на автомат 3 сопровождения цели и ЦВМ. Далее ЦВМ 4 осуществляет вычисление текущих координат прицеливания и наведение стволов стрельбового модуля 1 в упрежденную точку стрельбы с выдачей сигнала открытия огня. При этом амплитудно-фазовая отрицательная обратная связь датчиков вибрации модуля 1 и ЦВМ 4 через контур 5 компенсирует динамические и случайные ошибки наведения при стрельбе очередями с учетом работы системы отката стволов при изменении угла обстрела целей.
Полезная модель разработана на уровне опытного образца. Готовится ее промышленное освоение.