КОНТРОЛЬНО-ТРЕНИРОВОЧНЫЙ ПРИБОР Российский патент 1998 года по МПК F41G3/26 

Описание изобретения
1.1 Название изобретения
Контрольно-тренировочный прибор
1.2 Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к средствам обучения экипажей бронетанковой техники и вооружения, и расчетов артиллерийских орудий.

1.3. Характеристика аналогов изобретения
В практике обучения войск за последнее время все более широкое применение находят различные учебно-тренировочные средства. Это обусловлено поступлением в войска современной боевой техники и вооружения, требующих выработки у обучаемых сложных навыков в их боевом применении, обучение непосредственно на боевой технике со штатным вооружением ограничено высокой амортизационной стоимостью этой техники, оружия и боеприпасов. Кроме того, на боевой технике и оружии не всегда представляются возможным контролировать действия обучаемых при стрельбе. Учебно-тренировочные средства позволяют, особенно на этапе первоначального обучения, сократить использование дорогостоящей боевой техники, боеприпасов и моторесурсов при обучении личного состава стрельбе из штатного оружия, т.е. сделать процесс обучения более экономичным.

Вместе с тем, они обеспечивают возможность более наглядно и доступно проводить занятия с личным составом, осуществлять контроль за действиями обучаемых в ходе занятий, своевременно выявлять допускаемые ошибки и их причины, одновременно обучать большее количество обучаемых, чем на боевой технике.

Учебно-тренировочные средства могут располагаться в местах дислокации войск, что создает условия для проведения занятий по огневой подготовке без выезда в учебные центры, которые, как правило, находятся на значительном удалении от мест постоянной дислокации войсковых частей. Все это способствует повышению интенсификации процесса обучения и выработке у личного состава в более короткие сроки профессиональных навыков в эффективном применении вооружения для поражения различных целей в современном бою.

К учебно-тренировочным средствам (УТС) по огневой подготовке относятся (см. Обучение стрельбе из танков на учебно-тренировочных средствах. -М.: МО СССР, 1980, 152 с. с. 4):
контрольно-тренировочные приборы;
тренажеры;
вкладные стволы к танковым путам и приспособления для учебной и имитационной стрельбы.

Известны контрольно-тренировочные приборы:
пантограф-укалыватель:
окулярная насадка;
контрольно-оптический прибор и т. п., которые предназначаются для контроля за правильностью действий при обучении стрельбе из штатного оружия. Эти приборы позволяют руководителю наблюдать результаты "стрельбы" и выявлять ошибки, допускаемые обучаемыми. Они могут использоваться на занятиях, проводимых непосредственно на штатном оружии и на тренажерах.

1.4. Характеристика прототипа
Известен автоматический пантограф-укалыватель (см. Обучение стрельбе из танков на учебно-тренировочных средствах. МО СССР. М. 1980 г., с. 79), предназначенный для контроля за действиями наводчика механизмами наводки танковой пушки (стабилизатором, подъемным и поворотным механизмами).

Автоматический пантограф-укалыватель состоит из: кронштейна-1, держателя-2, пантографа-укалывателя-3, карандашедержателя-4 (фиг. 1).

Пантограф-укалыватель с помощью кронштейна 1 и держателя 2 закрепляется на дульной части ствола пушки танка или ее макете на тренажере огневой подготовки танкистов (ТОПТ) (см. Обучение стрельбе из танков на учебно-тренировочных средствах. МО СССР. М. 1980 -152с. с.37). В карандашедержатель вставляется карандаш длиной 5 - 7 см. Перед дульным срезом ствола пушки танка или ее макета на ТОПТ на расстоянии 6 - 7 см устанавливается экран, к которому прикрепляется лист чистой плотной бумаги. Экран ставится так, чтобы карандаш плотно прижимался к листу бумаги. На удалении 15 - 20 м перед танком или ТОПТ устанавливаются фигурные мишени для тренировки в действиях с механизмами наводки с помощью пантографа-укалывателя: - "конверт", - "спираль", - "конверт-спираль", имеющие толщину линии 5 мм (фиг. 2,3,4).

Обучаемый, занимающий место наводчика, действуя механизмами наводки, наводит вершину центрального угольника прицела в точку 1 и последовательно очерчивает вершиной центрального угольника прицела фигуру мишени, изображенной на щите, а пантограф с карандашом вычерчивает аналогичную фигуру на экране.

Оценка обучающим действий обучаемого производится по времени выполнения упражнения и величине отклонения карандашной линии от линии фигурной мишени.

Для оценки действий обучаемых используются установленные нормативы: времени вычерчивания фигуры и ступенчатости линии. Измерение времени вычерчивания фигуры осуществляется секундомером, а отклонение карандашной линии от линии фигурной мишени (ее ступенчатости) - линейкой. После выполнения упражнения обучаемым плотный лист бумаги на экране заменяется на новый.

Пантограф-укалыватель аналогичного устройства используется при обучении расчетов артиллерийских орудий действиям механизмами наведения.

Недостатками прототипа являются:
1. Значительное время на подготовку устройства к работе.

2. Отсутствует автоматизация процесса обучения и оценки действий обучаемых.

3. Необходимо после каждого обучаемого заменять лист бумаги, используемый для вычерчивания фигур.

1.5. Характеристика прототипа
Известен газовый гелевый неоновый лазер (ЛГН-213Б), применяемый в учебных заведениях для демонстрации оптических эффектов (см. Газовый гелевый неоновый лазер (ЛГН-213). -М.: Информэлектро, 1988 г.).

Известный лазер ЛГН-213Б применяется также в качестве лазерной указки (как указатель направления) при чтении лекций. Лазер ЛГН-213Б является источником когерентного поляризованного излучения с длиной волны 0,633 мкм. Используемый излучатель ИЛГН-213-1 создает среднюю мощность лазерного излучения не менее 1,0 МВТ и имеет диаметр пучка лазерного излучения, равный 1 мм. Напряжение питающей сети лазера ЛГН-213Б не менее 23В, нормальное постоянное 27В, не более 34В. Потребляемая мощность 36Вт.

Конструктивно лазер состоит из двух частей: излучателя и блока питания. Излучатель имеет форму цилиндра. В излучателе размещена газоразрядная трубка с резонатором и часть балластного сопротивления.

Блок питания лазера ЛГН-213Б соединен с излучателем через кабель с помощью высоковольного разъема.

Задача настоящего изобретения состоит в автоматизации процесса обучения и оценки действий обучаемых, а также сокращении времени на подготовку прибора к работе.

1.6. Сущность изобретения
Для достижения этой задачи разработан контрольно-тренировочный прибор, состоящий из щита-экрана, установленного на стойке, и газового гелевого неонового лазера ЛГН-213Б с блоком питания.

Излучатель лазера закреплен на кремальерном устройстве у дульного среза пушки или ее макета. Блок питания и излучатель соединены высоковольтным проводом. На переднем конце излучателя укреплена подвижная шторка, в закрытом состоянии перекрывающая лазерный луч. Шторка открывается при нажатии обучаемым на кнопку "Выстрел" на пульте управления стабилизатором пушки или на механизме ее вертикальной наводки.

Для тренировки обучаемого действиям механизмами наводки на щите-экране находится фигурная мишень "конверт-спираль" с лампочками. В электрической цепи каждой лампочки имеется фотоэлектрический приемник излучения, расположенный ниже ее на определенном расстоянии.

Изобретение поясняется фиг. 1 - 7
1.7. Перечень фигур и чертежей
Фиг. 1 Контрольно-тренировочный прибор. Автоматический пантограф-укалыватель.

Фиг. 2 Контрольно-тренировочный прибор. Фигурная мишень для тренировки в действиях механизмами наводки с помощью пантографа-укалывателя - "конверт".

Фиг. 3 Контрольно-тренировочный прибор. Фигурная мишень для тренировки в действиях механизмами наводки с помощью пантографа-укалывателя - "спираль".

фиг. 4 Контрольно-тренировочный прибор. Фигурная мишень для тренировки в действиях механизмами наводки с помощью пантографа-укалывателя - "конверт-спираль".

Фиг. 5 Контрольно-тренировочный прибор. Размещение контрольно-тренировочного прибора на танке, орудии или ТОПТе.

Фиг. 6 Контрольно-тренировочный прибор. Фигурная мишень "конверт-спираль с лампочками" для тренировки в действиях механизмами наводки с помощью контрольно-тренировочного прибора.

Фиг. 7 Контрольно-тренировочный прибор. Функциональная схема.

На фигурах изображены: 1 - щит-экран; 2 - кремальерный механизм; 3 - хомут крепления излучателя лазера к кремальерному механизму;
4 - излучатель лазера;
5 - электрический провод высокого напряжения;
6 - блок питания лазера;
7 - прицел;
8 - электрический провод механизма привода шторки излучателя лазера;
9 - хомут крепления кремальерного механизма к пушке;
10 - механизм привода шторки излучателя лазера;
11 - фигурная мишень "конверт-спираль с лампочками";
12 - поворотная головка щита-экрана;
13 - электрический провод питания электросхемы щита-экрана;
14 - пульт регистрации;
15 - электропровод, соединяющий электросхему щита-экрана с пультом регистрации;
16 - фотоэлектрический приемник излучения;
17 - лампочка;
18 - пульт регистрации.

Структурная схема контрольно-тренировочного прибора, функциональное назначение блоков и порядок работы прибора представлены на фиг. 7.

1. Пульт управления обучаемого предназначен для наведения центральной прицельной марки на цель (иммитатор цели) и осуществления имитации стрельбы.

2. Блок управления шторкой предназначен для осуществления открывания и закрывания шторки излучателя.

3. Лазер предназначен для иммитации процесса производства выстрела.

4. Блок регистрации общего количества попыток предназначен для учета количества всех попыток, предпринятых обучаемым для поражения цели.

5. Блок иммитации "удачного" попадания предназначен для гашения лампочки-иммитатора цели и на формирование сигнала для блока регистрации количества "удачных" попыток.

6. Блок регистрации количества "удачных" попыток предназначен для учета количества попыток, предпринятых обучаемым, которые закончились погашением лампочки-иммитатора цели, то есть "попаданием в цель".

7. Блок регистрации времени предназначен для учета продолжительности выполнения упражнения и для формирования сигнала на остановку выполнения упражнения в случае исчерпания заданного лимита времени.

8. Блок учета временных ограничений предназначен для формирования сигнала на погашение лампы-иммитатора цели в случае исчерпания лимита времени.

9. Принимающее устройство контрольно-измерительного прибора (КТО) предназначено для преобразования световой энергии луча лазера в электрический сигнал.

10. Блок имитаторов целей предназначен для иммитации наличия пораженных (погасших лампочек) и непораженных (горящих лампочек) целей в поле зрения обучаемого. Представляет собой щит-экран с набором лампочек, расположенных в определенном порядке.

11. Пульт управления руководителя предназначен для включения и выключения цепей питания КТП, ввода информации с места руководителя об условиях выполнения упражнения (задания лимита времени) и ввода оценочных показателей.

12. Блок информации (табло) предназначен для индикации информации о времени выполнения упражнения, о времени до завершения упражнения, об общем количестве выполненных попыток, о количестве удачных попыток, об оценке за упражнение.

1.8. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Контрольно-тренировочный прибор может быть изготовлен по существующей технологии на заводе учебного оборудования или в мастерской военного объединения с использованием материалов и элементной базы, традиционно применяемых при изготовлении учебно-материальной базы для войск.

Контрольно-тренировочный прибор в статистическом состоянии представляет собой щит-экран 1, на котором изображена фигурная кривая "конверт-спираль" 11. На "конверте-спирали" расположены электрические лампочки 17, под лампочками на одинаковом определенном расстоянии находятся фотоэлектрические приемники излучения 16, включенные в электрическую цепь питания лампочек (фиг. 3). Щит-экран прикреплен к стойке при помощи поворотной головки 12 и соединен с бортовой сетью танка, орудия или ТОПТ электрическим кабелем 13. Около дульного среза пушки танка, орудия или ТОПТа двумя хомутами 9 укреплен кремальерный механизм 2, на котором хомутом 3 закреплен излучатель лазера 4. На переднем конце излучателя лазера находится механизм привода шторки излучателя лазера 10, подключенный к бортовой сети танка или аккумулятору артиллерийского орудия проводом 8 и срабатывающий при нажатии на кнопку "Выстрел" спускового механизма пушки танка (ТОПТ) или орудия.

На танке, орудии или ТОПТе установлен высоковольтный блок питания излучателя лазера 6. Блок питания соединен с излучателем лазера электрическим проводом высокого напряжения 5. Блок питания соединен также с бортовой сетью танка, ТОПТ или аккумулятором орудия и заземлен. Результаты обучения фиксируются на пульте регистрации 14.

1.8.1.Работа прибора
Для подготовки контрольно-тренировочного прибора к работе необходимо подключить блок питания 6 к бортовой сети и заземлить. Прикрепить к пушке у дульного среза при помощи хомутов 9 кремальерный механизм 2, на котором закрепить хомутом 3 излучатель лазера 4. Установить на переднем конце излучателя лазера механизм привода шторки 10. Соединить проводом высокого напряжения 5 блок питания с излучателем лазера, проводом 8 с бортовой сетью через кнопку "выстрел" спускового механизма пушки (орудия). Подключить к бортовой сети танка, ТОПТ или орудия проводом 13 щит-экран 1, на котором нанесена фигурная мишень "конверт-спираль" с лампочками 11 и навести механизмами пушки центральную марку прицела 7 в одну из горящих лампочек. Открыв шторку 10 излучателя лазера 4 путем подачи напряжения бортовой сети через электрический провод 8 на механизм привода шторки и удерживая шторку в открытом состоянии, действуя кремальерным механизмом 2, направить луч лазера в фотоэлектрический приемник излучения 16, находящийся (на щите-экране) под горящей лампочкой. Лампочка должна погаснуть, а на пульте регистрации 15 должна появиться информация о срабатывании электрической схемы контрольно-тренировочного прибора. Проверить настройку КТП еще по двум-трем лампочкам.

Работа контрольно-тренировочного прибора осуществляется следующим образом. (Описание обучения действиям механизмами наведения пушки приведено ниже применительно только к обучению экипажей танков). Обучение начинается с постановки задачи руководителем и объяснением обучаемым правил действия механизмами наведения пушки и порядка вычерчивания фигурной кривой "конверт-спираль". Она вычерчивается в последовательности, указанной цифрами, начиная с цифры 1.

На каждом танке (ТОПТе) тренируются двое обучаемых. По команде "К машинам" обучаемые выстраиваются сзади танков, а по команде "К бою" один обучаемый занимает место наводчика в танке (ТОПТе), а другой - у пульта регистрации результатов обучения.

Обучаемый, занимающий место наводчика, наводит при помощи поворотного или подъемного механизмов пушки вершину центральной прицельной марки в точку с цифрой 1 на фигурной кривой "конверт- спираль с лампочками" и докладывает о готовности к выполнению упражнения. По команде руководителя " К вычерчиванию кривой приступить", обучаемый, действуя механизмами наводки пушки, последовательно очерчивает вершиной прицельной марки фигурную кривую "конверт-спираль" и при совмещении вершины прицельной марки с очередной лампочкой нажимает на кнопку "Выстрел". При этом шторка открывается, луч лазера попадает в фотоэлектрический приемник излучения, электрическая цепь лампочки разрывается - лампочка гаснет, что регистрируется на пульте регистрации. Для оценки действий обучаемых руководитель пользуется нормативами (см., с. 83).

Источники информации
1. Обучение стрельбе из танков на учебно-тренировочных средствах. М., МО СССР, 1980, 152 с.

2. Газовый гелевый неоновый лазер (ЛГН-213). Информэлектро. 1988.

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам, предназначенным для контроля за действиями наводчика механизмами наводки танковой пушки (стабилизатором, подъемным и поворотным механизмами). Техническим результатом является автоматизация процесса обучения и оценки действий обучаемых, а также сокращение времени на подготовку прибора к работе. Контрольно-тренировочный прибор выполнен в виде щита-экрана, установленного на стойке лазерного излучателя, закрепленного на кремальерном механизме у дульного среза пушки или ее макета. На переднем конце излучателя имеется шторка, срабатывающая при нажатии на кнопку "Выстрел", расположенную на рукоятке пульта управления стабилизатора или на рукоятке механизма вертикальной наводки орудия. На щите-экране изображена фигурная кривая линия, на которой размещены электрические лампочки. Под лампочками расположены на равном расстоянии электрические приемники излучения, которые включены в электрическую цепь питания каждой лампочки и преобразуют световую энергию лазерного луча в электрическую энергию, тем самым формируя сигнал на разрыв цепи питания лампочки, который регистрируется на пульте учета результатов обучения, имеющем электрическую связь с электрической схемой щита-экрана. 7 ил.

Контрольно-тренировочный прибор, содержащий прибор, установленный на кремальерном механизме у дульного среза танковой пушки или ее макете на тренажере огневой подготовки танкистов и щит-экран с изображенной на нем фигурной кривой линией, причем танк или тренажер огневой подготовки танкистов включают механизмы наводки и спусковой механизм с кнопкой "Выстрел", отличающийся тем, что он снабжен пультом регистрации результатов обучения, а прибор выполнен в виде лазерного излучателя, на переднем конце которого установлена шторка с приводом, причем лазерный излучатель и привод шторки связаны с кнопкой "Выстрел" спускового механизма, при этом щит-экран снабжен лампочками, расположенными на фигурной кривой линии, соединенными параллельно и связанными с бортовой сетью танка или тренажера огневой подготовки танкистов, а в электрической цепи каждой лампочки установлен дополнительно введенный электрический приемник излучения, выполненный с возможностью преобразования световой энергии лазерного луча в электрическую энергию и формирования, тем самым, сигнала на разрыв цепи питания лампочки для регистрации его на пульте регистрации результатов обучения, который связан с электрической схемой на щите-экране.