УЧЕБНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ СТРЕЛЬБЕ
TRAINING STAND FOR SHOOTING TRAINING

Изобретение относится к средствам обучения расчетов артиллерийских орудий, батарей и дивизионов наземной артиллерии и предназначено для создания и управления мишенной обстановкой в закрытых помещениях при проведении артиллерийско-стрелковых тренировок на имитационных средствах.
Известен стенд для обучения артиллерийских дивизионов с масштабом мишенного поля от 1:100 до 1:500. При этом оборудование малых полигонов позволяет обеспечивать имитацию разрывов при выполнении огневых задач по поражению неподвижных и движущихся целей по наблюдению знаков разрывов, по измеренным отклонениям с помощью сопряженного наблюдения и секундомера (см. Курс подготовки артиллерии (КПА-93). Ч. 1. М. Военное издательство. 2001 г. с.27, п.84).
Недостатками таких полигонов являются невозможность создания и управления мишенной обстановкой, отсутствие автоматизации процесса управления полигоном и низкое качество обучения.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является учебный стенд для обучения стрельбе, включающий выполненные в масштабе имитационные системы артиллерийского полигона в виде средств мишенного оборудования с установками для движущихся целей и оборудования для управления этими средствами (см. Авторское свидетельство СССР №68858, МПК F41G 3/26, опубл. БИ №19, 1964 г.).
Недостатком известного полигона является невозможность создания сценариев боевых действий противника и автоматического управления по ним мишенной обстановкой, имитации воздушных разрывов и обучения стрельбе с закрытых позиций, отсутствие автоматизации управления стреляющими устройствами и, как следствие, низкое качество обучения.
Задачей настоящего изобретения является автоматизация процесса создания и управления мишенной обстановкой для обучения стрельбе, наведения и учебной стрельбы артиллерийского орудия, батареи и дивизиона при стрельбе с закрытых позиций, расширение диапазона решаемых задач, что приводит к повышению качества обучения.
Решение технической задачи достигается тем, что известный учебный стенд для обучения стрельбе, включающий выполненные в масштабе имитационные системы артиллерийского полигона в виде средств мишенного оборудования с установками для движущихся целей и оборудования для управления этими средствами, согласно изобретению дополнительно снабжен установками для появляющихся целей, световыми и звуковыми имитаторами, соединенными через коммутационный блок с коммутационными коробками, блоком управления руководителя занятий и блоками управления обучаемых, при этом блок управления руководителя занятий электрически соединен с блоками управления обучаемых, имитатором осветительного снаряда и подъемными устройствами, механически соединенными с трафаретами, с закрепленными на них отражателями, которые установлены с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а каждый блок управления обучаемых соединен со своим стреляющим устройством, снабженным наклонным основанием, лазерными излучателями и устройством развертки лазерного луча с зеркалами горизонтальной и вертикальной развертки.
Стреляющие устройства сгруппированы в виде трех блоков, включающих по шесть отдельных стреляющих устройств в каждом блоке, соединенных с восемнадцатью блоками управления обучаемых.
Лазерный излучатель прикреплен к наклонному основанию с помощью скобы, а зеркало горизонтальной развертки закреплено на вертикальном валу, одним концом соединенный через муфту с валом первого шагового двигателя, другим с подшипником, установленным в стакане, закрепленном на наклонном основании, а зеркало вертикальной развертки расположено на валу второго шагового двигателя и установлено под углом 60-80° к центральной оптической оси стреляющего устройства.
Скоба лазерного излучателя выполнена с отбортовками, имеющими отверстия для закрепления лазерных излучателей, разного цвета и/или мощности излучения.
Зеркала системы развертки лазерного луча выполнены с напылением.
Подъемное устройство выполнено в виде скобы с закрепленным на ней шаговым двигателем, одним концом, связанным с валом через муфту, а другим с подшипником, установленным в стакане, закрепленном на скобе, при этом на валу шагового двигателя установлены катушки с нитями, соединенными с трафаретом с закрепленным на нем отражателем.
Устройство управления руководителя занятий дополнительно снабжено аудиоустройством.
Установка для появляющихся целей снабжена отдельным корпусом, в котором расположен световой имитатор.
Световой имитатор выполнен в виде многоцветного светодиода.
Данный учебный стенд позволит автоматизировать процесс создания и управления мишенной обстановкой малого артиллерийского полигона, наведения и учебной стрельбы артиллерийских орудий, батарей и дивизионов с закрытых позиций, а также повысить качества обучения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема размещения целей и оборудования учебного стенда для обучения стрельбе; на фиг.2 - размещение стреляющих устройств и имитатора осветительного снаряда над мишенным полем; на фиг.3 - общий вид устройства управления обучаемого; на фиг.4 - структурная схема устройства управления обучаемого; на фиг.5 - стреляющее устройство; на фиг.6 - оптическая схема и стреляющее устройство в разрезе А-А; на фиг.7 - подъемное устройство с опускаемым отражателем; на фиг.8 - имитатор осветительного снаряда; на фиг.9 - установка для появляющейся цели в отдельном корпусе совместно со световым имитатором; на фиг.10 - установка для движущейся цели.
Учебный стенд для обучения стрельбе (см. фиг.1) состоит из мишенного поля полигона 1 с макетом местности, соответствующим учебным картам в масштабе, например, 1:500, установленного под углом, например, 5-10 в сторону обучаемых, установок для появляющихся целей 2, световых имитаторов 3, установок для движущихся целей 4, которые соединены через коммутационные коробки 5 и коммутационный блок 6 с блоком управления руководителя занятий 7. Блок управления руководителя занятий 7 соединен с блоками управления обучаемых 8, имитатором осветительного снаряда 9 и подъемными устройствами 10 (см. фиг.2), механически связанными с трафаретами 11. Каждый блок управления обучаемых 8 соединен со своим стреляющим устройством 12 (см. фиг.1, 2), расположенным над каждым из рабочих мест обучаемых. В учебном классе над мишенным полем расположены аудиоустройства 13, соединенные с блоком управления руководителя занятий 7.
Блок управления обучаемых 8 (см. фиг.3) состоит из корпуса 14, внутри которого расположено устройство управления 15, имеющее кнопку включения питания 16. На боковой стенке блока управления 8 расположена панель управления 17, на которой установлен тумблер «СЕТЬ» 18, тумблер «Питание двигателей» 19, разъем X1 «Двигатели» 20, разъем Х2 «Лазерные излучатели» 21 и разъем Х3 «Локальная сеть» 22, разъем Х4 «Сеть» 23.
Внутри блока управления обучаемых 8 расположены элементы, показанные на структурной схеме (см. фиг.4), устройство управления 15, устройство сопряжения 24, блок питания 25, блок ключей 26. Разъемы, расположенные на панели управления 17 X1, Х2, соединены с шаговым двигателем вертикальной развертки 27, шаговым двигателем горизонтальной развертки 28 и излучателями 29 стреляющего устройства 12.
Блок управления руководителя занятий 7 построен аналогично блоку управления обучаемых 8 (см. фиг.4), только в нем к разъему X1 подключены шаговые двигатели подъемных устройств 10, а разъем Х2 обозначен как «Мишенное поле» и предназначен для присоединения клемного блока 6 устройств, расположенных на мишенном поле 1 (см. фиг.1).
На стреляющем устройстве 12 (см. фиг.5) расположен шаговый двигатель вертикальной развертки 27, закрепленный на скобе 30, соединенной с наклонным основанием 31, с помощью которого пятно лазерного излучателя 29 перемещается на угол α по координате «Дальность» на макете мишенного поля 1 (см. фиг.2), а также шаговый двигатель горизонтальной развертки 28, с помощью которого пятно лазерного излучателя 29 перемещается на угол β (см. фиг.2, 6) по координате «Азимут». Кроме того, на наклонном основании 31 стреляющего устройства 12 расположен вал 32, соединенный одним концом через муфту 33 с валом шагового двигателя горизонтальной развертки 28. Вторым концом вал 32 закреплен в подшипнике (на фиг.5 не показан), который установлен в стакане 34, укрепленном на наклонном основании 31. На валу 32 образована выемка, в которой с помощью зажимов 35 укреплено большее зеркало 36. На отогнутой части 37 наклонного основания 31 прикреплена скоба 38 с отбортовками 39, в отверстиях которой закреплены лазерные излучатели 29.
На разрезе А-А стреляющего устройства 12 (см. фиг.6) показано малое зеркало 40, закрепленное с помощью зажимов 35 на валу шагового двигателя вертикальной развертки 27.
Подъемное устройство 10 с опускаемым трафаретом 11 (см. фиг.7) состоит из скобы 41, на которой закреплен шаговый двигатель 42, связанный через муфту 43 с горизонтальным валом 44, другим концом вал 44 установлен в подшипнике (на фиг.7 не показан), который установлен в стакане 45 на скобе 41. На валу 44 установлены катушки 46 с нитевидным материалом 47, которые соединены с отверстиями на опускаемом трафарете 11, к которому прикреплен отражатель 48. Кроме того, на нижней части скобы 41 установлены ограничители 49 бокового хода нити 47.
Имитатор осветительного снаряда 9 (см. фиг.8) состоит из металлического корпуса 50, на котором закреплена поворотная вилка 51 с прикрепленным к ней осветителем 52 с возможностью вращения в вертикальной плоскости. В корпусе 50 имитатора осветительного снаряда 9 расположены разъем 53 для подключения, устройство управления разгоранием и гашением осветителя, устройство поворота имитатора осветительного снаряда по координатам X, Y мишенного поля 1 и устройство фокусировки светового пятна (на фиг.8 не показаны).
Установка появляющейся цели 2 совместно со световым имитатором 3 (см. фиг.9) состоит из корпуса 54 в виде усеченного конуса, на котором закреплен горизонтальный колпачок 55. Под колпачком 55 находится цокольное устройство (на фиг.9 не показано), в которое вставлен световой имитатор в виде светодиода 56. Кроме того, на верхней крышке корпуса 54 расположена щель 57, из которой с помощью механизма подъема (на фиг.9 не показан) появляется ось 58 со вставленной в нее мишенью 59. Для подвода кабеля питания и управления к устройству использован разъем 60, расположенный сбоку на корпусе устройства 54.
Установка движущейся цели 4 (см. фиг.10) состоит из ведущего 61 и ведомого 62 узлов, натяжного устройства (на фиг.9 не показано) и троса 63 с закрепленными на нем мишенями 64. Ведущий узел представляет собой кронштейн 65, на который установлен электродвигатель 66 с закрепленным на валу ведущим роликом. Необходимое натяжение троса, натянутого на ролики, обеспечивается пружиной (на фиг.9 не показана).
В крайних точках движения установлены микропереключатели 67, отключающие электродвигатель при подходе к ним мишеней 64.
Учебный стенд для обучения стрельбе работает следующим образом.
Сначала осуществляли подготовку учебного стенда к работе. Для этого устанавливали в помещении комплект, который состоит из мишенного поля 1 (см. фиг.1, 2) с расположенными рядом блоком управления руководителя занятий 7 и блоками управления обучаемых 8.
В соответствии с тактической обстановкой, создаваемой на мишенном поле 1, размещали корпуса установок для появляющихся целей 2 совместно со световыми имитаторами 3. В заданных местах закрепляли установки для движущихся целей 4, имитирующих технику и/или пехоту. Присоединяли кабелями разъемы 60 на корпусе установок 54 для появляющихся целей 2 совместно со световыми имитаторами 3 и установок для движущихся целей 4 к коммутационным коробкам 5. Соединяли электрическими кабелями коммутационные коробки 5 с коммутационным блоком 6 и разъемом Х2 «Мишенное поле» блока управления руководителя занятий 7.
Соединяли между собой разъем Х3 «Локальная сеть» блока управления руководителя занятий 7 с разъемом Х3 блоков управления обучаемых 8.
Соединяли электрическими кабелями разъемы X1 «Двигатели» 20, разъемы Х2 «Лазерные излучатели» 21 блоков управления обучаемых 8 с шаговыми двигателями 27, 28 и лазерами 29 стреляющих устройств 12, расположенными над рабочими местами обучаемых 8. Подключали разъем 53 имитатора осветительного снаряда 9 (см. фиг.8) к разъему Х3 «Локальная сеть» блока управления руководителя занятий 7.
Над мишенным полем 1 (см. фиг.1, 2) на трех рубежах в трех точках с различными координатами X, Y прикрепляли подъемные устройства 10 (см. фиг.7) с опускаемыми трафаретами 11, с отражателями 48. Соединяли при помощи кабелей двигатели 42 подъемных устройств 10 с разъемом X1 «Двигатели» 20 блока управления руководителя занятий 7. Вставляли мишени 59 в оси 58 устройства появляющихся целей 2 в соответствии с тактической задачей обучения.
Включали на блоке управления руководителя 7 и блоках управления обучаемых 8 тумблер питания «Сеть» 18, включали кнопку 16 на устройстве управления 15, при этом устройства управления 15 включали в работу.
Мишенную обстановку на учебном стенде для обучения стрельбе создавали с помощью пятнадцати корпусов установок для появляющихся целей 2 совместно со световыми имитаторами 3, обозначающими артиллерийский или пулеметный огонь противника, и трех лебедок установок движущихся целей 4 (см. фиг.1, 10).
С помощью блока управления руководителя занятий 7 выбирали мишень из пятнадцати любых установок для появляющихся целей 2. Устанавливали на блоке управления 7 режим «Артиллерия» или «Пулемет». Появлялась соответствующая цель 2, включалась световая имитация 3 и подавались необходимые звуковые сигналы с частотой, соответствующей выбранному режиму. Производили аналогичные проверки для остальных целей.
Для включения движущихся целей 4 устанавливали на блоке управления руководителя занятий 7 режим, определяющий направление движения целей 64 (см. фиг.10).
Устанавливали тумблер «Сеть» 18 (см. фиг.4) на блоке управления руководителя занятий 7 в положение «Включено».
На блоках управления обучаемых 8 устанавливали (см. фиг.3) тумблер «Питание двигателей» 19 в положение «Включено». Ориентировали стреляющие устройства 12 в основное направление (см. фиг.2).
Оси зеркал 36 горизонтальной развертки стреляющих устройств 12 находились в вертикальной плоскости (см. фиг.2). Выставляли оптическую ось зеркала 40 на валу двигателя 27 (см. фиг.6) под углом более 60 градусов к оптической оси зеркала 36. Закрепляли лазерные излучатели 29 на скобе 38 стреляющего устройства 12 и устанавливали скобу 38 на отогнутой части 37 основания 31.
Нажимали на соответствующую клавишу «Выстрел» (см. фиг.3) на блоках управления обучаемых 8 огнем. Появлялось световое пятно имитации выстрела лазерного излучателя 29 в заранее отмеченной для каждого из стреляющих устройств 12 точке мишенного поля 1.
С помощью блока управления руководителя занятий 7 проверяли перемещение опускаемых трафаретов 11 с отражателями 48 подъемных устройств 10 по координате Z.
Обучение стрельбе начинали с постановки задачи руководителем и объяснения обучаемым правил действия блоков управления огнем 8, работы с картой, нахождения необходимых целей и порядка прицеливания. Во время проведения артиллерийско-стрелковых тренировок трое обучаемых занимают рабочие места на блоках управления обучаемых 8. На устройствах управления 15 (см. фиг.4) каждого из блоков управления обучаемых 8 создавали учебную карту в масштабе, например,
1:500, соответствующая обстановке, созданной на мишенном поле 1, с обозначенными на ней ориентирами, целями и огневыми позициями. Руководитель занятий задает с общего блока управления 7 (см. фиг.1, 2) появляющиеся 2 или движущиеся цели 4 для каждого из обучаемых на блоках управления 8, затем устанавливает программу, например, в режим «Артиллерия». При этом подавали от целей световые 3 и звуковые сигналы из аудиоустройств 13, расположенных над мишенным полем 1, соответствующие обстрелу позиций дивизиона артиллерией противника. С помощью заложенных в программе блока управления 7 данных руководитель занятий определял цели на мишенном поле 1, после чего задавал их обучаемым по сети управления для вычисления и прицеливания.
Каждый обучаемый с помощью блока управления 8 вычисляет координаты заданных руководителем целей. При этом исчисленные координаты точки на мишенном поле 1, по которой ведется стрельба, преобразовывали блоком управления обучаемых 8 в заданные углы поворота в пределах углов α и β (см. фиг.2, 5, 6) шаговых двигателей 27, 28 и отражающих зеркал 36, 40 по координатам «Азимут» и «Дальность» и передавали при стрельбе на стреляющее устройство 12.
Затем обучаемый докладывал руководителю занятий о готовности к стрельбе. По команде руководителя занятий «Огонь» обучаемый нажимал соответствующую клавишу «Выстрел» на своем блоке управления 8 (см. фиг.1, 3), с которого при этом подавалась команда на разворот зеркал 36, 40 стреляющих устройств 12 и включения лазеров 29, для высвечивания точек поражения на мишенном поле 1. При этом с блока управления обучаемого 8 (см. фиг.1, 3) передавалась команда по локальной сети на блок управления руководителя занятий 7 на производство звуковой имитации выстрела и запаздывания звука поражения цели с помощью связанных с блоком управления 7 аудиосистем 13.
Руководитель занятий наблюдал за точностью поражения цели и оценивал правильность действий обучаемых.
С блока управления руководителя занятий 7 при проведении занятия задавалась имитация воздушных разрывов с целью имитации стрельбы осветительными снарядами и/или создания воздушных реперов. При этом на заданном рубеже по командам с блока управления 7 подавали команды на подъемное устройство 10 для опускания трафарета 11 (см. фиг.1, 2) в точке с известными координатами X, Y на необходимую высоту по замыслу занятия над мишенным полем по координате Z. Одновременно с этим подавали команду на один из блоков управления обучаемых 8 на разворот и высвечивание стреляющим устройством 12 воздушного разрыва на опускаемом трафарете 11. В это же время по командам пульта управления 7 связанный с ним имитатор осветительного снаряда 9 (см. фиг.2, 8) перемещал оптическую ось осветителя 52 в точку с известными координатами Х, Y мишенного поля 1 и высвечивал на ней с постепенным разгоранием лампы осветителя 52 (см. фиг.8) наземное пятно необходимого цвета, плавно перемещая его на несколько градусов для имитации ветрового сноса. Опускаемый трафарет 11 снижали над мишенным полем 1, а стреляющее устройство 12 продолжало при снижении трафарета 11 засвечивать отражатель 48. После чего пятно имитатора осветительного снаряда 9 на мишенном поле 1 постепенно погасало, а засветка трафарета 11 исчезала. Цвет пятна имитации воздушного разрыва на опускаемом трафарете 11 мог быть программно изменен путем включения лазера 29 необходимого цвета и/или мощности на стреляющем устройстве 12, а также программной сменой светофильтра на имитаторе осветительного снаряда 9.
Корректировку стрельбы осуществляли с помощью сопряженного наблюдения.
При выполнении стреляющего устройства 12 в виде одиночного блока при отображении веера разрывов дивизиона каждое из стреляющих устройство 12 последовательно обходило шесть точек прицеливания каждой батареи и в течение, например, 1-3 секунд показывало каждую точку разрыва, быстро переходя к показу точки разрыва снаряда следующего орудия. При отклонении разрыва какого-либо из орудий по данным наблюдения от необходимого производили его корректировку с помощью блока управления обучаемого 8, а затем производили новый учебный выстрел дивизиона.
При выполнении стреляющих устройств 12 (см. фиг.5), сгруппированных в виде трех блоков, включающих по шесть отдельных стреляющих устройств 12 в каждом, соединенных с восемнадцатью блоками управления обучаемых, корректировка веера разрывов производится путем изменения отклонений стрельбы одного из стреляющих устройств 12 из веера разрывов с помощью блока управления обучаемого 8. Для тренировок обучения учебной стрельбе в составе дивизиона предусматривали установку в классе восемнадцати блоков управления обучаемых 8, а стреляющие устройства 12 блоками по шесть штук располагали над тремя рабочими местами обучаемых в первом ряду (см. фиг.2).
Выполнение стреляющего устройства 12 с зеркалом 40 на двигателе развертки лазерного луча 27, расположенным под углом 60-80 градусов к центральной оптической оси, позволяло исключить зоны на мишенном поле 1, недоступные для засвечивания лазером 29, при отражении луча лазера с зеркала 36 на зеркало 40 в плоскости разреза А-А (см. угол β на фиг.2, 6).
Применение на стреляющем устройстве 12 (см. фиг.5) зеркал 36, 40, выполненных методом напыления, позволяло избежать преломления и отражения от второй поверхности зеркал 36, 40 и сохранять точку лазера 29, высвечиваемую на поверхности мишенного поля 1, неразмытой.
Соединение аудиоустройств 12 непосредственно с пультом управления руководителя занятий 7 (см. фиг.1) позволяло создавать объемную звуковую картину боя по сценарию учебной задачи.
Выполнение установки для появляющейся цели 2 совместно со световым имитатором 3 (см. фиг.9) в отдельном корпусе 54 позволяло перемещать появляющиеся цели 2 совместно с имитаторами 3 по полю, разъединяя или группируя их, согласно замыслу сценария учебной задачи руководителя занятий.
Выполнение светового имитатора 3 (см. фиг.9) в виде многоцветного, например двухцветного светодиода 56, позволяло визуально на мишенном поле 1 (см. фиг.1) отличать вид обстрела противника, если, например, обстрелу в режиме «Пулемет» присвоен оранжевый цвет, а обстрелу в режиме «Артиллерия» - красный цвет.
Разрывы разного вида снарядов, при выполнении стреляющего устройства 12 в виде одиночного или группового блока, отображались на мишенном поле 1 (см. фиг.1), либо с помощью «рисования» стреляющим устройством в пределах, например, 2-3 угловых минут различных геометрических фигур на поле, и/или программной сменой цвета лазера на стреляющем устройстве, при этом зеркало 36 стреляющего устройства 12 программно, с помощью блока управления обучаемого 8, разворачивали на лазер 29 (фиг.5) с необходимым цветом, и/или мощностью излучения.
Использование предлагаемого учебного стенда для обучения стрельбе позволит по сравнению с прототипом автоматизировать процесс создания и управления мишенной обстановкой малого артиллерийского полигона, повысить точность наведения и учебной стрельбы артиллерийских орудий, батарей и артиллерийского дивизиона в целом с закрытых позиций, а также повысить качество обучения.