Устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта

Устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники, более конкретно - к устройствам для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта, например, танка, при синхронных поворотах орудия и линии визирования, обеспечиваемых кинематической или электрической связью орудия и управляемого элемента, например, зеркала прицела.
Известно устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта, включающее оптический блок в виде коллиматора, который снабжен элементами крепления к орудию объекта 1. Данное устройство закрепляется на орудии объекта напротив прицела наводчика. Наводчик осуществляет совмещение прицельной марки прицела с маркой коллиматора и, разворачивая орудие, наблюдает рассогласование оси орудия и линии визирования прицела, оценивая его величину, например, с помощью шкалы на сетке прицела. Недостатком известного устройства является невозможность контроля углов рассогласования во всем диапазоне углов поворота орудия объекта, что обусловлено смещением светового пучка лучей при повороте орудия с входного зрачка прицела и исчезновение изображения марки коллиматора из поля зрения прицела. Обычно контроль рассогласования возможен лишь в пределах углов поворота орудия объектов, не превышающих нескольких градусов.
Задачей полезной модели является обеспечение возможности контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта во всем диапазоне углов поворота орудия.
МПК: F 41 G 3/32, G02B 27/30
блок с элементами крепления к орудию объекта, оптический блок содержит не менее двух коллиматоров, каждый из которых включает оптически связанные объектив, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости объектива, и систему подсветки, причем все коллиматоры жестко связаны друг с другом, их коллимационные оси параллельны между собой, а тест-объекты установлены с возможностью котировочных перемещений в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптическим осям объективов коллиматоров.
В частности, объективы коллиматоров могут быть выполнены зеркальными, а их тест-объекты снабжены системой подогрева и выполнены в виде оптической пластины с полированными рабочими поверхностями, на первой из которых, обращенной к зеркальному объективу, нанесено металлическое покрытие, в котором выполнены прозрачные штрихи, образующие рисунок тест-объекта.
Выполнение оптического блока, содержащего не менее двух коллиматоров, каждый из которых включает оптически связанные объектив, тест-объект, расположенный в фокальной плоскости объектива, и систему подсветки тест-объекта, причем все коллиматоры жестко связаны друг с другом, их коллимационные оси параллельны между собой, обеспечивает возможность контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта во всем диапазоне углов поворота орудия объекта, достигающем нескольких десятков градусов, так как при смещении коллимированного пучка лучей одного из коллиматоров со входного зрачка прицела объекта его место занимает коллимированный световой пучок другого коллиматора. Установка тест-объектов с возможностью котировочных перемещений в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптическим осям объективов коллиматоров обеспечивает возможность подстройки параллельности коллиматоров и позволяет избежать потери точности контроля.
Выполнение объективов коллиматоров зеркальными, а их тест-объектов в виде оптической пластины с полированными рабочими поверхностями, на одной из которых, обращенной к объективу, нанесено металлическое покрытие, в котором выполнены прозрачные штрихи, образующие рисунок тест-объекта, и снабжение оптической пластины системой подогрева обеспечивает возможность использования устройства для контроля прицелов, работающих в различных областях спектра, в т.ч. тепловизионного прицела, так как в этом случае коллиматоры включают тепловую марку. При этом тепловая и видимая глазом марки вследствие отсутствия хроматических аберраций зеркального объектива находятся в фокальной плоскости объективов коллиматоров.
На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 пример выполнения марки коллиматоров, на фигурах 3 и 4 показаны фрагменты поля зрения прицела при контроле, на фиг.5 приведена схема, поясняющая принцип действия устройства.
Устройство для контроля рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта включает оптический блок, содержащий коллиматоры 1, 2 и 3, каждый из которых содержит оптически связанные объектив 4, тестобъект 5, выполненный в виде оптической пластины с полированными рабочими поверхностями, на первой из которых, обращенной к объективу, нанесено металлическое покрытие, в котором выполнено прозрачное перекрестие, систему подсветки 6 тест-объекта, например, светодиод, систему подогрева 7 оптической пластины. Оптический блок снабжен элементами крепления на орудии объекта, например, болтами или кронштейном (на фиг. 1 не показаны). Система подогрева 7 оптической пластины выполнена в виде пары термоэлементов, расположенных на второй рабочей поверхности пластины. Плоское зеркало 8 в данной конструкции коллиматора осуществляет оптическую связь объектива 4 и тест-объекта 5. Коллиматоры устройства жестко связаны друг с другом посредством корпуса 9. Вид тестобъекта с прозрачным перекрестием 10 показан на фиг.2. Тест-объекты коллиматоров установлены с возможностью перемещения в двух взаимно ортогональных направлениях, перпендикулярных оптическим осям объективов коллиматоров. В рассматриваемом примере используется три коллиматора, однако, в зависимости от конструктивных особенностей контролируемой системы или от диапазона углов поворота орудия объекта количество коллиматоров может быть больше или меньше. Объективы коллиматоров выполнены зеркальными, что обеспечивает возможность ввиду отсутствия хроматических аберраций использовать коллиматоры как для контроля объектов в видимой, так и инфракрасной областях спектра излучения, например, в случае применения тепловизионных прицелов. Система подогрева оптической пластины увеличивает яркость изображения перекрестия коллиматоров при работе с тепловизионными прицелами.
Работает устройство следующим образом.
Устройство закрепляют на орудии объекта с помощью элементов крепления так, чтобы один из коллиматоров, например, средний в случае симметричного разворота орудия в вертикальной плоскости относительно горизонта, оказался напротив входного отверстия оптического или тепловизионного прицела, включающих поворотное головное зеркало, связанное электрически или кинематически с осью орудия объекта. Котировочными поворотами устройства, возможность которых обычно предусмотрена конструкцией элементов крепления к орудию объекта, добиваются совмещения изображения перекрестия коллиматора с прицельной маркой 11 прицела, как показано на фиг.З. Затем разворачивают орудие с помощью привода и наблюдают за относительным положением изображения перекрестия тест-объекта коллиматора и прицельной марки в поле зрения прицела. При отсутствии рассогласования линии визирования и оси орудия в процессе разворота орудия во всем диапазоне углов поворота орудия изображение перекрестия коллиматора не сместится относительно
прицельной марки прицела. В противном случае произойдет смещение изображения коллиматора, как показано на фиг.4. При необходимости величина рассогласования в вертикальной и горизонтальной плоскостях может быть измерена по шкале в поле зрения прицела (на фигурах 3 и 4 не показана) или с помощью меток, расположенных вблизи перекрестия тестобъекта. Заявляемое устройство обеспечивает контроль рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта во всем диапазоне углов поворота орудия объекта, достигающем нескольких десятков градусов. Этот эффект поясняет схема, приведенная на фиг. 5. Если в исходном положении устройства, закрепленного на орудии объекта нижний коллиматор, условно показанный стрелкой, установлен напротив входного отверстия 12 прицела, то при повороте орудия относительно оси цапф О ось этого коллиматора начнет смещаться с оси входного отверстия прицела, которое находится на башне объекта и не перемещается при повороте орудия. После поворота орудия на несколько градусов лучи света коллиматора перестанут попадать в прицел, делая измерения невозможными. При наличии же второго или третьего коллиматора дальнейшие измерения оказываются возможными, так как теперь в прицел входят лучи света от второго коллиматора, а при дальнейшем повороте орудия - от третьего коллиматора. Поскольку оси всех коллиматоров параллельны между собой, ввод в действие другого коллиматора не приводит к появлению ошибок измерений. При нарушении параллельности осей коллиматоров возможно устранение этого недостатка с помощью механизмов перемещения тест-объектов в направлении, перпендикулярном оптической оси объектива соответствующего коллиматора.
Таким образом, заявляемое устройство обеспечивает контроль рассогласования линии визирования прицела и оси орудия объекта во всем диапазоне углов поворота орудия объекта, достигающем нескольких десятков
градусов, и при этом осуществлять контроль прицелов, работающих в широком диапазоне спектра излучения, в т.ч. тешювизионных прицелов.