ТЕПЛОВИЗИОННЫЙ ПРИЦЕЛ ДЛЯ ТАНКА

Полезная модель относится к области оптического приборостроения, более конкретно - к тепловизионным устройствам прицеливания, преимущественно для объектов бронетанковой техники.
Известен тепловизионный прицел для танка [1], включающий оптически связанные объектив и систему наблюдения теплового изображения объектов с прицельной маркой, наблюдаемой на экране монитора.
Недостатком известного тепловизионного прицела для танка является невозможность оперативного контроля параллельности визирной оси прицела и оси орудия танка, которая может менять направления при высокой частоте стрельбы вследствие нагрева и колебаниях температуры воздуха, что не обеспечивает возможности учета рассогласования указанных осей или выверки прицела относительно орудия в полевых условиях и снижает точность стрельбы из него.
Задачей полезной модели является повышение точности стрельбы при использовании тепловизионного прицела для танка за счет обеспечения оперативного контроля параллельности визирной оси тепловизионного прицела и оси орудия танка.
Для решения этой задачи в тепловизионный прицел для танка, включающий оптически связанные объектив и систему наблюдения с прицельной маркой, введен оптический блок для оптического сопряжения прицельной марки системы наблюдения с контрольной меткой на орудии танка, расположенный перед объективом с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненный в виде оптического клина, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая сферическая, при этом оптический клин выполнен из материала, прозрачного для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела. Оптический клин может быть
снабжен непрозрачным экраном, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющим отверстие, диаметр которого не превышает диаметра оптического клина.
Введение в тепловизионный прицел для танка оптического блока для оптического сопряжения прицельной марки системы наблюдения с контрольной меткой на орудии танка, расположенного перед объективом с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненного в виде оптического клина, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая сферическая, при этом оптический клин выполнен из материала, прозрачного для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела, обеспечивает возможность оперативного контроля параллельности визирной оси тепловизионного прицела для танка и оси его орудия, а, следовательно, учета наблюдаемых ошибок при практической стрельбе, что приводит к повышению точности стрельбы при использовании заявляемого тепловизионного прицела для танка.
Снабжение оптического клина тепловизионного прицела для танка непрозрачным экраном, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющим отверстие, диаметр которого не превышает диаметра оптического клина, обеспечивает достижение максимального контраста тепловизионного изображения, так как исключает наложение изображения местности, полученного излучением, прошедшим в объектив мимо оптического клина, на изображение контрольной метки орудия танка, что позволяет повысить точность наводки тепловизионного прицела на контрольную метку, а, следовательно, также способствует повышению точности стрельбы.
На фиг.1 представлена принципиальная схема тепловизионного прицела для танка, на фиг.2 показан вид его поля зрения в момент контроля параллельности визирной оси и оси орудия танка.
Тепловизионный прицел 1 для танка включает (фиг.1) оптически связанные объектив 2 и систему наблюдения с прицельной маркой,
выполненную в виде фотоприемного устройства 3, выход которого подключен к монитору 4, причем оптически сопряженные объектив 2 и фотоприемное устройство 3 образуют тепловизионную камеру 5, а также оптический блок 6, расположенный перед объективом 2 с возможностью вывода из зоны входного зрачка объектива и выполненный в виде оптического клина 7, одна из рабочих поверхностей которого плоская, а вторая, например, обращенная к объективу 2, сферическая, и непрозрачный экран 8, размеры которого в любом направлении не менее диаметра входного зрачка объектива и имеющий отверстие, диаметр которого не превышает диаметр оптического клина 7. На фиг.1 показаны также орудие 9 танка с контрольной меткой 10, закрепленной на конце орудия 9. Материал оптического клина 7 прозрачен для рабочей области спектра излучения тепловизионного прицела 1, например, 8...12 мкм. В качестве материала для оптического клина 7 может быть использован германий.
На фиг.2 изображен вид экрана монитора 4 в момент контроля, где поз.11 - прицельная марка системы наблюдения, поз.12 - изображение контрольной метки 10.
Контрольная метка 10 может быть выполнена в виде пропила на стволе орудия, а также в виде металлической пластины с отверстием, закрепленной на стволе орудия, или может иметь другую конструкцию.
Работает тепловизионный прицел для танка следующим образом.
Оператор осуществляет наблюдение за местностью, изображение которой объективом 2 проецируется на фотоприемное устройство 3, которым преобразуется в видеосигнал и передается на монитор 4, и ведет стрельбу из орудия 9 танка. При этом оптический блок 6 выведен из зоны входного зрачка объектива по стрелке, показанной на фиг.1. При необходимости выполнить оперативный контроль параллельности визирной оси тепловизионного прицела 1 и оси орудия 9 танка оператор с помощью ручного или электрического привода вводит оптический блок 6 в зону входного зрачка объектива 2. Тепловое излучение от контрольной метки 10
проходит через оптический клин 7, преломляясь и фокусируясь на его рабочих поверхностях, через отверстие в непрозрачном экране 8, затем попадает в объектив 2 тепловизионной камеры 5, который формирует в плоскости чувствительной площадки фотоприемного устройства 3 изображение 12 контрольной метки 10. Непрозрачный экран 8 отсекает нерабочее тепловое излучение, идущее от объектов мимо оптического клина 7. При этом оператор будет наблюдать на экране монитора 4 прицельную марку 11 (фиг.2) и изображение 12 контрольной метки 10 орудия 9 танка одновременно. В приведенном примере изображение 12 контрольной метки 10 имеет вид круглого пятна, являющегося изображением отверстия в пластине, закрепленной на стволе орудия 9 танка.
Если нарушения параллельности визирной оси тепловизионного прицела 1 не произошло в процессе эксплуатации танка или во время стрельбы, то изображение 12 контрольной метки 10 будет совпадать с центром прицельной марки 11, как это показано на фиг.2. В этом случае выверка тепловизионного прицела 1 относительно орудия 9 не требуется и можно продолжать работу без введения угловых поправок.
В противном случае, соответствующем фиг.2 (изображение 12, показанное пунктирной линией, смещено в сторону от центра прицельной марки 11), для обеспечения точной стрельбы необходимы либо выверка тепловизионного прицела 1 относительно орудия 9 танка, либо введение соответствующих угловых поправок при прицеливании. При наличии встроенной системы выверки оператор с помощью соответствующих приводов совмещает изображение 12 контрольной метки 10 на стволе орудия 9 танка с центром прицельной марки 11, устраняя непараллельность визирной оси прицела 1 и оси орудия 9 танка. При отсутствии такой системы оператор может учесть появившиеся ошибки хотя бы глазомерно, руководствуясь штрихами угловой шкалы в поле зрения прибора. В обоих случаях достигается повышение точности стрельбы.
Таким образом, предлагаемый тепловизионный прицел для танка благодаря введению в него оптического блока, позволяющего осуществить оперативный контроль параллельности визирной оси прицела и оси орудия танка, обеспечивает решение задачи повышения точности стрельбы.
Источники информации
1. Изделие «ЭССА». Руководство по эксплуатации 7064.00.00.000 РЭ. ОАО «Пеленг», Минск, 2001 г. - прототип.