МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС УПРАВЛЕНИЯ ОГНЕМ ТАНКА (КОМПЛЕКС 1А45-1)

Область техники, к которой относится полезная модель.
Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, преимущественно к приборным комплексам управления, применяемым в областях бронетанковой техники.
Уровень техники.
Известные танковые комплексы управления огнем применяются в танках типа Т-80У, Т-80УД, Т-90. Основное назначение этих комплексов - наведение прицельных марок на цель, измерение дальности до цели, вычисление углов прицеливания и бокового упреждения с учетом соответствующих баллистических поправок на условия стрельбы, стабилизированное наведение вооружения и производство выстрела.
Полезная модель «Модернизированный комплекс управления огнем танка (комплекс 1А45-1)» относится к методам, повышающим точность стрельбы, скорострельность, упрощающим действия наводчика и командира при подготовке и производстве выстрела.
Прототипом заявляемой полезной модели является комплекс управления огнем 1А45 танка Т-80У, в состав которого входят:
- система управления огнем дневного прицела включающая:
- дневной прицел наводчика с независимой в двух плоскостях стабилизацией поля зрения и лазерным дальномером;
- стабилизатор вооружения, состоящий из электрогидравлического привода ВН (вертикальное наведение), электромеханического привода ГН (горизонтальное наведение), блока управления стабилизатора и датчиков,
- баллистический вычислитель, состоящий из двух блоков и переключателя баллистик,
- комплект датчиков условий стрельбы, состоящий из датчиков: поперечного ветра, крена, скорости танка, курсового угла (косинусный потенциометр);
- ночной прицел наводчика с зависимой стабилизацией поля зрения в двух плоскостях (прибор связан с пушкой параллелограммом, стабилизация поля зрения обеспечивается стабилизацией пушки и башни, наведение поля зрения осуществляется при наведении пушки и башни), оснащенный механизмом для ручного измерения дальности с «базой на цели», ручным вводом дальности по баллистическим шкалам в поле зрения, стрельба через который производится только при выключенном баллистическом вычислителе;
- дневно - ночной прицел командира с независимой стабилизацией поля зрения по ВН и зависимой стабилизацией поля зрения по ГН (стабилизация поля зрения обеспечивается стабилизацией башни), оснащенный механизмом для ручного измерения дальности с «базой на цели», ручным вводом дальности по баллистическим шкалам в поле зрения, стрельба через который производится с автоматическим отключением баллистического вычислителя (режим ДУБЛЬ).
Дневной и ночной прицелы расположены на месте наводчика, а дневно-ночной - на месте командира.
Способ подготовки и производства выстрела.
Перед проведением стрельбы производится выверка: дневного прицела, ночного прицела и дневно-ночного прицела в режиме ДУБЛЬ.
При стрельбе через дневной прицел:
- прицельная марка наводится на цель,
- измеряется дальность до цели лазерным дальномером,
- баллистический вычислитель рассчитывает углы прицеливания и бокового упреждения с учетом поправок на условия стрельбы для всех типов артиллерийских выстрелов, которые автоматически передаются в стабилизатор вооружения для их отработки;
- нажимается кнопка стрельбы;
- выстрел производится при нахождении пушки и башни в зоне разрешения выстрела в момент нажатия кнопки стрельбы, после отработки углов прицеливания и бокового упреждения.
При стрельбе через ночной прицел:
- шкалы измерения дальности с «базой на цели» совмещаются с целью для определения дальности,
- ручным механизмом по баллистическим шкалам вводится значение измеренной дальности для выработки угла прицеливания, при этом прицельная марка смещается вниз,
- глазомерно определяется угол бокового упреждения,
- производится наведение марки на цель по вертикали и смещением по горизонту на величину угла бокового упреждения, при этом марка колеблется в районе центра цели с амплитудой ошибки стабилизатора вооружения,
- нажимается кнопка стрельбы,
- выстрел производится при нахождении пушки и башни в зоне разрешения выстрела.
При стрельбе через дневно-ночной прицел - операции по подготовке и производству выстрела аналогичны операциям при стрельбе через ночной прицел.
Перечень иллюстраций
Фиг.1 - Размещение приборов комплекса 1А45 в танке (прототип)
Фиг.2 - Размещение приборов комплекса 1А45-1 в танке.
Обозначение на фиг.1 и 2
1 - Дневной прицел
2 - Ограничитель углов
3 - Исполнительный двигатель привода ГН
4 - Ночной прицел
5 - Электромашинный усилитель
6 - Прибор приведения
7 - Защитное стекло СЭТ-5 л
8 - Датчик скорости танка
9 - Блок вычислителя БВ2
10 - Гидроцилиндр привода ВН
11 - Устройство учета изгиба ствола пушки (УУИ - 2)
12 - Датчик крена
13 - Датчик линейных ускорений
14 - Датчик положения пушки
15 - Электроблок дневно-ночного прицела
16 - Дневно-ночной прицел
17 - Блок вычислителя БВ1
18 - Переключатель баллистик
19 - Косинусный потенциометр
20 - Блок регуляторов частоты и напряжения РЧН-3/3
21 - Цифроиндикатор К
22 - Блок гиротахометров
23 - Блок защиты
24 - Датчик температуры воздуха
25 - Датчик поперечного ветра
26 - Преобразователь (ПТ-800)
27 - Электродвигатель насоса гидропривода ВН
28 - Электроблок дневного прицела
29 - Блок управления стабилизатора
30 - Усилитель мощности
31 - Синусно-косинусный потенциометр
32 - Датчик поперечной и продольной составляющей ветра и атмосферного давления
Описание прототипа
Размещение приборов комплекса управления огнем 1А45 в танке (прототипа) показано на Фиг.1
Дневной прицел 1 установлен в башне прямо перед наводчиком и связан параллелограммом с пушкой, электроблок дневного прицела 28 установлен под сиденьем наводчика на полу.
Ночной прицел 4 установлен в башне слева от дневного прицела 1.
Гидроцилиндр привода ВН 10 установлен слева от пушки, а его электродвигатель 27 на нижнем ограждении пушки. Исполнительный двигатель привода ГН 3 установлен в механизме поворота башни, а электромашинный усилитель мощности 5 привода ГН в корпусе танка слева - сзади механика-водителя. Блок управления стабилизатора 29 под сиденьем наводчика.
Датчики стабилизатора: ограничитель углов 2, прибор приведения 6, датчики линейных ускорений 13, блок гиротахометров 22,. Источник переменного тока: преобразователь (ПТ-800) 26, блок регуляторов частоты и напряжения (РЧН-3/3) 20.
Блок вычислителя БВ2 9 установлен в башне спереди, а блок вычислителя БВ 1 17 - в башне справа.
Переключатель баллистик 18 установлен справа от командира.
Датчик поперечного ветра 25 установлен на корме башни, датчик скорости танка 8 в правом направляющем колесе, датчик крена 12 в кабине, в ногах командира, потенциометр косинусный 19 за сиденьем командира.
Дневно-ночной прицел командира 16 установлен на вращающемся люке, который в режиме ДУБЛЬ автоматически стопорится на башню в определенном положении, а связь с пушкой по ВН осуществляют с через датчик положения пушки 14, установленный на башне справа от пушки и связанный с ней параллелограммом.
Подробное описание составных частей прототипа - комплекса управления огнем танка Т-80У приведено в следующей технической документации:
«Комплекс 1А45.Техническое описание и инструкция по эксплуатации»;
«Система 1А42. Техническое описание и инструкция по эксплуатации»;
«Система 1А42. Инструкция по настройке».
Основные недостатки комплекса 1А45:
1. В системе управления огнем дневного прицела не полностью реализованы возможности повышения точности стабилизации вооружения и более точного
расчета углов прицеливания и бокового упреждения баллистическим вычислителем.
2. Измерение дальности при подготовке выстрела через ночной прицел и дневно - ночной прицел производится «с базой на цели» с низкой точностью и большим временем ввода дальности по баллистическим шкалам в поле зрения приборов для ввода углов прицеливания при подготовке выстрела, глазомерным определением величины бокового упреждения и необходимостью перенацеливания после проведения этих действий.
3. Выверка ночного прицела и дневно-ночного прицела с пушкой требует применения технологического оборудования и выхода экипажа из танка, ограничивает возможность оперативного проведения выверки в боевых условиях и исключает возможность использования лазерного дальномера и баллистического вычислителя при стрельбе через эти приборы.
4. Алгоритм действий при подготовке выстрела через дневной и ночной прицелы различны, что усложняет действия экипажа.
5. Настройка и проверка параметров комплекса производится с помощью коллиматора, трудоемка и требует высокой квалификации.
Описание полезной модели
Размещение приборов «Модернизированный комплекс управления огнем 1А45-1 в танке» (полезная модель) показано на Фиг.2.
Предлагаемая полезная модель «Модернизированный комплекс управления огнем танка (Комплекс 1А45-1)» по количеству и габаритным размерам узлов соответствует прототипу. Модернизированные приборы комплекса управления огнем 1А45-1 размещаются в танке на штатных местах прототипа. Доработка танка требуется для установки датчика температуры, датчика ветра и давления, блока переключателя баллистик, датчика положения пушки, параллелограмма ночного прицела, цифроиндикатора К и датчика изгиба ствола.
Реализация дополнительных электрических сигналов между прицелами и датчиками обеспечивается доработкой электромонтажных комплектов.
Предлагаемая полезная модель «Модернизированный комплекс управления огнем танка (Комплекс 1А45-1)» устраняет указанные недостатки доработкой прицелов при их модернизации:
1. В системе управления огнем модернизируется:
- дневной прицел, в который введена схема управления маркой прицела для реализации режима автоматической подстройки гироскопического увода прицельной марки (АВТОПОДСТРОЙКА), уменьшающая увод марки в двух плоскостях и компенсирующая скорость танка по сигналам из баллистического вычислителя,
- в баллистическом вычислителе изменена электронная схема (в которой применен процессор с увеличенным в 2 раза быстродействием), для реализации режима «АВТОПОДСТРОЙКА» для повышения точности расчета всех типов артиллерийских выстрелов за счет дополнительного учета поправок на угол места цели, продольный ветер, продольный наклон танка, собственную скорость танка, измерения изгиба ствола при стрельбе, а также учет систематической ошибки лазерного дальномера, автоматического учета износа ствола в процессе стрельбы, измерения температуры воздуха и атмосферного давления,
- стабилизатор вооружения для увеличения в два раза точности стабилизации вооружения доработкой гидропривода ВН 10, в котором установлены датчики давления обратной связи и новый двигатель в питающей установке, доработкой электромеханического привода ГН, в котором применен новый электродвигатель 27 и вместо электромашинного усилителя 5 применен усилитель мощности 30, для управления приводами разработан блок управления с цифровой обработкой сигналов,
- переключатель баллистик 18, в котором расширено количество типов выстрелов с введением измененной электронной схемы.
2. Ночной прицел 4 модернизируется:
- установкой ЭОП'а (электронно-оптический преобразователь) III поколения с применением новой полупроводниковой матрицы: с прямым
переносом изображения, микроканальным усилением, со встроенным источником питания, со схемой защиты от световых нагрузок, с автоматической регулировкой яркости. ЭОП имеет фотокатод с чувствительностью 700 мкА/лм (вместо 450 мкА/лм) и экран свечения на волоконно - оптическом элементе. Это увеличивает дальность распознавания цели (с 1200 до 1800 метров),
- увеличением точности и стабильности выверки прицела применением термостабильного параллелограмма с повышенной точностью передачи углов,
- выводом сигнала «Ночной прицел включен» в баллистический вычислитель для управления схемой ввода углов прицеливания и бокового упреждения для обработки их стабилизатором вооружения.
3. Дневно -ночной прицел 16 модернизируется:
- установкой ЭОП'а с применением новой полупроводниковой матрицы для увеличения дальности распознавания цели ночью,
- вводом в датчик положения пушки второго вращающегося трансформатора для выработки сигнала угла места цели.
4. Для оптимальной настройки параметров системы управления и для согласования значения сигналов датчиков положения зеркал прицела и прибора командира применяется пульт настройки и контроля (ПНК) баллистического вычислителя.
5. При модернизации системы управления огнем:
- заменяются: косинусный потенциометр на синусно-косинусный потенциометр, датчик поперечного ветра на датчик продольного и поперечного ветра и атмосферного давления,
- дополнительно устанавливаются датчик температуры воздуха, датчик изгиба ствола и «Цифроиндикатор К» для информирования о дальности до цели, измеренной лазерным дальномером.
Применение термостабильного параллелограмма с повышенной точностью передачи угла позволяет производить выверку ночного прицела с требуемой точностью с маркой дневного прицела.
Реализация использования ПНК для согласования электрических сигналов, обеспечивают возможность выверки дневно-ночного прицела с маркой дневного прицела с требуемой точностью в режиме ДУБЛЬ.
Выверка ночного прицела и дневно-ночного прицелов с дневным прицелом обеспечивает возможность измерения дальности до цели лазерным дальномером дневного прицела при работе через эти прицелы. Точное измерение дальности до цели позволяет эффективно использовать баллистический вычислитель для расчета углов прицеливания и бокового упреждения при стрельбе через эти прицелы.
В связи с тем, что ночной прицел имеет зависимую линию визирования в двух плоскостях, а дневно-ночной прицел зависимую линию визирования в горизонтальной плоскости, в баллистическом вычислителе изменена схема передачи углов прицеливания и бокового упреждения для их отработки стабилизатором вооружения.
При стрельбе через дневной прицел углы прицеливания и бокового упреждения отрабатываются стабилизатором вооружения сразу по их вычислению. При стрельбе через ночной прицел 4 углы прицеливания и бокового упреждения отрабатываются стабилизатором вооружения по сигналам «Ночной прицел включен» и нажатой кнопке стрельбы.
При стрельбе через дневно-ночной прицел в режиме ДУБЛЬ угол прицеливания отрабатывается стабилизатором вооружения сразу по его вычислению, а угол бокового упреждения по сигналу нажатой кнопке стрельбы. Разрешение выстрела контролируется в баллистическом вычислителе по нахождению вооружения в зоне разрешения выстрела и по скорости прохождения зоны разрешения при отработке углов прицеливания и упреждения. Таким образом, повышается точность стрельбы, скорострельность, упрощаются действия экипажа.
Сущность заявляемой полезной модели
Сущность заявляемой полезной модели «Модернизированный комплекс управления огнем танка (Комплекс 1А45-1)» заключается в том, что в модернизированном объекте выверки ночного прицела и дневно -ночного прицела производятся с маркой дневного прицела, а не с пушкой. Это позволяет использовать лазерный дальномер при работе через эти прицелы.
Повышение точности стабилизации вооружения уменьшило ошибки наведения линии визирования ночного прицела в двух плоскостях и дневно-ночного прицела в горизонтальной плоскости, что обеспечило необходимую вероятность достоверного измерения дальности до цели лазерным дальномером. Использование лазерного дальномера обеспечило эффективное использование баллистического вычислителя, со всеми мероприятиями по повышению точности стрельбы, при подготовке и производстве стрельбы через ночной прицел и дневно- ночной прицел в режиме ДУБЛЬ.
Это позволяет устранить вышеуказанные недостатки, обеспечивая:
- одинаковый алгоритм действий наводчика и командира при подготовке и производстве выстрела,
- повышение дальности эффективной стрельбы днем и ночью,
- повышение скорострельности при стрельбе через ночной прицел и дневно -ночной прицел,
- проведение выверки прицелов, без применения приспособлений и без выхода экипажа из танка,
- обеспечение оптимальной настройки параметров комплекса управления огнем и уменьшения времени технического обслуживания.
Возможность реализации предлагаемой модели.
Полезная модель «Модернизированный комплекс управления огнем танка (комплекс 1А45-1)» прошла полный цикл отработки и испытаний в составе опытных образцов танков Т-80УА и Т-80УЕ-1, разработчиком КД и изготовителем танков является ОАО «Спецмаш». КД на эти танки с
комплексом 1 А45-1, на комплекс 1А45-1 и его составные части утверждена МВК для серийного производства. Танки Т-80УА и Т-80УЕ-1 Указом Президента РФ №435 от 16.04.2005 приняты на вооружение ВС МО РФ.