СТРЕЛКОВЫЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 1996 года по МПК F41G3/26 

Изобретение относится к средствам для обучения и тренировки в пpицеливании и может быть использовано для обучения начинающих стрелков правильному прицеливанию и для совершенствования навыков в точности прицеливания опытных стрелков, для визуального наблюдения и контроля за процессом прицеливания, в аттракционах, играх.

Известно устройство для обучения правильному прицеливанию, состоящее из трех пластин, выполненных по контуру прицела, мушки с изображением мишени и соединенных между собой зажимом (см. М.А.Коноплев. Начальная подготовка стрелка-разрядника. М. изд. ДОСААФ, 1962, с. 146-147). При совмещении пластин относительно друг друга достигается правильное положение, и тренер оценивает точность в прицеливании.

Однако известное устройство не позволяет обучить стрелка правильному зрительному восприятию разноудаленных от глаза прицельных приспособлений и мишени, а также отсутствие процесса прицеливания с удержанием оружия и его наводкой снижает эффективность обучения.

В действительности стрелок при прицеливании наблюдает контуры прицельных приспособлений, расположенных на оружии на расстоянии друг от друга, и мишень, наиболее удаленную от глаза. Наиболее близкое к глазу стрелка прицельное приспособление прицел различных конструкций, открытый с прорезью, диоптический с отверстием, а на конце ствола прицельное приспособление-мушка, также различных конфигураций, прямоугольная, кольцевая и т.д.

Известно, что глаз не в состоянии видеть одновременно четко разноудаленные объекты (см. А.А.Юрьев. Пулевая стрельба. М. Физкультура и спорт, 1973, с. 228-230). Принято считать правильным, когда взгляд стрелки сфокусирован на мушке, а прицел и мишень воспринимаются расплывчатыми. Начинающие стрелки "перебегают" взглядом с мушки на прицел, затем на мишень. Эта ошибка не позволяет точно располагать мушку в прорези прицела, поскольку она постоянно смещается в прорези прицела, что требует постоянного зрительного контроля и управления оружием для установки мушки в прорези. К тому же быстрая смена фокусировки взгляда на разноудаленные прицельные приспособления приводят к быстрому утомлению мышц глаза, что в свою очередь приводит к ошибкам в точности прицеливания. Поэтому важно для начинающих стрелков создать правильный зрительный образ восприятия разноудаленных от глаза прицельных приспособлений и мишени.

Известно также устройство для обучения прицеливанию, состоящее из зеркального фотоаппарата без объектива и задней стенки и установленного на штативе, выполненного из пенопласта с пистолетной рукояткой и отстоящей на 5-7 см от задней стенки, являющейся фоном экспанируемых кадров (см. сборник "Разноцветные мишени". М. изд. Физкультура и спорт, 1979, с. 93-94). На пленке засняты положения мушки, прицела, мишени, причем выглядят они такими, какими стрелок видит их при прицеливании, т.е. расплывчатое изображение прицела, четкое изображение мушки и расплывчатое изображение мишени. Смещение мушки в прорези или мушки с прорезью прицела относительно мишени заранее рассчитано для стрельбы на 50 и 25 метров и дает попадания при таком же положении прицельных устройств в "десятку", "девятку" и т.д. Последовательность кадров, содержащих различные варианты прицеливания, случайная. Стрелок принимает изготовку прицеливания, фокусирует взгляд на зеркале аппарата и сообщает о готовности. Тренер нажимает на тросик, соединенный с затвором аппарата, и экспонирует вариант прицеливания. Стрелок оценивает его и сообщает отметку выстрела "десятка", "девятка" и т.д. По окончанию просмотра пленки выявляется степень точности зрительной оценки стрелком пространственного положения оружия.

Известное устройство обеспечивает правильное зрительное восприятие разноудаленных прицельных приспособлений и мишени, так как все три объекта прицеливания находятся в одной плоскости с заданной четкостью (резкостью) изображений прицельных приспособлений и мишени, что исключает ошибки зрительного восприятия разноудаленных от глаза объектов прицеливания.

Однако количество вариантов расположений мушки в прорези прицела и относительно мишени в известном устройстве ограничено, а увеличение их приводит к увеличению расходов материала. К тому же, пользуясь таким устройством, стрелок не выполняет процесса прицеливания, связанного с удержанием оружия, задержкой дыхания, изменением положения оружия в пространстве, т.е. наводки оружия. Ведь прицеливание это зрительно-двигательный акт. Глазами видит мышцами исправляет, наводит, удерживает оружие относительно мишени. Указанные недостатки снижают эффективность тренировки.

Известен прибор "ортоскоп" для визуального наблюдения процесса прицеливания, состоящий из треноги с закрепленной на ней площадкой с установленными полупрозрачными стеклами (зеркалами) (см. А.Я.Корх. Совершенствование в пулевой стрельбе. М. ДОСААФ, 1975, с. 30-32). Первое стекло расположено на линии прицеливания между стрелком и оружием с прицельными приспособлениями и повернуто под углом. Второе стекло расположено под углом к первому, а с правой стороны площадки крепится диоптр для наблюдения за процессом прицеливания. Поскольку стекло, через которое смотрит стрелок, и мишень неподвижны, то на передней стороне первого стекла отражается изображение мишени, а также взаиморасположение мушки в прорези по отношению к мишени. Картина прицеливания на втором стекле видится уже в перевернутом (истинном) изображении. Первое стекло не ограничивает поле зрения стрелка, а тренер через боковой диоптр на втором стекле наблюдает картину прицеливания. На место бокового диоптра устанавливают неподвижно фото-, кино-, телеаппаратуру, что повышает удобство процесса прицеливания, а также позволяет фиксировать действия стрелка и повторять их для анализа, что повышает эффективность тренировки.

Однако при прицеливании через полупрозрачное стекло стрелок видит все те же прицельные приспособления и мишень, разноудаленные от глаза, что не исключает ошибок в зрительном восприятии, т.е. в правильной фокусировке взгляда, к тому же обеспечение ортоскопа средствами наблюдения также не позволяет исключить эту ошибку, так как они по-своему сфокусированы. Стрелок может наблюдать свои действия в повторе с помощью технических средств, указанных выше, и оценить точность прицеливания, но без оценки его действий в правильности фокусировки взгляда на прицельные приспособления и мишень. К тому же все это стрелок видит в прошедшем времени, после окончания процесса прицеливания. Все это снижает эффективность тренировки, а обеспечение кино-, телеаппаратурой усложняет известное устройство.

Известно также устройство игpа "Тир" (по а.с. N 489928, МКИ F 41 J 1/02 от 02.01.74 г.), содержащее корпус с шарнирно укрепленным в нем пистолетом со спусковым механизмом, кинематически связанным с иглой для пробивания мишени из прозрачной пленки, установленной между проекционным устройством и объективом, при этом мишень проектируется в увеличенном размере на экран, установленный за объективом на расстоянии до 5 метров. После прицеливания проекции мишени производят спуск курка, при этом игла делает пробоину в мишени. Пробоина проектируется на экран и видна как результат произведенного "выстрела", а точность "выстрела" обеспечивается правильным положением иглы относительно мишени при прохождении линии прицеливания через центр проекции мишени.

Поскольку в известном устройстве попадание производится по проекции мишени, удаленной от глаза стрелка, как и обычная мишень, и обычными прицельными приспособлениями, разноудаленными от глаза, то это не позволяет исключить ошибки в зрительном восприятии разноудаленных объектов прицеливания, а также известное устройство не обеспечивает визуального наблюдения процесса прицеливания для анализа действия стрелка. Все это снижает эффективность тренировки.

Однако данное устройство по наибольшему количеству общих признаков подходит в качестве прототипа и условно может быть отнесено к тренажерам.

Известно также из закона прямолинейного распространения света, что если непрозрачный предмет освещать источником света, то наблюдается подобие между контуром предмета и его тенью на экране, которое соответствует геометрическому проецированию, при этом свет заходит в область геометрической тени вследствие дифракции и на экране формируется расплывчатый контур предмета, при этом, чем ближе к экрану предмет, тем четче его контуры, и наоборот (см. Н. П.Гвоздева. Теория оптических систем и оптические измерения. М. Машиностроение, 1981, с. 15).

Известно также устройство двухкоординатный индикаторный механизм (см. А. Ф. Крайнев. Словарь-справочник по механизмам. М. Машиностроение, 1987, с. 87-89), содержащий стержень, прикрепленный к зеркалу, установленному в поворотной вилке с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси. Сама вилка может вращаться вокруг вертикальной оси. Стержень приводится в движение водилом в виде дугообразной рамки с вертикальной осью вращения и водилом в виде дугообразной рамки с горизонтальной осью вращения.

Известное устройство не обеспечивает ориентации, например, проекционного устройства с фокусирующей оптической системой до прицеливания и при прицеливании.

Известны также механизмы вращения, например, зеркала (по а.с. N 489066, МКИ G 03 B 21/12, МКИ G 02 В 23/10 от 22.02.74 г.), содержащий универсальную шарнирную подвеску, состоящую из внешней рамки с вертикальной осью вращения, внутренней рамки с горизонтальной осью вращения и с поводком, закрепленным на оси вращения.

Однако известное устройство не обеспечивает необходимых условий для ориентации, например, проекционного устройства с фокусирующей оптической системой до прицеливания и после прицеливания.

Сущность изобретения заключается в том, что стрелковый тренажер по а. с. N 489928 МКИ F 41 J 1/02, содержащий оружие, формирователь изображения мишени, экран, снабжен формирователем изображений прицельных приспособлений, выполненным в виде проекционного устройства с фокусирующей оптической системой и светонепроницаемым контуром мушки в фокальной плоскости, обеспечивающим формирование четкого (сфокусированного) изображения мушки, например, прямоугольной, а установка его в механизме вращения, кинематически связанном с оружием при прицеливании, обеспечивает подвижность изображения мушки, и в виде светонепроницаемого экрана выполненного по контуру прицела, установленного на оружии и вводимого при прицеливании между экраном и проекционным устройством с фокусирующей оптической системой, обеспечивающего формирование расплывчатого и подвижного изображения прицела, например, с прорезью, а формирователь изображения мишени выполнен в виде прозрачного экрана с изображением мишени и установленного между экраном и проекционным устройством с фокусирующей оптической системой с возможностью перемещения вдоль оптической оси, что обеспечивает формирование расплывчатого изображения мишени, при этом экран расположен между стрелкой и формирователями изображений прицельных приспособлений и мишени, что обеспечивает формирование на нем изображений и позволяет производить прицеливание с высокой точностью, приближенное к обычным условиям прицеливания.

2. Выполнение механизма вращения в виде универсальной шарнирной подвески с вертикальной осью вращения, с внутренним кольцом (рамкой) с горизонтальной осью вращения, снабженной верхним и нижним поводками, закрепленными на внутреннем кольце (рамке), установочной вилкой, закрепленной на неподвижном звене вертикальной оси вращения подвески и взаимодействующей до прицеливания с верхним поводком, водилом в виде вилки, установленным на оружии с возможностью перемещения вдоль него и взаимодействующим при прицеливании с нижним поводком, что обеспечивает до прицеливания ориентацию проекционного устройства с фокусирующей оптической системой относительно экрана, а при прицеливании обеспечивает подвижность изображения мушки на экране.

3. Установка экрана на оружии упрощает введение длинноствольного оружия в кинематическую связь с механизмом вращения при прицеливании из положений лежа, стоя, с колена.

В целом положенный стрелковый тренажер обеспечивает формирование изображений прицельных приспособлений и мишени в одной плоскости, т.е. на экране, с заданной четкостью (резкостью) изображений, что исключает ошибки и обеспечивает правильное зрительное восприятие разноудаленных от глаза стрелка прицельных приспособлений и мишени, позволяя быстро формировать правильный навык в зрительном восприятии при одновременном формировании навыка в точности прицеливания и одновременно позволяет вести визуальное наблюдение за процессом прицеливания с целью контроля действий стрелка, что повышает эффективность тренировок и упрощает конструкцию стрелкового тренажера.

На фиг. 1 изображена схема стрелкового тренажера при прицеливании.

На фиг. 2 вид по А экран с изображениями при прицеливании.

На фиг. 3 схема стрелкового тренажера до прицеливания.

На фиг. 4 вид по Б экран с изображениями до прицеливания.

На фиг. 5 изображен прозрачный экран с изображением мишени.

На фиг. 6 изображен механизм вращения.

На фиг. 7 изображен вариант механизма вращения.

На фиг. 8 изображена схема стрелкового тренажера с экраном, установленным на оружии.

На фиг. 9 вид по В-экран с изображениями, установленный на оружии.

Стрелковый тренажер содержит механизм вращения 1, состоящий из вилки 2 с вертикальной осью вращения 3, неподвижного звена 4 оси вращения 3, установочной вилки 5, закрепленной на неподвижном звене 4 оси вращения 3, внутреннего кольца (рамки) 6 с горизонтальной осью вращения 7, установленного шарнирно в вилке 2, верхнего поводка 8 и нижнего поводка 9, закрепленных на внутреннем кольце 6 и направленных в противоположные стороны, водило 10, установленное на оружии 11 с возможностью перемещения вдоль оружия, проекционное устройство 12 с источником излучения 13, конденсором 14, контуром мушки 15 в фокальной плоскости, объективом 16, при этом проекционное устройство 12 установлено во внутреннем кольце 6 со смещением центра тяжести в сторону объектива 16, экран-прицел 17б установленный на оружии 11, прозрачный экpан 18 с изображением мишени 19, с пазами 20 для установки и перемещения в рамке 21 вдоль оптической оси 22, экран 22, на котором формируются изображения мишени 24, мушки 25, прицела 26.

Механизм вращения, изображенный на фиг. 7 как вариант исполнения, содержит вилку 1 с вертикальной осью вращения 2, а проекционное устройство 12, установлено в вилке шарнирно на регулируемых полуосях 3, 4, образующих для проекционного устройства 12 горизонтальную ось вращения 5. Поводок 6 закреплен на корпусе проекционного устройства 12, а установочная вилка 7 закреплена на корпусе тренажера.

Стрелковый тренажер работает следующим образом. До прицеливания луч света от источника излучения 13, проходящий через систему линз конденсора 14, контур мушки 15, объектив 16, прозрачный экран 18 с изображением мишени 18, формирует на экране 23 теневое, расплывчатое изображение мишени 24 и четкое (сфокусированное) изображение мушки 25, расположенное в нижней части экрана 23 за счет наклона проекционного устройства 12 под действием центра тяжести, смещенного в сторону объектива 16. При этом проекционное устройство 12 ориентируется относительно экрана 23 путем взаимодействия верхнего поводка 8 с установочной вилкой 5.

При прицеливании стрелок, ориентируясь по изображению мушки 25 на экране 23, находящейся в одной плоскости с нижним поводком 9, поднимает руку с оружием 11 и вводит водило 10 в кинематическую связь с нижним поводком 9 и, продолжая подъем оружия 11, поворачивает проекционное устройство 12 с внутренним кольцом 6 на горизонтальной оси вращения 7, при этом верхний поводок 8 выходит из кинематической связи с установочной вилкой 5 и обеспечивает свободу для поворота проекционного устройства 12 на горизонтальной 7 и вертикальной 8 осях механизма вращения 1. Одновременно с перемещением изображения мушки 25 вверх на экране 23 появляется расплывчатое, теневое изображение прицела 26, так как экран-прицел 17 вводится между экраном 23 и проекционным устройством 12 в зону луча. Стрелок наблюдает на экране 23 подвижные изображения прицела 26 и мушки 25, совмещает их относительно друг друга и относительно изображения мишени 24, управляя при этом оружием 11, связанным с устройством, формирующим изображения прицельных приспособлений. При завершении спуска стрелок опускает оружие, при этом водило 10 с поводком 9 уходит вниз, а проекционное устройство 12 поворачивается с внутренним кольцом 6 на горизонтальной оси 7, поднимает верхний поводок 8, входящий в кинематическую связь с установочной вилкой 5, при этом проекционное устройство 12 ориентируется относительно экрана 23.

При перемещении водила 10 вдоль оружия 11 усложняются или упрощаются условия тренировки в прицеливании. Например, чем ближе водило 10 расположено к осям 7 и 3 механизма вращения 1, тем труднее удержать изображение мушки 25 в изображении прорези прицела 26, так как укорачивается рычаг взаимодействия водила 10 с нижним поводком 9 и минимальное смещение оружия 11 дает значительные угловые смещения изображения мушки 25, и наоборот, чем дальше водило 10 от осей 7 и 3 механизма вращения 1, тем больше рычаг взаимодействия водила 10 с нижним поводком 9 и тем меньше угловые смещения проекционного устройства 12, а следовательно, и угловые смещения изображения мушки 25 на экране 23.

Изобретение относится к средствам для обучения и тренировки в прицеливании. Сущность изобретения состоит в том, что стрелковый тренажер снабжен формирователем изобретений прицельных приспособлений, а экран 23 расположен между стрелкой и формирователем изображений прицельных приспособлений и формирователем мишени, выполненным в виде прозрачного экрана 18 с изображением мишени 19, установленным между экраном 23 и проекционным устройством 12 с фокусирующей оптической системой, с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Проекционное устройство 12 установлено в механизме вращения, кинематически связанном с оружием 11 при прицеливании. 1 с.п.ф, 2 з.п.ф, 9 ил.

1. Стрелковый тренажер, содержащий оружие, формирователь изображения мишени, экран, отличающийся тем, что он снабжен формирователем изображений прицельных приспособлений, выполненным в виде проекционного устройства с фокусирующей оптической системой и контуром мушки в фокальной плоскости, установленного в механизме вращения, кинематически связанном с оружием при прицеливании, и в виде светонепроницаемого экрана, выполненного по контуру прицела, установленного на оружии и вводимого при прицеливании между экраном и проекционным устройством, а формирователь изображения мишени выполнен в виде прозрачного экрана с изображением мишени, установленного между экраном и проекционным устройством, при этом экран расположен между стрелком и формирователями изображений прицельных приспособлений и мишени. 2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что механизм вращения выполнен в виде универсальной шарнирной подвески с внутренним кольцом или рамкой, снабженной верхним и нижним поводками, закрепленными на внутреннем кольце, установочной вилкой, закрепленной на неподвижном звене вертикальной оси вращения подвески, кинематически связанной до прицеливания с верхним поводком, водилом, установленным на оружии с возможностью перемещения вдоль оружия, кинематически связанным при прицеливании с нижним поводком. 3. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что экран установлен на оружии.