НАШЛЕМНЫЙ ВИЗИР ПИЛОТА ВЕРТОЛЕТА Российский патент 1995 года по МПК G02B23/10 

Изобретение относится к оптическим приборам наблюдения и может быть использовано в тех случаях, когда входная часть наблюдательного прибора расположена на значительном удалении от наблюдателя, например для наблюдения пилотом из кабины пространства под кабиной вертолета.

Известен волоконно-оптический визир [1] содержащий объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП), волоконно-оптический жгут с регулярной укладкой волокон и окуляр. Объектив и ЭОП находятся снаружи кабины вертолета и с помощью поворотного устройства могут принимать излучение от разных участков объектов под кабиной. Изображение, сформированное на входном торце волоконно-оптического жгута, передается на его выходной торец, который выведен в кабину пилота и закреплен перед его головой. На выходном торце жгута смонтирован окуляр. Пилот наклоняется к окуляру и наблюдает изображение объектов под кабиной вертолета.

Недостатком известного волоконно-оптического визира является то, что пилоту приходится отвлекаться от наблюдения за показаниями пpиборов в кабине в тот момент, когда он прижимается глазом к окуляру визира, что сильно снижает безопасность вождения вертолета.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для передачи и комбинирования изображений визир [2] содержащий объектив, в плоскости изображения которого закреплен входной торец волоконно-оптического жгута, выходной торец которого совмещен с плоскостью предметов окуляра. Окуляр закреплен на шлеме пилота, а изображение проецируется в глаз пилота с помощью полупрозрачного зеркала, установленного перед глазом. Пилот в этом случае наблюдает одновременно кабинное пространство с показаниями приборов и информацию, передаваемую визиром.

Недостатком такого построения визирного устройства является уменьшение точности установки груза в заданную точку на внешней подвеске вертолета управляемыми перемещениями вертолета и нарушение безопасности пилотирования вследствие того, что два независимых изображения смешиваются и мешают друг другу.

Целью изобретения является повышение точности установки грузов в заданную точку управляемыми перемещениями вертолета и повышение безопасности выполнения этой операции.

Поставленная цель достигается тем, что в нашлемном стереоскопическом волоконно-оптическом визире пилота вертолета, содержащем блок с двумя объективами, оптические оси которых параллельны друг другу, закрепленный на днище вертолета, два волоконно-оптических жгута и блок с двумя окулярами, оптические оси которых параллельны друг другу, причем входной торец каждого волоконно-оптического жгута совмещен с плоскостью изображения соответствующего объектива, а выходной торец с плоскостью предметов соответствующего окуляра, блок окуляров закреплен на верхней части шлема пилота так, что оптические оси окуляров лежат в плоскости, проходящей через центры зрачков глаз пилота под углом к горизонтальной плоскости визирования и над ней, причем удаление окуляров от глаз выбирается из условия беспрепятственного прохождения лучей от нижней полусферы кабинного пространства, а конструкция окуляров определяется из условия прохождения через них излучения, попадающего в объективы от нижней полусферы под фюзеляжем вертолета.

На фиг.1 показана принципиальная схема нашлемного стереоскопического волоконно-оптического визира пилота вертолета; на фиг.2 диаграмма поля обзора пилота вертолета, использующего нашлемный стереоскопический волоконно-оптический визир.

Нашлемный стереоскопический волоконно-оптический визир пилота вертолета содержит блок 1 (фиг.1) с объективами 2 и 3, оптические оси которых параллельны друг другу. Блок 1 закреплен на днище вертолета 4. Волоконно-оптические жгуты 5 и 6 входными торцами закреплены в плоскостях изображения соответствующих объективов 2 и 3, а выходными торцами в плоскостях предметов соответствующих окуляров 8 и 9 блока окуляров 7, который закреплен на верхней части шлема 10 пилота вертолета. Блок окуляров 7 закреплен таким образом, что оптические оси окуляров лежат в плоскости, проходящей через центры зрачков глаз пилота под углом α к горизонтальной плоскости визирования и над ней. Удаление окуляров от глаз выбирается из условия беспрепятственного прохождения лучей от нижней полусферы кабинного пространства. Конструкция окуляров определяется из условия прохождения через них излучения, попадающего в объективы от нижней полусферы под фюзеляжем вертолета. Выходные зрачки окуляров совпадают со зрачками глаз пилота.

На фиг.2 введены следующие обозначения:
11 поле зрения глаз левого пилота,
12 поле зрения визира,
13 элементы конструкции окуляра,
14 линия горизонта,
15 приборная доска левого пилота,
16 приборная доска правого пилота,
17 центральный пульт.

Нашлемный стереоскопический волоконно-оптический визир пилота вертолета работает следующим образом.

Излучение от исследуемого объекта, например подвешенного на тросе груза, попадает в оба объектива 2 и 3 и каждое по своему каналу, одно через волоконно-оптический жгут 5 в окуляр 8, а другое через волоконно-оптический жгут 6 в окуляр 9, формирует стереоскопическое изображение исследуемого объекта в поле обзора зрения пилота вертолета, занимая верхнюю его часть (см. фиг.2). Таким образом, пилот имеет возможность при необходимости в любой момент воспринять ту или иную часть поля обзора путем быстрого перевода центрального зрения без поворота головы либо на внутрикабинное пространство на приборную доску, либо в окуляры на изображение под фюзеляжем вертолета.

Таким образом, конструкция окуляров и закрепление их на шлеме пилота вертолета в соответствии с изобретением позволяет пилоту, не отрываясь от процесса вождения вертолета и наблюдения за приборами кабины, одновременно наблюдать и за грузом и более точно устанавливать его в заданную точку управляемыми перемещениями вертолета.

Одновременное удержание в поле зрения и приборов управления вертолетом, и подвешенного к вертолету груза повышает безопасность вождения вертолета в момент установки груза.

Использование: объемное изображение под фюзеляжем вертолета с подвешенным грузом. Сущность изобретения: нашлемный визир пилота вертолета содержит блок с двумя объективами, оптические оси которых параллельны друг другу, закрепленный на днище вертолета, два волоконно-оптических жгута и блок с двумя окулярами, оптические оси которых параллельны друг другу, блок окуляров закреплен на верхней части шлема пилота так, что оптические оси окуляров лежат в плоскости, проходящей через центры зрачков глаз пилота под углом к горизонтальной плоскости визирования и над ней. 2 ил.

НАШЛЕМНЫЙ ВИЗИР ПИЛОТА ВЕРТОЛЕТА, содержащий оптический канал, включающий в себя оптически связанные объектив, волоконно-оптический жгут и окуляр, установленный на удалении от шлема пилота, отличающийся тем, что введен второй оптический канал, включающий в себя оптически связанные объектив, волоконно-оптический жгут и окуляр, установленный на удалении от шлема пилота, а также первый блок для закрепления под фюзеляжем вертолета и второй блок, причем объективы, оптические оси которых параллельны друг другу, расположены в первом блоке, а окуляры во втором блоке, закрепленном на верхней части шлема пилота, оптические оси которых параллельны друг другу, лежат в плоскости, расположенной под углом к горизонтальной плоскости визирования и над ней, и обращены выходными зрачками к шлему пилота.