ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ ПЕРЕНОСНЫХ ЗЕНИТНЫХ РАКЕТНЫХ КОМПЛЕКСОВ
SIMULATOR TO TRAIN OPERATORS OF SHOULDER-FIRED MISSILES

Изобретение относится к техническим средствам обучения и тренировки стрелков-зенитчиков (операторов) переносных зенитных ракетных комплексов (ПЗРК).
Известен принятый за прототип тренажер для обучения операторов ПЗРК (патент на полезную модель РФ №84959, F41G 3/26, 29.01.2009 г.), содержащий имитатор переносного зенитного ракетного комплекса, включающий имитатор пусковой трубы с установленным на ее прицельной оси целиком со световым индикатором «захвата» цели, пристыкованные к имитатору пусковой трубы имитатор наземного источника питания и имитатор пускового механизма с блоком пусковых устройств и звуковым излучателем, установленную в пульте инструктора электронно-вычислительную машину в составе вычислителя с подключенными к нему клавиатурой, манипулятором «мышь» и видеомонитором, первый и второй приемопередающие модули, установленные соответственно в пульте инструктора и на имитаторе пусковой трубы, в передней части которой установлена телекамера, продольная ось которой параллельна прицельной оси, второй вычислитель, установленный в имитаторе пускового механизма и включающий в себя процессорный модуль с подключенными к нему телевизионным автоматом «захвата» цели, блоком анализа «захвата» цели и системой пространственной ориентации, дисплейный модуль, установленный на месте прицельной мушки имитатора пусковой трубы и подключенный к одному из выходов процессорного модуля, другие выходы которого подключены соответственно к световому индикатору целика имитатора пусковой трубы и звукоизлучателю, при этом входы процессорного модуля второго вычислителя дополнительно подключены соответственно к телекамере, имитатору наземного источника питания, системе пространственной ориентации, блоку пусковых устройств и второму приемопередающему модулю, а первый приемопередающий модуль подключен к одному из входов вычислителя электронно-вычислительной машины.
В задней части имитатора пусковой трубы может быть установлен стакан с электроконтактом для установки в нем пиропатрона, подключенным к одному из выходов процессорного модуля.
Тренажер может снабжаться динамически подобным имитатором самолета (имитатором воздушной цели) с автопилотом и радиомодемом, при этом второй радиомодем установлен на рабочем месте инструктора и подключен к одному из входов вычислителя электронно-вычислительной машины.
Этот тренажер позволяет проводить контролируемое инструктором обучение по приведению имитатора ПЗРК в боевое положение, поиску цели, захвату, сопровождению и имитируемому пуску. Он также позволяет проводить обучение по различным целям как виртуально, так и в условиях реальной местности.
Однако имитатор переносного зенитного ракетного комплекса (точнее боевых средств ПЗРК, к которым относятся зенитная ракета в трубе, наземный блок питания и механизм пусковой - см. например «Техническое описание и инструкция по эксплуатации 9К38 ТО», Москва, Военное издательство, 1987 г.) этого тренажера имеет ограниченную степень приближения собственных характеристик к характеристикам боевого изделия.
В частности прицеливание стрелком производится по «картинке» на дисплее, установленном на месте мушки, что приводит к привитию операторам неправильных навыков по прицеливанию, контролю захвата и сопровождению цели.
Имитаторы боевых средств также имеют и другие конструктивно обусловленные отличия по внешнему виду, габаритным размерам, инерциальным (масса, центр масс, моменты инерции) характеристикам от характеристик боевых средств ПЗРК.
Срабатывание пиропатрона позволяет воспроизводить только светозвуковую картину работы стартового двигателя, при этом полноценную психофизиологическую тренировку оператора провести нельзя, т.к. невозможно проводить пуск макета ракеты, имеющего массу боевой ракеты, с помощью стартового двигателя, у которого время работы и импульс силы равны соответствующим параметрам двигателя боевого изделия, в частности потому, что в передней части имитатора пусковой трубы установлена телекамера.
Установка второго приемопередающего модуля на имитаторе пусковой трубы (в случае ее использовании для пусков макета ракеты) конструктивно нецелесообразна, в частности из-за весьма ограниченного ресурса такой трубы.
В состав тренажера входят имитаторы переносного зенитного ракетного комплекса только одного типа («Игла»), хотя в настоящее время на вооружении находятся ПЗРК нескольких типов, имеющие существенные конструктивные и эксплуатационные особенности.
В этом тренажере не предусмотрена возможность отработки боевой слаженности подразделений с распределением и передачей стрелкам-зенитчикам целеуказаний от вышестоящих звеньев управления в режиме реального времени. В то же время при боевой работе зенитчиков предусматривается использование автоматизированной системы управления огнем переносных зенитно-ракетных комплексов «Барнаул» 9С935, средства обеспечения стрельбы ночью СОСН 9С520, электронного планшета 1Л110-1.
Кроме того, тренажер не дает возможности проведения учебных пусков боевых ракет ПЗРК под контролем инструктора.
Задачей изобретения является обеспечение эффективности и качества боевой подготовки, включая тактическую, стрелков-зенитчиков.
Техническим результатом изобретения является разработка конструкции тренажера:
- оснащенного имитаторами боевых средств по внешнему виду и размерам, инерциальным (масса, центр масс, моменты инерции как до, так и во время пуска модели ракеты) характеристикам, алгоритму работы, манипуляционным усилиям на органы управления, световым и звуковым воздействиям, полностью аналогичным характеристикам боевых средств ПЗРК;
- позволяющего проводить полноценную подготовку стрелков-зенитчиков, в том числе психофизиологическую, с пусками макетов ракет;
- позволяющего проводить обучение навыкам работы с ПЗРК всех типов, имеющихся на вооружении Минобороны России;
- позволяющего отрабатывать боевую слаженность и тактику в составе различных подразделений (отделение, взвод и др.) с распределением и получением стрелками целеуказаний от вышестоящих звеньев управления в режиме реального времени при формировании мишенной обстановки имитатором воздушной цели, осуществляющим полет по заложенной траектории;
- дающего возможность проводить контролируемые инструктором учебные пуски боевых ракет.
Указанный технический результат достигается тем, что в тренажере для обучения операторов переносных зенитных ракетных комплексов, содержащем имитаторы боевых средств переносного зенитного ракетного комплекса, пульт инструктора, включающий в себя электронно-вычислительную машину в составе вычислителя с подключенными к нему клавиатурой, манипулятором «мышь» и видеомонитором, первый и второй приемопередающие модули, первый приемопередающий модуль установлен в пульте инструктора и подключен к одному из портов вычислителя электронно-вычислительной машины, новым является то, что имитаторы боевых средств выполнены в виде пусковой трубы и пускового механизма учебного, в пусковой трубе установлен макет ракеты, к трубе на месте установки наземного блока питания подстыкован блок захвата цели, имитирующий работу оптической головки самонаведения ракеты, смонтированный в корпусе, повторяющем форму наземного блока питания переносного зенитного ракетного комплекса, тренажер комплектуется стартовыми двигателями, снаряженными пиротехническими элементами наполнения боевого изделия, пусковой механизм учебный состоит из корпуса, разъема, звукового излучателя, пускового крючка, контактной группы, электронного блока, второго приемопередающего модуля, электронный блок соединен с портом приемопередающего модуля, пусковой механизм имеет индивидуальный сетевой адрес, пусковая труба с макетом ракеты, блоком захвата цели, стартовым двигателем и пусковым механизмом учебным по внешнему виду и размерам, инерциальным характеристикам, алгоритму работы, прилагаемым к органам управления усилиям, световым и звуковым воздействиям на оператора аналогичны боевым средствам переносного зенитного ракетного комплекса.
В состав тренажера могут входить:
- имитатор стартового двигателя с излучателем звука;
- имитаторы боевых средств (пусковые трубы и механизмы пусковые учебные) различных типов переносных зенитных ракетных комплексов;
- имитатор воздушной цели с автопилотом, системой навигации и первым радиомодемом, при этом второй радиомодем установлен в пульте инструктора и подключен к одному из портов вычислителя электронно-вычислительной машины;
- электронные устройства для получения операторами целеуказаний от командного блока системы управления огнем переносных зенитных ракетных комплексов, соединенным с третьим приемопередающим модулем.
Выполнение имитаторов боевых средств в виде пусковой трубы и пускового механизма учебного, установка в пусковой трубе макета ракеты, подстыковка к трубе на месте установки наземного блока питания блока захвата цели, имитирующего функции оптической головки самонаведения ракеты, его монтаж в корпусе, повторяющем форму наземного блока питания переносного зенитного ракетного комплекса, комплектация тренажера стартовыми двигателями, снаряжение стартовых двигателей пиротехническими элементами наполнения боевого изделия, выполнение пусковой трубы с макетом ракеты, блоком захвата цели, стартовым двигателем и пусковым механизмом учебным по внешнему виду и размерам, инерциальным характеристикам, алгоритму работы, прилагаемым к органам управления усилиям, световым и звуковым воздействиям на оператора аналогичным боевым средствам переносного зенитного комплекса позволяет проводить полноценную подготовку стрелков-зенитчиков, в том числе психофизиологическую с пусками макетов ракет.
Конструкция пускового механизма учебного, состоящая из корпуса, разъема, звукового излучателя, пускового крючка, контактной группы, электронного блока обеспечивает воспроизведение функций пускового механизма из состава боевых средств ПЗРК (см. например «Техническое описание и инструкция по эксплуатации 9К38 ТО», Москва, Военное издательство, 1987 г.).
Введение в состав механизма второго приемопередающего модуля, соединение электронного блока с портом приемопередающего модуля, снабжение пускового механизма индивидуальным сетевым адресом позволяет осуществлять информационный радиообмен имитатора ПЗРК с ЭВМ и проводить одновременное обучение группы стрелков.
Применение имитатора стартового двигателя с излучателем звука позволяет проводить под контролем инструктора имитацию пуска ракет с воспроизведением звуковой картины работы стартового двигателя.
Использование в тренажере имитаторов боевых средств (пусковых труб и пусковых механизмов учебных) различных переносных зенитных ракетных комплексов позволяет проводить обучение навыкам работы с ПЗРК всех типов, имеющихся на вооружении.
Введение в состав тренажера имитатора воздушной цели с автопилотом, системой навигации и первым радиомодемом, установка второго радиомодема в пульте инструктора и подключение его к одному из портов вычислителя электронно-вычислительной машины дает возможность обучать стрелков-зенитчиков с применением мишенной обстановки, формируемой имитатором воздушной цели, осуществляющим полет по заложенной траектории.
Использование совместно с имитатором воздушной цели электронных устройств для получения операторами целеуказаний от командного блока системы управления огнем переносных зенитных ракетных комплексов, введение третьего приемопередающего модуля, соединение его с командным блоком системы управления позволяет отрабатывать боевую слаженность в составе различных подразделений с распределением и получением стрелками целеуказаний от вышестоящих звеньев управления в режиме реального времени.
Конструкция пускового механизма учебного, состоящая из корпуса, разъема, звукового излучателя, пускового крючка, контактной группы, электронного блока обеспечивает воспроизведение функций пускового механизма из состава боевых средств ПЗРК. Введение в состав механизма второго приемопередающего модуля, соединение электронного блока с портом приемопередающего модуля, снабжение пускового механизма индивидуальным электронным адресом позволяет осуществлять информационный радиообмен имитатора ПЗРК с ЭВМ и проводить одновременное обучение группы стрелков.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Совокупность конструктивных элементов, их взаимное расположение, форма выполнения элементов, связь между ними, геометрическая форма выполнения элементов позволяют обеспечить высокие эффективность и качество боевой подготовки стрелков-зенитчиков, включая тактическую, при полном соответствии процесса обучения реальному процессу боевой работы с проведением психофизической подготовки.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где изображена структурная схема варианта исполнения тренажера.
Тренажер для обучения операторов переносных зенитных ракетных комплексов содержит имитаторы 1 боевых средств переносного зенитного ракетного комплекса, пульт 2 инструктора, включающий в себя электронно-вычислительную машину 3 в составе вычислителя 4 с подключенными к нему клавиатурой 5, манипулятором «мышь» 6 и видеомонитором 7, первый 8 и второй 9 приемопередающие модули, первый приемопередающий модуль 8 установлен в пульте 2 инструктора и подключен к одному из портов вычислителя 4 электронно-вычислительной машины 3, имитаторы 1 боевых средств выполнены в виде пусковой трубы 10 и пускового механизма 11 учебного, в пусковой трубе 10 установлен макет 12 ракеты, к трубе 10 на месте установки наземного блока питания подстыкован блок 13 захвата цели, имитирующий работу оптической головки самонаведения ракеты, смонтированный в корпусе, повторяющем форму наземного блока питания переносного зенитного ракетного комплекса. Тренажер комплектуется стартовыми двигателями 14. Стартовые двигатели снаряжены пиротехническими элементами наполнения боевого изделия. Пусковой механизм 11 учебный состоит из корпуса 15, разъема 16, звукового излучателя 17, пускового крючка 18, контактной группы 19, электронного блока 20, второго приемопередающего модуля 9. Электронный блок 20 соединен с портом приемопередающего модуля 9, пусковой механизм 11 имеет индивидуальный сетевой адрес, пусковая труба 10 с макетом 12 ракеты, блоком 13 захвата цели, стартовым двигателем 14 и пусковым механизмом 11 учебным по внешнему виду и размерам, инерциальным характеристикам, алгоритму работы, прилагаемым к органам управления усилиям, световым и звуковым воздействиям на оператора аналогичны боевым средствам переносного зенитного ракетного комплекса.
В состав тренажера могут входить:
- имитатор 21 стартового двигателя с излучателем звука;
- имитаторы боевых средств (пусковые трубы 10 и механизмы 11 пусковые учебные) различных типов переносных зенитных ракетных комплексов;
- имитатор 22 воздушной цели с автопилотом, системой навигации и первым радиомодемом 23, при этом второй радиомодем 24 установлен в пульте инструктора и подключен к одному из портов вычислителя 4 электронно-вычислительной машины 3;
- электронные устройства 25 для получения операторами целеуказаний от командного блока 26 системы управления огнем переносных зенитных ракетных комплексов, соединенного с третьим приемопередающим модулем 27;
- имитатор наземного радиозапросчика «свой-чужой» 28.
Учеба с помощью тренажера проводится следующим образом.
Тренажер доставляется на полигон, составные части извлекаются из упаковок и соединяются в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
Подается электрическое питание на пульт 2 инструктора, который включает в себя электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 3 в составе вычислителя 4 с подключенными к нему клавиатурой 5, манипулятором «мышь» 6 и видеомонитором, первый приемопередающий модуль 8, подключенный к одному из портов вычислителя 4 электронно-вычислительной машины 3, второй радиомодем 24, подключенный к другому порту.
Подается электрическое питание на командный блок 26 системы управления огнем переносных зенитных ракетных комплексов и на соединенный с ним третий приемопередающий модуль 27. Устанавливается радиообмен между модулем 27 и первым приемопередающим модулем 8 пульта инструктора.
Включается находящееся у обучаемого стрелка электронное устройство 25 приема целеуказания от командного блока.
В оперативную память ЭВМ заносится индивидуальный сетевой адрес пускового механизма.
Работа на тренажере может производиться в практическом или учебном режимах.
При работе в практическом режиме из специальной упаковки извлекается стартовый двигатель 14 и пристыковывается к макету 12 ракеты, зафиксированному с помощью стопора в пусковой трубе 10, которая является аналогом пусковой трубы боевого средства ПЗРК.
К контактному устройству пусковой трубы 10 подсоединяются контакты электрической связи двигателя. После чего к трубе 10 подстыковывается учебный пусковой механизм 11 в корпусе 15, электрическое соединение механизма с трубой осуществляется посредством разъема 16.
Включается электрическое питание имитаторов боевых средств, при этом устанавливается радиообмен между первым приемопередающим модулем 8 пульта инструктора и вторым приемопередающим модулем 9 пускового механизма. На видеомониторе 7 отражается индивидуальный сетевой адрес учебного пускового механизма.
Включается бортовое питание имитатора воздушной цели, инструктор вводит программу полета имитатора 22 воздушной цели в электронно-вычислительную машину 3.
Между электронно-вычислительной машиной 3 и имитатором 22 воздушной цели осуществляется радиообмен посредством радиомодемов 23 и 24, установленных в имитаторе и пульте соответственно. Производится запуск имитатора 22 воздушной цели, который, имея в своем составе автопилот и систему навигации, осуществляет полет в соответствии с программой, передавая свои траекторные данные на пульт инструктора.
Информация о параметрах движения имитатора воздушной цели с пульта инструктора поступает на командный блок 26 системы управления огнем переносных зенитных ракетных комплексов.
По команде инструктора обучаемый стрелок-зенитчик:
- включает электронное устройство 25 приема целеуказания от командного блока 26, с помощью котрого получает данные о средстве воздушного нападения - имитаторе воздушной цели (направление, дальность, скорость и т.д.);
- включает имитатор 28 наземного радиозапросчика «свой-чужой», находящийся на пусковой трубе, и принимающий информацию командный блок 26;
- кладет пусковую трубу 10 на плечо;
- проводит прицеливание на имитатор 22 воздушной цели с помощью механического прицела трубы;
- переводит рычаг накола пусковой трубы в положение «накол»;
- при правильном прицеливании в отрезок времени, определенный алгоритмом работы ПЗРК, блок 13 захвата цели формирует состояние «захват», соответствующая электрическая команда через разъем 16 поступает в пусковой механизм 11 для обработки электронным блоком 20;
- стрелок-зенитчик, сопровождая имитатор воздушной цели посредством прицела, переводит пусковой крючок 18 на учебном пусковом механизме 11 в среднее положение, а затем до упора, при этом задействуются контакты группы 19 и в электронный блок 20 поступают электрические команды, а стопор утапливается и снимает фиксацию макета 12 ракеты;
- электронный блок 20 производит анализ поступивших сигналов и при их соответствии алгоритму работы ПЗРК выдает соответствующие команды на световые индикаторы трубы и пускового механизма, звуковой излучатель 17 и электровоспламенитель 14 стартового двигателя;
- электровоспламенитель инициирует пиротехнические элементы наполнения двигателя, в результате возникающей реактивной тяги происходит выброс макета ракеты из пусковой трубы, при этом стрелок испытывает психофизическое воздействие, тождественное воздействию при работе с боевым изделием.
В учебном режиме вместо стартового двигателя подстыковывается имитатор 21 стартового двигателя, и в конце цикла работы воспроизводится звуковой сигнал, имитирующий срабатывание стартового двигателя.
При оборудовании тренажера имитатором 28 наземного радиозапросчика «свой-чужой» стрелок проводит распознавание государственной принадлежности цели.
Действия стрелка отображаются на мониторе и сохраняются в памяти компьютера: последовательность, длительность воздействия на органы управления и т.д.
В конце цикла автоматически выставляется оценка обучаемого.
В состав тренажера могут входить имитаторы боевых средств различных типов переносных зенитных ракетных комплексов.
Тренажер дает возможность проводить одновременное обучение нескольких стрелков-зенитчиков.
Эффективность и правильность предлагаемых технических решений подтверждены результатами Государственных испытаний тактического учебно-тренировочного полевого комплекта 9Ф663М.