АНАЛИЗ ЗАРУБЕЖНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ОГНЕМ ИЗ ТАНКА

О. А. ДОБИСОВ, Т. М. ЕРОХИНА

Вестник бронетанковой техники №1. 1987

В современных системах управления огнем (СУО) танков М-1 (США) и «Леопард-2» (ФРГ) исполь­зованы новые технические решения, которые повы­шают эффективность огня в ночных условиях, точ­ность стрельбы с ходу, эксплуатационные характе­ристики [1, 2] в широком диапазоне внешних усло­вий. Структурные схемы построены на основе ком­бинированного оптико-электронного лазерного при­цела-дальномера с оптическим и тепловизионным каналами наблюдения и прицеливания, с независи­мой стабилизацией поля зрения в одной (М-1) или двух плоскостях («Леопард-2»), электрических свя­зей основного прицела с оружием, цифрового (или цифроаналогового) вычислителя углов прицелива­ния и упреждения, 2-плоскостного стабилизатора танковой пушки. В обоих танках имеются датчики для автоматического учета бокового ветра, крена цапф, параметров движения танка и угловой ско­рости цели. С помощью устройства встроенной вы­верки производится ручной ввод поправки на теп­ловую деформацию ствола, а также компенсация дрейфа поля зрения прицела.

Основные особенности структурных схем танков М-1 и «Леопард-2»:

• отсутствие каналов ночного видения командиров танков;
• наличие электрической связи основного прицела с пушкой;
• применение устройств встроенной выверки ос­новного прицела с пушкой без выхода из танка.

Для наблюдения и стрельбы ночью коминдиры этих танков используют тепловизионные каналы навод­чиков; для этого в конструкции прицела предусмот­рена оптическая приставка. Командир танка М-1 может пользоваться тепловизионным и оптическим каналами основного прицела, а командир «Леопар­да-2»— одним тепловизионным каналом. «Лео­пард-2» имеет специальную систему согласования линии визирования панорамного прибора команди­ра с центром поля зрения любого призменного при­бора: согласование производится автоматически на­жатием кнопки. Установка гироскопических датчи­ков обеспечивает возможность стрельбы с ходу с помощью прицела-дублера в режиме зависимой стабилизации поля зрения.

Оба танка имеют конструкцию основного прицела наводчика, в которой оптические и оптико-электрон­ные узлы сконцентрированы в одном месте; это уменьшает несогласованность прицельных каналов между собой и с лазерным дальномером из-за теп­ловых деформаций башни, точность согласования каналов составляет 15...20". В прицелах исполь­зованы термостабильные оптические стекла при минимальном количестве сопряжений оптронных групп. Головное зеркало с системой стабилизации поля зрения устанавливается в башне сверху, а снизу крепится визирный блок с модулями лазер­ного дальномера и тепловизора (рис. 1).

Рис. 1. Установка основного прицела наводчика на танке «Леопард-2»:

1 – соединительный узел; 2 – узел окуляра; 3 – го­ловная часть прицела; 4 – башня

Такая установка способствует термостабильности оптико­механических характеристик прицела. Размещение стабилизатора поля зрения близ головного зеркала упрощает связь гиростабилизатора и зеркала. Лен­точная передача между ними в вертикальной плос­кости становится короче, а в горизонтальной плос­кости кинематическая связь гиростабилизатора с зеркалом исключается. Таким образом удается избежать несоосности или неперпендикулярности оп­тических осей элементов и связанных с этим по­грешностей, которые возникают при раздельном (размещении стабилизатора и зеркал. Недостатком конструкции являются большие размеры головной части прицела и его входного окна. Снижается стойкость прицела против осколков и пуль, так как вместе с головкой поражается гиростабилизатор поля зрения. Для защиты дневного и тепловизионного каналов используются броневые заслонки, ус­танавливаемые вручную изнутри танка.

Обе системы характеризуются высоким качеством стабилизации поля зрения и виброустойчивости приборов. Разрешающая способность оптики днев­ного канала, по результатам испытаний, составляет 25 ... 26 и 40 ... 43" соответственно при движении танка по неровной дороге со скоростью 30 и 40 км/ч. Погрешность стабилизации по­ля зрения прицелов оценивается величи­ной 0,15 мрад. Достоверность этой циф­ры подтверждается измерением погреш­ности привода стабилизатора поля зре­ния прицела, средние квадратичные зна­чения которой лежат в пределах 0,025...0,05 мрад. Погрешности измеря­лись по электрическому сигналу датчика угла рассогласования между зеркалом и гироскопом для скорости танка до 40 км/ч.

Погрешность стабилизации по­ля зрения прицелов оценивается величи­ной 0,15 мрад. Достоверность этой циф­ры подтверждается измерением погреш­ности привода стабилизатора поля зре­ния прицела, средние квадратичные зна­чения которой лежат в пределах 0,025.. .0,05 мрад. Погрешности измеря­лись по электрическому сигналу датчика угла рассогласования между зеркалом и гироскопом для скорости танка до 40 км/ч.

Таким образом, конструкция прицела обеспечивает высокое качество стабилизацни поля зрения одновременно для оп­тического канала, лазерного дальномера и тепловизора и создает возможность ис­пользования всех элементов СУО как днем, так и ночью.

Отсутствие традиционных параллелограммных механизмов для связи основ­ного прицела с орудием объясняется двумя обстоятельствами:

• механические устройства дают боль­шую ошибку при изменении температуры воздуха;
• такие устройства достаточно сложны для передачи углов от орудия к головному зеркалу прицела.

Поэтому в зарубежных танках использу­ются электрические системы, датчики и приемники которых работают в режиме синхронной передачи угла (рис. 2). Такое включение обеспечивает термостабильность связи и среднюю квадратичную погрешность не более 0,1 мрад при всех углах прокачки пушки. Электрическая связь основного прицела с пушкой обуславливает необходимость использования для выверки танкового баллистического вычислителя ТБВ). При этом вводимые корректуры выверки воспроизводятся на дисплее и запоминаются в ТБВ. Для контроля выверки без выхода экипажа из танка и учета теплового изгиба ствола в обоих танках имеется устройство встроенной выверки с коллимационным оптическим датчиком, разме­щенное на конце ствола. Выверочный крест колли­мационного датчика вводится в иоле зрения основ­ного прицела с помощью оптического элемента (танк М-1) или с помощью следящего привода ста­билизации поля зрения в горизонтальной плоскости («Леопард-2»), в связи с этим на прицельной сетке западногерманского ганка имеется специальный знак.

Рис. 2. Система связи прицелов с приводами пушки и башни танка «Лео­пард-2»:

1 –  гиростабилиазатор; 2 – датчик (вращающийся трансформатор) системы синхронной связи в плоскости ВН; 3 – датчик системы связи в плоскости ГН; 4 – приемник системы синхронной связи в плоскости ВН; 5, 7 – приводы стабилизатора оружия в плоскостях ВН и ГН; 6 – электронный блок стабилизатора оружия; 8 – башня; 9 – прицел наводчика; α_∑… β_∑ – углы прицеливания и упреждения; ε, φ – углы

вертикального и горизонтального наведения

Инструментально-методическая погрешность вы­верки прицела оценивается величиной не более 0,1 мрад, которая определяется в основном ошиб­кой визирования прицельной марки, неточностью оптико-механических элементов, дискретностью механизмов выверки. Для улучшения стабилизации танковой пушки приняты специальные меры по уравновешиванию ее со спаренным пулеметом в плоскости ВН и башни в плоскости ГН. Повыше­нию точности стабилизации в горизонтальной пло­скости способствует гиротахометр для измерения переносной скорости корпуса и ввода сигналов в стабилизатор вооружения.

К особенностям стабилизатора М-1 относится раз­мещение основного питающего насоса в корпусе с приводом от двигателя танка. Питающий насос свя­зан с гидроприводом пушки через гидравлическое вращающееся устройство. Имеется вспомогатель­ный насос с приводом от аккумуляторной батареи. Он применяется при выходе из строя основного на­соса или танкового двигателя.

Для уменьшения инструментальных и методиче­ских погрешностей (таблица) исходных установок разработан цифровой (цифроаналоговый) вычисли­тель вместо электромеханических и аналоговых ТБВ, которые устанавливались на танках второго поколения. Инструментальные погрешности совре­менных зарубежных ТБВ при выработке суммар­ных углов прицеливания и упреждения оценивают­ся значениями δ≤14÷0,15 мрад. Для уменьшения методических погрешностей в ТБВ используются специальные алгоритмы выработки углов α и β; от­носительная угловая скорость перемещения цели учитывается как в горизонтальной, так и верти­кальной плоскости.

Точностные характеристики* СУО

* Числитель в плоскости ВН, знаменатель – ГН.

Углы прицеливании α на обоих танках и углы бо­кового упреждения β на танке «Леопард-2» вводят­ся в стабилизатор оружия с помощью точных элек­трических систем синхронной связи прицела с пушкой. Углы β вводятся в прицел М-1 с помощью следящей системы привода сетки с высокоточным фотоэлектрическим датчиком и привода азимутального зеркала, а также подаются в стабилизатор оружия, при этом перекрестье остается на цели. Функции вычислителя расширены. Он используется для:

• решения баллистических задач с учетом типа боеприпаса и нестандартных условий стрельбы;
• выработки упреждений (ГН и ВН) на относи­тельную угловую скорость цели;
• контроля СУО и самопроверки в режиме «Кон­троль»;
• выверки основного прицела по удаленной точке и с использованием коллиматора на дульной части;
• пристрелки каждым типом снаряда;
• расчета зоны разрешения выстрела.

Кроме того, в ТБВ танка «Леопард-2» производит­ся автоматическая выверка и ввод в систему на­водки прицела относительной угловой скорости це­ли за счет движения танка, а также вычисляются поправки к дальности цели Д_ц на перемещение стреляющего танка от момента измерения Д_ц до выстрела. В каналах выработки упреждений ис­пользуются фильтры с параметрами, зависящими от дальности цели. Инструментальные погрешности датчиков бокового ветра составляют 1...2,5 м/с. Ввод относительной скорости цели облегчает рабо­ту наводчика, обеспечивает автоматическое удер­жание линии визирования при движении танка (для неподвижной цели). Погрешности этой системы компенсируются наводчиком при уточнении наводки.

Для уменьшения влияния времени от команды до вылета снаряда из канала ствола в ТБВ предусмот­рена схема формирования зоны разрешения, запре­щающая выстрел при отличии в определенных пре­делах угловых скоростей линии визирования и оси канала ствола. Ширина зоны разрешения 0,4 мрад, при этом частость нахождения пушки в зоне полу­чена равной 15 %, а время нахождения – 0,3 с с вероятностью Р = 0,9.

Дальнейшее развитие СУО за рубежом связывают с внедрением микропроцессоров, автоматизацией управления вооружением, возможностью ведения прицельного огня в плохую погоду в условиях при­менения активных помех. При модернизации СУО возможно внедрение системы автоматической ком­пенсации дрейфа гироскопов и выверка линий при­целивания основного прицела и пушки. Предпола­гается установить независимый от прицела навод­чика командирский панорамный тепловизионный прицел, а также тепловизионный прибор водителя, лазерный дальномер на СО₂ и систему опознавания «свой–чужой».

За рубежом ведутся работы по созданию системы автоматического слежения за целью, включающей в себя работающую в диапазоне миллиметровых волн РЛС и тепловизионный прицел. Предполагает­ся, что эта система обеспечит обнаружение целей в любое время суток в условиях естественных и ис­кусственных помех (дождь, туман, дымовые завесы и др.).

Анализ конструкции обоих танков показывает, что СУО «Леопарда-2» более развита но сравнению с американским танком М-1 за счет панорамного при­бора командира со стабилизацией поля зрения в двух плоскостях, а также 2-плоскостной системы стабилизации поля зрения в основном прицеле на­водчика. Заслуживают внимания технические ре­шения по комплексированию оптических и тепловизионных каналов наблюдения и прицеливания в едином приборе, панорамному прибору с 2-плоскостной системой стабилизации поля зрения и систе­мой самоцелеуказания относительно призменных приборов, но системе встроенного контроля СУО и коллимационному устройству встроенной выверки прицела с пушкой, а также по сменному прибору ночного видения на месте командира танка. Вывод. Усовершенствование систем управления огнем современных зарубежных танков направле­но на повышение точности и стабильности работы всех узлов, включая оптические приборы, электри­ческие системы связи, устройства встроенной выверки, цифровые (цифроаналоговые) вычислители, датчики входной информации. Некоторые решения могут быть использованы при проектировании приборов СУО отечественных танков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арканов Д. О. и др. Комплексы приборов командиров ос­новных танков США и ФРГ // Заруб. военная техника. 1981. Вып. 18. С. 16—25.
2. Арканов Д. О. Система управления огнем современных за­рубежных танков // Там же. 1984. Вып. 14. С. 54—65.

Статья поступила в редколлегию 15.09.86.