ПРИЦЕЛ-ДАЛЬНОМЕР ДЛЯ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, а именно, к устройствам для прицеливания со встроенным импульсным лазерным дальномером и может использоваться для прицеливания с измерением дальности при стрельбе из стрелкового оружия.
Точность стрельбы из стрелкового оружия с использованием оптического прицела определяется точностью измерения дальности до цели, учетом условий стрельбы (температура, давление, угол места цели, скорость ветра) и баллистических характеристик оружия, а также точностью установки соответствующего угла прицеливания.
Известны оптические прицелы, в которых определение дальности и ввод угла прицеливания производятся стрелком вручную (Наставление по стрелковому делу. 7,62 мм снайперская винтовка Драгунова (СВД). Москва, Военное издательство, 1988 г., стр.43-46).
Недостатком таких прицелов является низкая точность прицеливания, ограниченная невысокой точностью определения дальности, которая зависит от опыта стрелка.
Известен прицел, в котором дальность до цели определяется стрелком, а ввод угла прицеливания производится автоматически. Стрелок измеряет угловой размер цели при помощи измерительной марки в поле зрения прицела: вращением маховичка одновременно приводит в движение механизм изменения увеличения прицела, что приводит к изменению размера измерительной марки, и механизм перемещения прицельного знака. При совмещении размера цели и измерительной марки автоматически устанавливается угол прицеливания для данной дальности (Прицел панкратический 1П59 для винтовки СВД. Проспект ОАО «Красногорский завод им. С.А.Зверева).
Недостатком прицела является также невысокая точность прицеливания вследствии низкой точности определения дальности стрелком. Точность уменьшается при увеличении дальности, при отклонении размера цели от базового размера, при отклонении условий стрельбы (температура, давление и т.д.) от нормальных. Прицел предназначен для одного типа стрелкового оружия.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому - прототипом - является оптический прицел со встроенным импульсным лазерным дальномером Zeiss Victory Diaranqe M 3-12x 56 Т (Zeiss Victory Diaranqe M 3-12x 56 Т. Проспект фирмы Zeiss, декабрь 2005 г.).
Прицел содержит параллельные друг другу визирно-приемный канал и излучающий канал. Визирно-приемный канал содержит оптически связанные объектив, спектроделитель, оборачивающую систему, сетку с дальномерным знаком и окуляр, а также оптически связанное посредством спектроделителя с объективом фотоприемное устройство, выход которого связан со входом микропроцессора - измерителя временных интервалов (ИВИ). Излучающий канал содержит лазерный излучатель и передающую оптическую систему. Выход лазерного излучателя связан со вторым входом ИВИ.
В прототипе использован полупроводниковый лазерный излучатель. На сетке с дальномерным знаком размещены прицельный знак и цифровой индикатор дальности. Прицельный знак неподвижен. Выход ИВИ связан с цифровым индикатором дальности.
Стрелок совмещает цель с неподвижным прицельным знаком, производит измерение дальномером дальности до цели, а затем вручную производит ввод углов прицеливания относительно прицельного знака, исходя из измеренной дальности.
Такой прицел также не обеспечивает точного прицеливания, т.к. ввод углов прицеливания производится стрелком вручную и не учитываются поправки на условия стрельбы при отклонении условий стрельбы от нормальных и баллистические характеристики оружия.
Задачей полезной модели является повышение точности прицеливания и уменьшения затрат времени на подготовку к выстрелу (повышение оперативности стрелка) путем автоматического ввода углов прицеливания и учета поправок на температуру при отклонении условий стрельбы от нормальных.
Поставленная задача решается тем, что в прицел-дальномере для стрелкового оружия, содержащем излучающий канал, содержащий оптически связанные лазерный излучатель и передающую оптическую систему, и визирно-приемный канал, содержащий оптически связанные объектив, спектроделительную призму, оборачивающую систему, сетку с дальномерным знаком и окуляр, а также оптически связанное с объективом посредством спектроделительной призмы фотоприемное устройство, прицельный знак, устройство цифровой индикации дальности в поле зрения окуляра, и измеритель временных интервалов, причем, выходы лазерного излучателя и фотоприемного устройства связаны соответственно со входами измерителя временных интервалов, выполнено следующее: он дополнительно содержит прицельную сетку, на которой размещен прицельный знак, выполненный в виде прозрачных линий на непрозрачном фоне сетки, подсвеченную первым светодиодом, канал проецирования изображения прицельного знака в фокальную плоскость окуляра, содержащий второй объектив и зеркало, оптически связанные с прицельной сеткой, и, посредством спектроделительной призмы - с окуляром, механизм поворота зеркала, содержащий шаговый линейный электродвигатель, вал которого механически связан с рычагом, закрепленным на оси поворота зеркала, связанный с выходом устройства управления электродвигателем, датчик обратной связи, содержащий оптически связанные второй светодиод, щелевую диафрагму, закрепленную на рычаге, и линейку фотоприемников, выходом связанную с входом устройства управления электродвигателем, баллистический вычислитель с введенными в его программу баллистическими данными различных типов оружия, оснащенный устройством выбора типа оружия, и датчик температуры, при этом первый вход баллистического вычислителя связан с выходом измерителя временных интервалов, второй вход - с выходом датчика температуры, а первый и второй выходы - соответственно с входом устройства цифровой индикации дальности и входом устройства управления электродвигателем.
Схема устройства приведена на рисунке.
Цифрами обозначены:
1 - передающая оптическая система
2 - лазерный излучатель (ЛИ)
3 - фотоприемное устройство (ФПУ)
4 - измеритель временных интервалов (ИВИ)
5, 13 - объектив
6 - спектроделительная призма
7 - оборачивающая система
8 - сетка с дальномерным знаком
9 - окуляр
10 - цифровой индикатор дальности (ЦИД)
11 - проекционная система
12 - зеркало
14 - прицельная сетка
15, 19 - светодиод
16 - рычаг
17 - шаговый линейный электродвигатель (ШЛЭ)
18 - устройства управления электродвигателем (УУЭ)
20 - щелевая диафрагма
21 - линейка фотоприемников (ЛФ)
22 - баллистический вычислитель (БВ)
23 - датчик температуры (ДТ).
Прицел-дальномер содержит излучающий канал, визирно-приемный канал, канал проецирования изображения прицельного знака в фокальную плоскость окуляра, измеритель временных интервалов, устройство цифровой индикации дальности в поле зрения окуляра, механизм поворота зеркала, датчик обратной связи, баллистический вычислитель, датчик температуры.
Излучающий канал содержит оптически связанные передающую оптическую систему 1 и лазерный излучатель 2.
Визирно-приемный канал содержит оптически связанные объектив 5, спектроделительную призму 6, оборачивающую систему 7, сетку 8 с дальномерным знаком и окуляр 9, фотоприемное устройство (ФПУ) 3, оптически связанное с объективом 5 посредством спектроделительной призмы 6. Выходы лазерного излучателя 2 и фотоприемного устройства 3 связаны соответственно со входами измерителя временных интервалов (ИВИ) 4. Спектроделительная призма 6 обеспечивает пропускание видимого света и отражение красного и инфракрасного излучения. Оптические оси передающей оптической системы 1 и объектива 5 параллельны друг другу.
Канал проецирования изображения прицельного знака в фокальную плоскость окуляра содержит второй объектив 13 и зеркало 12, оптически связанные с прицельной сеткой 14, а также посредством спектроделительной призмы 6 - с окуляром 9. Прицельный знак выполнен в виде прозрачных линий на непрозрачном фоне сетки 14 и подсвечен светодиодом 15.
Устройство цифровой индикации дальности в поле зрения окуляра содержит цифровой индикатор дальности 10, выполненный на основе матрицы излучающих диодов, оптически связанный посредством проекционной системы 11 с окуляром 9. Устройство цифровой индикации дальности в поле зрения окуляра может быть выполнено путем размещения цифрового индикатора дальности непосредственно на сетке 8 с дальномерным знаком при выполнении ее в виде матрицы жидкокристаллических элементов.
Механизм поворота зеркала содержит шаговый линейный электродвигатель 17, вал которого механически связан с рычагом 16, закрепленным на оси поворота зеркала 12, связанный с выходом устройства 18 управления электродвигателем.
Датчик обратной связи содержит оптически связанные светодиод 19, щелевую диафрагму 20, закрепленную на рычаге 16, и линейку 21 фотоприемников, выходом связанную с входом устройства 18 управления электродвигателем.
Баллистический вычислитель 22 содержит программу, в которую введены баллистические данные различных типов оружия, и оснащен устройством выбора стрелком типа оружия.
Первый вход баллистического вычислителя 22 связан с выходом ИВИ 4, второй вход - с выходом датчика температуры 23, а первый и второй выходы - соответственно со входом цифрового индикатора дальности 10 и входом устройства 18 управления электродвигателем.
В прицеле - дальномере может использоваться твердотельный или полупроводниковый лазер. Баллистический вычислитель и устройство управления электродвигателем могут быть выполнены в виде отдельных устройств или на одном микропроцессоре. В частном случае реализации для учета поправок на давление при отклонении условий стрельбы от нормальных прицел-дальномер дополнительно содержит датчик давления (на рисунке не показан), выходом связанный с третьим входом баллистического вычислителя.
Устройство работает следующим образом.
Стрелок перед измерением дальности задает на баллистическом вычислителе 22 тип применяемого оружия и наводит дальномерный знак на цель. При измерении дальности импульс лазерного излучения направляется на цель, одновременно с лазерного излучателя 1 на ИВИ 4 поступает электрический сигнал начала отсчета времени. Отраженный от цели импульс излучения попадает на объектив 5 визирно-приемного канала и через спектроделительную призму 6 поступает на ФПУ 3. Электрический сигнал с фотоприемного устройства 3 поступает на ИВИ 4. Дальность до цели определяется ИВИ 4 путем измерения временного интервала между излученным и отраженным импульсами.
Величина измеренной дальности поступает на баллистический вычислитель 22, на который одновременно поступает значение температуры с датчика температуры 23. Баллистический вычислитель 21 по значениям измеренной дальности, температуры и имеющимся в его программе баллистическим характеристикам выбранного типа оружия вычисляет угол прицеливания и выдает соответствующий сигнал на устройство управления электродвигателем 18, а также выдает сигнал на цифровой индикатор дальности 10. При наличии датчика давления дополнительно учитывается отклонение давления от нормальных условий.
Устройство управления электродвигателем 18 преобразует поступивший с баллистического вычислителя 22 сигнал в импульсы управления шаговым линейным электродвигателем 17, вызывающие соответствующее перемещение его вала и рычага 16. В результате вращения рычага 16 происходит поворот зеркала 11, что приводит к перемещению в поле зрения окуляра 9 изображения прицельного знака на сетке 14, проецируемого посредством объектива 13, зеркала 12 и спектроделительной призмы 6. Таким образом, ввод угла прицеливания осуществляется автоматически, с учетом величины измеренной дальности и отклонения температуры от нормальных условий. В результате точность прицеливания повышается, а затраты времени на подготовку к выстрелу уменьшаются.
Контроль угла поворота зеркала 12, обеспечивающего заданное положение изображения прицельного знака в поле зрения окуляра 9, осуществляется при помощи линейки фотоприемников 21, на которую попадает излучение светодиода 20, ограниченное щелевой диафрагмой 19, закрепленной на рычаге 16. Сигнал с линейки фотоприемников 21 поступает в устройство управления электродвигателем 18, где он сравнивается с сигналом, поступившим с баллистического вычислителя 22 и, при необходимости, на шаговый линейный электродвигатель 17 подается дополнительное количество импульсов.
Значение дальности высвечивается на цифровом индикаторе 10 и проекционной системой 11 проецируется в поле зрения окуляра 9.
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемая полезная модель позволяет повысить точность прицеливания и уменьшить затраты времени на подготовку к выстрелу путем автоматического ввода углов прицеливания и учета поправок на температуру (в частных случаях - учета поправок и на давление) при отклонении условий стрельбы от нормальных.