УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 1999 года по МПК F41G3/26 

Изобретение относится к средствам обучения стрельбе экипажей бронетанковой техники и вооружения и расчетов артиллерийских орудий наземной артиллерии.

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 представляется возможным контролировать действия обучаемых при стрельбе. Учебно-тренировочные средства позволяют сократить время использования дорогостоящей боевой техники, боеприпасов и моторесурсов при обучении личного состава стрельбе из штатного оружия, особенно на этапе первоначального обучения, т. е. сделать процесс обучения более экономичным.

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

Учебно-тренировочные средства могут располагаться в местах постоянной 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 интенсивности 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. МО СССР. М. , 1980, 152 с. 4): контрольно-тренировочные приборы; тренажеры; вкладные стволы к танковым пушкам и приспособления для учебной и имитационной стрельбы.

Известны контрольно-тренировочные приборы: пантограф-укалыватель; окулярная насадка; контрольно-оптические приборы 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.

Известен газовый гелевый неоновый лазер (ЛГН-2135), применяемый в учебных заведениях для демонстрации оптических эффектов (см. "Газовый гелевый неоновый лазер (ЛГН-213), М., Информэлектро, 1988).

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. 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 23 В, нормальное постоянное 27 В, не более 34 В. Потребляемая мощность 36 Вт.

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 высоковольтным кабелем, имеющим высоковольтный разъем.

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

Автоматический пантограф-укалыватель состоит из: щита-экрана, кронштейна, держателя, пантографа-укалывателя, карандашедержателя.

Пантограф-укалыватель с помощью кронштейна и держателя закрепляется на дульной части ствола пушки танка или ее макета на тренажере огневой подготовки танкистов (ТОПТ) или артиллерийского орудия. В карандашедержатель вставляется карандаш длиной 5-7 см. Перед дульным срезом ствола пушки танка или ее макета на тренажере огневой подготовки танкистов на расстоянии 6-7 см устанавливается щит, к которому прикрепляется лист чистой плотной бумаги. Щит ставится так, чтобы карандаш плотно прижимался к листу бумаги. На удалении 15-20 м перед танком или тренажером огневой подготовки танкистов устанавливается щит, на котором имеются фигурные мишени для тренировки в действиях с механизмами наведения с помощью пантографа-укалывателя: - "конверт", - "спираль", - "конверт-спираль", имеющие толщину линии 5 мм.

Обучаемый, занимающий место наводчика, действуя механизмами наведения пушки, наводит вершину центрального угольника прицела в точку N 1 фигурной мишени и последовательно очерчивает вершиной центрального угольника прицела фигуру мишени, а пантограф с карандашом вычерчивает аналогичную фигуру на листе чистой плотной бумаги, укрепленной на щите.

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 наземной артиллерии действиям по управлению механизмами наведения.

Недостатками прототипа являются: значительное время на подготовку устройства к работе; отсутствует автоматизация процесса обучения и оценки действий обучаемых; необходимо после каждого обучаемого заменять лист бумаги, используемый для вычерчивания фигур; нельзя использовать прототип для обучения и тренировки в целеуказании и переносе "огня" по различным видам целей, находящихся на различных дальностях, разведке целей и целеуказанию по ориентирам; нельзя использовать прототип при "стрельбе с ходу" на тренажере огневой подготовки танкистов (ТОПТ-1 или ТОПТ-2).

Задачей изобретения является автоматизация процесса обучения и оценки действий обучаемых, сокращение времени на подготовку к занятиям и обучение стрельбе и переносу огня по различным видам целей на различных дальностях, обучение разведке целей и целеуказанию по ориентирам и по рубежам при стрельбе "с места" и "с ходу".

Данная задача решается за счет использования лазерного излучателя со шторкой в качестве указателя, установленного на кремальерном механизме [кремальерный механизм (кремальера) состоит из зубчатого колеса, соединенного с зубчатой рейкой; применяется в корабельных и других оптических и измерительных приборах, где требуется плавность передвижения их частей на точные расстояния (Военно-морской словарь. -М. : Воениздат, 510 с., с. 208)] у дульного среза пушки танка или орудия наземной артиллерии; применении щита с кольцами Ландольта [Ландольта таблица (E.Landolt, швейцарский офтальмолог, 1846-1926) - интернациональная таблица для определения остроты зрения у неграмотных, состоящая из оптотипов - колец Ландольта (колец с разрывом) разной величины; исследуемый должен указать, в какую сторону направлен разрыв (Большая медицинская энциклопедия. Главный редактор академик Б.В. Петровский. Издание третье. Издательство "Советская энциклопедия", том 12, с. 313)] различной личной величины, с лампочками, находящимися в кольцах и приемников лазерного излучения, расположенных под кольцами Ландольта.

При попадании лазерного луча в приемник лазерного излучения происходит срабатывание реле в электрической цепи лампочки - лампочка гаснет - цель поражена.

Использование тренажеров огневой подготовки танкистов, например, ТОПТ-1 или ТОПТ-2 обеспечивает обучение разведке, целеуказанию целей и стрельбе в движении.

Предлагаемое учебно-тренировочное средство состоит из щита (экрана), установленного, например, на шаровой поворотной головке стойки, лазерного излучателя, например газового гелевого неонового лазера ЛГН-213Б, пульта управления и регистрации, электрической схемы.

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 вертикального наведения; при этом лазерный луч попадает на экран, на котором для обучения или тренировки обучаемого действиям c механизмом наведения при стрельбе "с ходу" и "с места", переносу огня по различным видам "целей" на различных дальностях, целеуказанию по ориентирам и по рубежам расположены кольца Ландольта различной величины в зависимости от дальности до "целей". Каждое кольцо Ландольта (с различным положением разрыва кольца: вверх, вниз, вправо, влево) предварительно соотносится с определенным видом "цели", например, разрыв - вверх - ПТУР на автомобиле; разрыв - вниз - танк; разрыв - вправо - бронетранспортер; разрыв - влево - танк в окопе.

В качестве пульта управления могут использоваться механизмы наведения пушки (орудия), при этом спусковой механизм с кнопкой "выстрел" соединен с механизмом привода шторки.

В то же время электрические приемники излучения выполнены с возможностью преобразования световой энергии лазерного луча в электрическую энергию и формирования тем самым сигнала на разрыв в цепи питания лампочки в "кольце Ландольта" и подачи сигнала на пульт регистрации результатов обучения, который связан с электрической схемой на щите.

Изобретение поясняется фиг. 1 - 3.

Фиг. 1 - учебно-тренировочное средство: размещение средства на танке (орудии) или тренажере огневой подготовки танкистов, например ТОПТе.

Фиг. 2 - учебно-тренировочное средство: щит с ориентирами и целями - кольцами Ландольта.

Фиг. 3 - структурная схема учебно-тренировочного средства.

На фигурах изображены: 1 - щит; 2 - кремальерный механизм; 3 - излучатель лазера; 4 - хомут крепления кремальерного механизма к пушке танка (орудия) или тренажера огневой подготовки (ТОПТ); 5 - электрический провод механизма привода шторки излучателя лазера; 6 - электрический провод питания излучателя лазера; 7 - высоковольтный блок питания излучателя лазера; 8 - башня танка или тренажера огневой подготовки (ТОПТ); 9 - прицел пушки; 10 - хомут крепления излучателя лазера к кремальерному механизму; 11 - механизм привода шторки излучателя лазера; 12 - электрический провод питания электрической схемы щита; 13 - поворотная шаровая головка стойки щита; 14 - стойка щита; 15 - электрический провод, соединяющий электрическую схему щита с пультом регистрации; 16 - пульт регистрации; 17 - приемник лазерного излучения; 18 - лампочка в кольце Ландольта; 19 - кольцо Ландольта 20 - ориентир; 21 - лампочка ориентира.

Учебно-тренировочное средство может быть изготовлено по существующей технологии на заводе учебного оборудования или в мастерской войскового объединения с использованием материалов и элементной базы, традиционно применяемых при изготовлении учебно-тренировочных средств для войск.

Учебно-тренировочное средство в статическом состоянии представляет собой щит 1, укрепленный вертикально на стойке 14, имеющей шаровую поворотную головку 13 и электрически соединенный с бортовой сетью танка или тренажера огневой подготовки танкистов проводом 12. На щите расположены кольца Ландольта 19, внутри которых имеются лампочки 18. Под каждым кольцом Ландольта на одинаковом расстоянии L от его центра расположен приемник лазерного излучения 17, который включен в электрическую цепь лампочки.

Около дульного среза пушки танка, тренажера огневой подготовки или артиллерийского орудия двумя хомутами 4 укреплен кремальерный механизм 2, на котором хомутом 10 закреплен излучатель лазера 3. На переднем конце излучателя лазера установлен механизм привода шторки излучателя лазера 11. Шторка постоянно перекрывает лазерный луч. Механизм привода шторки излучателя лазера подключен в электрическую цепь кнопки "выстрел" проводом 5 и срабатывает при нажатии на кнопку "выстрел" спускового механизма пушки танка, тренажера огневой подготовки танкистов или орудия.

На башне танка 8, орудия или тренажера огневой подготовки танкистов установлен высоковольтный блок питания 7 излучателя лазера. Блок питания соединен также с бортовой сетью танка, тренажера огневой подготовки танкистов или аккумулятором орудия и заземлен.

Электрическая схема щита соединена проводом 15 с пультом регистрации 16. На пульте регистрации фиксируются результаты обучения.

Блоки схемы учебно-тренировочного средства предназначены для выполнения следующих функций: 22 - пульт управления обучаемого предназначен для наведения центральной прицельной марки на "цель" и осуществления имитации стрельбы; 23 - блок управления шторкой предназначен для открытия и закрытия шторки излучателя; 24 - лазер предназначен для имитации процесса производства выстрела; 25 - блок регистрации общего количества попыток предназначен для учета количества всех попыток, предпринятых обучаемым для поражения цели; 26 - блок имитации "удачного" попадания предназначен для формирования сигнала для прекращения ведения огня и для формирования сигнала для блока регистрации количества "удачных" попыток для поражения цели; 27 - блок регистрации количества "удачных" попыток предназначен для учета количества попыток, предпринятых обучаемым, которые закончились гашением лампочки в кольце Ландольта то есть "попаданием в цель"; 28 - блок регистрации времени предназначен для учета продолжительности выполнения упражнения, для формирования сигнала на остановку выполнения упражнения в целом и для формирования сигнала на прекращение выполнения упражнения в случае превышения заданного лимита времени путем закрытия шторки лазерного излучателя; 29 - блок выбора групп целей предназначен для случайного выбора нескольких различных групп целей; 30 - принимающее устройство цели предназначено для преобразования световой энергии луча лазера в электрический сигнал; 31 - блок имитации цели предназначен для имитации наличия пораженной и непораженной цели в поле зрения обучаемого; 32 - блок управления огнем цели предназначен для открытия огня целью и окончания огня после окончания заданного времени ее действия; 33 - блок информации (табло) предназначен для индикации информации о времени выполнения упражнения, о времени, оставшемся до завершения упражнения, об общем количестве выполненных попыток, о количестве удачных попыток, об оценке за выполненное упражнение; 34 - пульт управления руководителя предназначен для включения и выключения цепей питания учебно-тренировочного средства, ввода информации с места руководителя об условиях выполнения упражнения (задания лимита времени) и ввода оценочных показателей.

Подготовка учебно-тренировочного средства к работе.

При подготовке прибора к работе руководитель занятия устанавливает щит 1 на расстоянии 20 м от дульного среза пушки танка или тренажера огневой подготовки танкистов, включает цепи питания учебно-тренировочного средства и производит юстировку лазерного излучателя 3: при правильном наведении центральной прицельной марки в имитатор цели (в лампочку в кольце Ландольта 18) при помощи кремальерного механизма 2 добивается попадания пучка лазерного излучения (при открытой шторке) в фотоэлектрический приемник излучения 17. Лампочка при этом должна гаснуть. Определяет лимит времени на выполнение упражнения, устанавливает переключатель выбора вариантов групп целей в одно из четырех положений, тем самым определяются 16 "целей" (по 4 каждого типа), расположенных в случайном порядке на щите.

Работа учебно-тренировочного средства.

Обучаемый занимает место за пультом управления наводчика. Руководитель занятия одновременно с подачей команды на выполнение упражнения включает цепи питания. При этом начинает работу блок регистрации времени, блок учета временных ограничений и загорается первая из 16-ти лампочек, имитирующих цель. Обучаемый осуществляет поиск цели, определяет ее положение относительно ближайшего ориентира, включает лампочку под этим ориентиром и производит целеуказание: положение цели относительно ближайшего ориентира, вид обнаруженной цели (в соответствии с видом кольца Ландольта), дальность до цели, тип снаряда и исходные установки для "стрельбы", наводит центральную прицельную марку на "цель".

При точном совмещении прицельной марки с имитатором цели (горящей лампочкой в кольце Ландольта), обучаемый нажимает кнопку "Выстрел" на рукоятке пульта управления стабилизатором пушки или на рукоятке механизма ее вертикального наведения, тем самым формируя сигнал на открытие шторки излучателя лазера. Этот сигнал, попадая в блок управления шторкой излучателя лазера, приводит в действие механизм открывания шторки, шторка открывается и луч лазера попадает в приемник лазерного излучения, находящийся под лампочкой в кольце Ландольта. При этом формируется сигнал для блока регистрации общего количества попыток, счетчик общего количества попыток увеличивается на единицу. При точном (правильном) наведении прицельной марки на имитатор цели (лампочку в кольце Ландольта) луч лазера попадает в приемное устройство "цели", которое, преобразуя световую энергию лазерного пучка света в электрическую, формирует сигнал в блок имитации "удачного" попадания.

Блок имитации "удачного" попадания формирует сигнал на разрыв электрической цепи лампочки, которая гаснет - цель поражена, и подает сигнал в блок регистрации "удачного" количества попыток на увеличение счетчика на единицу.

При превышении установленного лимита времени на поражение цели в блоке учета временных ограничений формируется сигнал на гашение лампочки-цели и сигнал, запрещающий открытие шторки излучателя (при этом может подаваться и звуковой сигнал для оповещения обучаемого), цель считается не пораженной.

Информация о ходе выполнения упражнения: время выполнения, общее количество выстрелов, количество "удачных" выстрелов, при необходимости - время до окончания упражнения и оценка обучаемому отображается на световом табло, которое находится в поле зрения обучаемого или в любом другом месте. Оценка обучаемому выставляется руководителем на основании действующих нормативов.

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.- М., 1988.

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам, предназначенным для контроля за действиями наводчика механизмов наводки танковой пушки (пультом управления стабилизатором, подъемным и поворотным механизмами), а также подъемных и поворотных механизмов орудия наземной артиллерии. Техническим результатом изобретения является автоматизация процесса обучения и оценка действий обучаемого, сокращение времени на подготовку к занятиям и обучение стрельбе и переносу огня по различным видам целей на различных дальностях, обучение разведке целей и целеуказанию по ориентирам и по рубежам при стрельбе "с ходу" и "с места". Учебно-тренировочное средство состоит из щита, лазерного излучателя, установленного у дульного среза пушки, блока питания и пульта управления. 3 ил.

Учебно-тренировочное средство, содержащее прибор, установленный у дульного среза танковой пушки, орудия или тренажера огневой подготовки на кремальерном механизме, и щит, причем танк, орудие или тренажер огневой подготовки включает механизм наведения и спусковой механизм с кнопкой "Выстрел", отличающееся тем, что оно снабжено пультом регистрации результатов обучения, а прибор выполнен в виде лазерного излучателя, на переднем конце которого установлена шторка с приводом, причем привод шторки связан с кнопкой "Выстрел" спускового механизма, а на щите имеются ориентиры и расположенные по рубежам имитаторы цели в виде колец Ландольта, имеющие внутри лампочки, при этом имитаторы цели снабжены приемниками лазерного излучения, соединенными с бортовой сетью танка, орудия или тренажера огневой подготовки, а электрический приемник излучения выполнен с возможностью преобразования лазерного луча в электрическую энергию и формирования тем самым сигнала на разрыв цепи питания лампочки и регистрации его на пульте регистрации обучения, который связан с электрической схемой на щите.