Новости

Системы управления огнём танка. Часть 3. Почему танку необходим баллистический вычислитель

Системы управления огнём танка. Ч. 1. Элементы СУО танков военного и послевоенного поколений

Системы управления огнем танка. Ч. 2. Оптические прицелы-дальномеры. Ночные и командирские

приборы наблюдения

 

Основной задачей танка является обеспечение эффективного ведения огня из пушки с места и с ходу в любых метеорологических условиях по подвижной и неподвижной цели. Для решения этой задачи на танке имеются приборы и системы, обеспечивающие поиск и обнаружение цели, наведение пушки на цель и учет всех параметров, влияющих на точность ведения огня.

На советских и зарубежных танках до 70-х годов СУО не существовало, был набор оптических и оптоэлектронных приборов и прицелов с нестабилизированным полем зрения и оптическими дальномерами, не обеспечивающими необходимую точность измерение дальности до цели. Постепенно на танках были внедрены приборы со стабилизацией поля зрения и стабилизаторы вооружения, позволившие наводчику при движении танка удерживать прицельную марку и пушку на цели. Перед выстрелом наводчик должен был определить ряд параметров, влияющих на точность ведения огня, и учитывать их при стрельбе.

При таких условиях точность ведения огня не могла быть высокой. Требовались устройства, обеспечивающие автоматический учет параметров стрельбы, независимо от квалификации наводчика.

 

Помощь сайту Сбербанк: 4274 3200 6835 7089

Сложность задачи объяснялась слишком большим набором параметров, влияющих на ведение огня и невозможностью точно учесть их наводчиком. На точность стрельбы из танковой пушки влияют следующие группы параметров:

— баллистика системы пушка-снаряд с учетом метеорологических условий стрельбы;
— точность прицеливания;
— точность согласования линии прицеливания и оси канала ствола пушки;
— кинематика движения танка и цели.

Баллистика для каждого типа снаряда зависит от следующих характеристик:

— дальности до цели;
— начальной скорости снаряда, определяемой:
а) температурой пороха (заряда) в момент выстрела;
б) износом канала ствола пушки;
г) качеством пороха и соблюдением технических требований снаряжения гильзы;
— скорости бокового ветра на траектории полета снаряда;
— скорости продольного ветра на траектории полета снаряда;
— давления воздуха;
— температуры воздуха;
— точности соответствия геометрии снаряда технической и технологической документации.

Точность прицеливания зависит от следующих характеристик:
— точности стабилизации линии прицеливания по вертикали и горизонту;
— точности передачи изображения поля зрения оптическими, электронными и механическими узлами прицела от входного окна до окуляра прицела;
— оптических характеристик прицела.

Точность согласования линии прицеливания и оси канала ствола пушки зависит от:
— точности стабилизации пушки по вертикали и горизонту;
— точности передачи положения линии прицеливания по вертикали по отношению к пушке;
— смещения линии прицеливания прицела по горизонту относительно оси канала ствола пушки;
— изгиба ствола пушки;
— угловой скорости движения пушки по вертикали в момент выстрела .

Кинематика движения танка и цели характеризуется:
— радиальной и угловой скоростью движения танка;
— радиальной и угловой скоростью движения цели;
— креном оси цапф пушки.

Баллистические характеристики танковой пушки задаются таблицей стрельбы, содержащей информацию об углах прицеливания, времени полета до цели и поправках на коррекцию баллистических данных в зависимости от дальности до цели и условий стрельбы.

Из всех характеристик наибольшее влияние оказывает точность определения дальности до цели, поэтому для СУО принципиально важно было использование точного дальномера, который появился только с внедрением лазерных дальномеров, обеспечивающих необходимую точность независимо от дальности до цели. 

По набору характеристик, влияющих на точность стрельбы из танка, видно, что задача в полном объеме может быть решена только специальным вычислителем. Из двух десятков характеристик необходимая точность части из них может быть обеспечена техническими средствами прицела и стабилизатора вооружения (точность прицеливания, точность стабилизации пушки, точность передачи линии прицеливания по отношению к пушке), а остальные могут быть прямыми или косвенными методами определены датчиками входной информации и учтены при автоматической выработке и введении баллистическим вычислителем соответствующих поправок при стрельбе.

Принцип работы танкового баллистического вычислителя основан на формировании в памяти вычислителя баллистических кривых для каждого типа снаряда методом кусочно-линейной аппроксимации таблиц стрельбы в зависимости от дальности, метеобаллистических и кинематических условий движения танка и цели при стрельбе.

По этим данным рассчитывается угол прицеливания пушки по вертикали и время полета снаряда до цели, по которому с учетом угловой и радиальной скорости движения танка и цели определяется угол бокового упреждения по горизонту. Углы прицеливания и бокового упреждения через датчик угла положения линии прицеливания по отношению к пушке вводятся в приводы стабилизатора вооружения и пушка на эти углы рассогласовывается с линией прицеливания. Для этого и нужен прицел с независимой стабилизацией поля зрения по вертикали и горизонту.

Такая система подготовки и производства выстрела обеспечивает наиболее высокую точность стрельбы и элементарно простую работу наводчика. Он должен только навести прицельную марку на цель, измерить нажатием кнопки дальность до цели и держать прицельную марку на цели до производства выстрела.

Внедрение на танке лазерного дальномера и танкового баллистического вычислителя привели к революционным изменениям в создании системы управления огнем танка, объединившей в единый автоматизированный комплекс прицел, лазерный дальномер, стабилизатор вооружения, танковый баллистический вычислитель, датчики входной информации. Система обеспечивает автоматический сбор информации об условиях стрельбы, расчет углов прицеливания и бокового упреждения и введение их в приводы пушки и башни.

Первые механические баллистические вычислители (арифмометры) появились на американских танках и М48 и М60. Они были несовершенны и ненадежны, ими практически нельзя было пользоваться. Наводчик вручную должен был набирать на вычислителе дальность и рассчитанные поправки через механический привод вводились в прицел. 

На М60А1 (1965) механический вычислитель был заменен на электронный аналого-цифровой, а на модификации М60А2 (1971) был установлен цифровой вычислитель М21, обрабатывающий в автоматическом режиме информацию о дальности от лазерного дальномера и датчиков входной информации (скорости и направления движения танка и цели, скорости и направления ветра, крена оси цапф пушки). Данные о температуре и давлении воздуха, температуре заряда, износе канала ствола пушки вводились вручную.

Прицел был с зависимой от стабилизатора вооружения по вертикали и горизонту стабилизацией поля зрения и автоматически вводить углы прицеливания и упреждения в приводы пушки и башни было невозможно.

На танке «Леопард А4» (1974) был установлен цифровой баллистический вычислитель FLER-H, обрабатывающий информацию от лазерного дальномера и датчиков входной информации аналогично как на танке М60А2. На танках Леопард 2 (1974) и М1 (1974) использовались цифровые баллистические вычислители, работающие по такому же принципу и с таким же наборам датчиков входной информации.

Первый советский аналого-цифровой ТБВ был внедрен в СУО на первых партиях танка Т-64Б (1973) и впоследствии заменен на цифровой ТБВ 1В517 (1976). Баллистический вычислитель в автоматическом режиме обрабатывал информацию от лазерного дальномера и датчиков входной информации: датчика скорости танка, датчика положения башни по отношению к корпусу танка, сигнала с пульта наведения наводчика (по которым рассчитывались скорость и направление движения танка и цели), датчика скорости бокового ветра, датчика крена оси цапф пушки. Данные о температуре и давлении воздуха, температуре заряда, износе канала ствола пушки вводились вручную.

 

В прицеле наводчика была независимая стабилизация поля зрения и рассчитанные ТБВ углы прицеливания и бокового упреждения автоматически вводились в приводы пушки и башни, сохраняя неподвижной прицельную марку наводчика.

Советские танковые баллистические вычислители были разработаны в Отраслевой лаборатории Московского института электронной техники (МИЭТ) и внедрены в серийное производство, поскольку в промышленности на тот период не было опыта в разработке подобных устройств. Баллистический вычислитель 1В517 был первым советским цифровым баллистическим вычислителем для танка, впоследствии в МИЭТ были разработаны и приняты на вооружения целый ряд баллистических вычислителей для всех советских танков и артиллерии. В МИЭТ также были начаты первые проработки по созданию интегрированной танковой информационно-управляющей системы.

В СУО первого поколения значительная часть характеристик, влияющих на точность ведения огня, вводилась в ТБВ вручную. При совершенствовании СУО эта проблема была решена, практически все характеристики теперь определяются и вводятся в ТБВ автоматически. 

Начальная скорость снаряда, зависящая от износа канала ствола пушки, температуры и качества пороха, стала фиксироваться устройством определения скорости снаряда при вылете из пушки, устанавливаемом на стволе пушки. С помощью этого устройства ТБВ автоматически вырабатывает поправку на изменение скорости снаряда от табличной для второго и последующих выстрелов этим типом снаряда. 

Изгиб ствола пушки, который изменяется в зависимости от нагрева ствола при темповой стрельбе и даже от солнечного света, стал учитываться устройством учета изгиба, устанавливаемого также на стволе пушки. Сведение линии прицеливания прицела по горизонту и оси канала ствола пушки стало осуществляться не на постоянной усредненной дальности, а по рассчитанной ТБВ дальности в точке нахождения цели.

Температура и давление воздуха, скорость бокового и продольного ветра автоматически учитываются и вводятся в ТБВ с помощью комплексного датчика состояния атмосферы, устанавливаемого на башне танка.

Продолжение следует...

Юрий Апухтин

Раздел "Авторы" является площадкой свободной журналистики и не модерируется редакцией. Пользователи самостоятельно загружают свои материалы на сайт. Мнение автора материала может не совпадать с позицией редакции. Редакция не отвечает за достоверность изложенных автором фактов.
Тэги: