СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВООРУЖЕНИЕМ ТАНКА Российский патент 2002 года по МПК F41G5/24 

Изобретение относится к области технических средств управления огнем объектов военной, например бронетанковой, техники, оснащенных артиллерийской системой вооружения и техническими средствами измерения значений факторов, влияющих на точность стрельбы.

Известны системы управления вооружением, установленные на современных объектах бронетанковой техники, в состав которых входят как автоматические, так и неавтоматические устройства измерения и передачи информации об условиях стрельбы, позволяющие наводчику измерять дальность до цели глазомерно или с помощью лазерного дальномера, осуществлять подготовку и производство выстрелов, а также определять величину углов прицеливания и бокового упреждения в зависимости от дальности до цели, взаимного перемещения танка и цели, угла крена оси цапф орудия, скорости бокового ветра, отклонения условий стрельбы от нормальных, учитывающих изменения начальной скорости снаряда в зависимости от партии заряда, износа канала ствола орудия, температуры заряда, атмосферного давления и температуры воздуха (см. Танки Т-64Б и Т-64Б1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, кн.1. - М.: Воениздат, 1983, -136 с. Открытое издание).

Результаты теоретических экспериментальных исследований различных способов измерения и учета отклонений условий стрельбы от нормальных показывают, что каждый из них обладает определенными достоинствами и недостатками. Например, при учете отклонений условий стрельбы от нормальных применением неавтоматических устройств измерения и ввода исходных данных требуется набор измерительных приборов (термометр, барометр и т.д.), установленных на специальных машинах управления, с помощью которых наводчик получает необходимую (первоначальную) информацию в период подготовки к боевым действиям и вручную вводит ее в баллистический вычислитель. Очевидно, что данный способ не обеспечивает требуемой точности измерения и не позволяет учитывать изменения значений факторов в течение дня боя.

При установке автоматических устройств измерения и ввода отклонений условий стрельбы от нормальных ошибки измерения не велики и не оказывают существенного влияния на точность стрельбы. Однако данные устройства не обеспечивают надежного измерения значений факторов, влияющих на точность стрельбы, так как большинство из них (например, датчики ветра, давления, температуры воздуха и т. д.) должны быть размещены на башне танка и поэтому могут быть подвержены воздействию различных поражающих факторов (осколков снарядов, пуль, ударной волны и т.д.).

В качестве прототипа выбрана система управления огнем (СУО) танка Т-80Б, содержащая прицел-дальномер с кнопкой включения цикла автоматического заряжания пушки, стабилизатор вооружения, танковый баллистический вычислитель с потенциометрами для ручного ввода поправок на температуру воздуха, изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов, атмосферное давление, износ канала ствола, температуру заряда и автоматическими датчиками ветра, крена, скорости танка и курсового угла (Танк Т-80Б. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, кн.1. - М.: Воениздат, 1984, -с. 99-253. Открытое издание. Прототип).

При оснащении системы управления вооружения танка автоматическими и неавтоматическими устройствами измерения и ввода поправок на отклонения условий стрельбы от нормальных обеспечивается возможность их учета и повышения точности стрельбы. Однако при использовании данных устройств известная система обладает следующими принципиальными недостатками, которые могут привести к снижению точности стрельбы из танка:
выход из строя автоматического устройства учета и ввода поправок на отклонение одного из условий стрельбы может привести к тому, что величина вводимого сигнала не будет соответствовать действительности (например, вместо скорости ветра 5 м/с будет вводиться соответствующая поправка для скорости ветра 10 м/с), что приведет к снижению точности стрельбы;
неавтоматические устройства учета и ввода исходных данных для стрельбы не обеспечивают требуемой точности измерения и ввода их в баллистический вычислитель, а также не учитывают изменения измеряемых величин в течение дня боя;
не обеспечивается объективный контроль правильности получения информации об условиях стрельбы.

Задачей настоящего изобретения является разработка системы управления вооружением танка, позволяющей повысить точность стрельбы за счет обеспечения объективного контроля достоверности информации, необходимой для подготовки выстрела, и автоматизации процесса выбора и ввода действительных значений измеряемых величин.

Решение поставленной задачи достигается включением в состав комплекса вооружения комбинированной системы учета и ввода поправок на отклонения условий стрельбы от нормальных, объединяющей неавтоматические и автоматические устройства получения информации и ввода ее в баллистический вычислитель по каждой измеряемой величине.

При этом система управления вооружением танка содержит прицел-дальномер с кнопкой включения цикла автоматического заряжания пушки, стабилизатор вооружения, танковый баллистический вычислитель с потенциометрами ручного ввода поправок на температуру воздуха, изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов, атмосферное давление, износ канала ствола, температуру заряда и автоматическими датчиками ветра, крена, скорости танка и курсового угла, последовательно соединенные блок управления, входы которого соединены с выходами танкового баллистического вычислителя и кнопкой включения цикла автоматического заряжания пушки, первый коммутатор, входы которого соединены с потенциометрами ручного ввода поправок на температуру воздуха, атмосферное давление, износ канала ствола, температуру заряда, а выход - со входом танкового баллистического вычислителя, блок вычисления погрешности и блок сравнения, выход которого соединен со входом первого коммутатора, блок хранения информации, вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а выход - с входом блока сравнения, второй коммутатор, входы которого соединены с выходами блока управления, блока сравнения и автоматического датчика ветра, а выходы - с входами танкового баллистического вычислителя и блока вычисления погрешности, потенциометр для ручного ввода поправки на скорость ветра, выход которого соединен со входом первого коммутатора, автоматические датчики атмосферного давления, температуры воздуха, температуры заряда и износа канала ствола орудия, выходы которых соединены со входами второго коммутатора, блок индикации, вход которого соединен с выходом блока сравнения.

Изобретение поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема предложенной системы управления вооружением танка: где:
1 - прицел-дальномер;
2 - кнопка включения цикла автоматического заряжания пушки;
3 - стабилизатор вооружения;
4 - танковый баллистический вычислитель;
5 - потенциометр для ручного ввода поправки на температуру воздуха;
6 - потенциометр для ручного ввода поправки на изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов;
7 - потенциометр для ручного ввода поправки на атмосферное давление;
8 - потенциометр для ручного ввода поправки на износ канала ствола;
9 - потенциометр для ручного ввода поправки на температуру заряда;
10 - автоматический датчик ветра;
11 - автоматический датчик крена;
12 - автоматический датчик скорости танка;
13 - автоматический датчик курсового угла;
14 - блок управления;
15 - первый коммутатор;
16 - блок вычисления погрешности;
17 - блок сравнения;
18 - блок хранения информации;
19 - второй коммутатор;
20 - потенциометр для ручного ввода поправки на скорость ветра;
21 - автоматический датчик атмосферного давления;
22- автоматический датчик температуры воздуха;
23 - автоматический датчик температуры заряда;
24 - автоматический датчик износа канала ствола орудия;
25 - блок индикации.

Сущность изобретения заключается в том, что в состав системы управления вооружением танка, содержащей прицел-дальномер 1 с кнопкой 2 включения цикла автоматического заряжания пушки, стабилизатор вооружения 3, танковый баллистический вычислитель 4 с потенциометрами для ручного ввода поправок на температуру воздуха 5, изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов 6, атмосферное давление 7, износ канала ствола 8, температуру заряда 9 и автоматическими датчиками ветра 10, крена 11, скорости танка 12 и курсового угла 13, дополнительно включены следующие элементы: последовательно соединенные блок управления 14, вход которого подключен к выходу танкового баллистического вычислителя 4, первый коммутатор 15, входы которого соединены с потенциометрами для ручного ввода поправок на температуру воздуха 5, атмосферное давление 7, износ канала ствола 8, температуру заряда 9, а выход - со входом танкового баллистического вычислителя 4, блок вычисления погрешности 16 и блок сравнения 17, выход которого подключен ко входу первого коммутатора 15, блок хранения информации 18, вход которого соединен со вторым выходом блока управления 14, а выход - с входом блока сравнения 17, второй коммутатор 19, входы которого подключены к выходам блока управления 14, блока сравнения 17 и автоматического датчика ветра 10, а выходы - ко входам танкового баллистического вычислителя 4 и блока вычисления погрешности 16, потенциометр для ручного ввода поправки на скорость ветра 20, выход которого соединен со входом первого коммутатора 15, автоматические датчики атмосферного давления 21, температуры воздуха 22, температуры заряда 23 и износа канала ствола орудия 24, выходы которых соединены со входами второго коммутатора 19, блок индикации 25, вход которого соединен с выходом блока сравнения 17.

При подготовке системы управления вооружением танка, обеспечивающей автоматический выбор и ввод действительных значений измеряемых величин, к работе командир по полученной информации об условиях стрельбы устанавливает потенциометрами ручного ввода значения этих величин (атмосферного давления, скорости ветра и температуры заряда).

Непосредственно в ходе боя при нажатии наводчиком кнопки 2 включения цикла автоматического заряжания пушки на прицеле-дальномере 1 блок управления 14 приводит в действие блок хранения информации 18, первый 15 и второй 19 коммутаторы. При этом значения Ф_Р,1 и Ф_А,1 первой измеряемой величины (например, атмосферного давления) с потенциометра 7 для ручного ввода поправки на атмосферное давления (Ф_Р,1) и соответствующего автоматического датчика 21 (Ф_А,1) одновременно через первый 15 и второй 19 коммутаторы поступают в блок 16 вычисления погрешности.

В блоке 16 вычисления погрешности производится вычисление погрешности δ_i = |Ф_P,j-Ф_A,j|, j= 1,2, ...,r. Полученное значение погрешности δ_j(j=1 для первой измеряемой величины) поступает в блок сравнения 17, в который также поступает соответствующее значение прогнозируемой погрешности δ_пj из блока хранения информации 18 (по сигналу с блока управления 14).

В блоке сравнения 17 производится сравнение вычисленной погрешности δ_j с прогнозируемой δ_пj (за величину прогнозируемой погрешности δ_пj,j = 1,2,...,r можно принять значение срединной ошибки Ej изменения измеряемых величин в течение дня боя, например, для давления воздуха E_н = δ_пj = 4-6 мм рт. ст.).

Если δ₁<δ_п1 (то есть автоматическое устройство 21 исправно), то сигнал об этом поступает на вход второго коммутатора 19, который пропускает сигнал, пропорциональный значению Ф_А,1 первой измеряемой величины от автоматического датчика атмосферного давления 21, на вход танкового баллистического вычислителя 4. При учете данной величины танковым баллистическим вычислителем 4 информация об этом поступает в блок управления 14, который дает команду на выбор и ввод следующей измеряемой величины.

Если δ₁>δ_п1 (то есть автоматическое устройство 21 вышло из строя), то информация об этом поступает в блок индикации 25 (который сигнализирует о нарушении режима работы автоматического датчика 21) и на вход первого коммутатора 15, при этом танковым баллистическим вычислителем 4 учитывается значение измеряемой величины, введенной потенциометром 7 для ручного ввода поправки на атмосферное давление.

Автоматический выбор и ввод действительных значений остальных измеряемых величин осуществляется в такой же последовательности.

По завершении процесса подготовки выстрела (аналогично прототипу) и поступлении информации с потенциометра 6 для ручного ввода поправки на изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов и автоматического датчика крена 11, а также с прицела-дальномера 1 о дальности до цели и относительной угловой скорости цели, танковый баллистический вычислитель 4 определяет величины углов прицеливания и бокового упреждения и сравнивает их с сигналами действительного положения пушки относительно линии прицеливания, поступающими с прицела-дальномера 1. Полученные в результате сравнения разностные сигналы подаются в стабилизатор вооружения 3.

После выбора действительного значения последней измеряемой величины и производства выстрела по команде с блока управления 14 происходит обнуление выше перечисленных блоков, кроме блока 18 хранения информации. При этом блок индикации 25 дает оператору информацию о готовности системы к выбору и вводу новых исходных данных для подготовки выстрела.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает по сравнению с системой-прототипом следующие преимущества: возможность достоверного учета факторов, влияющих на точность стрельбы, за счет автоматического выбора и ввода действительных значений измеряемых величин; повышение надежности работы всей системы управления вооружением, а также обеспечение автоматического встроенного контроля автоматических датчиков условий стрельбы.

Предлагаемую систему управления вооружением танка целесообразно использовать как при модернизации серийных танков и боевых машин пехоты, так и при разработке систем управления вооружением перспективных объектов бронетанковой техники.

Список источников
1. Танки Т-64Б и Т-64Б1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, кн.1. - М.: Воениздат, 1983, -136 с. Открытое издание.

2. Танк Т-80Б. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, кн.1. - М.: Воениздат, 1984, - с. 99-253. Открытое издание. Прототип.

Изобретение относится к области технических средств управления огнем объектов военной, например бронетанковой, техники, оснащенных артиллерийской системой вооружения и техническими средствами измерения значений факторов, влияющих на точность стрельбы. Технический результат - повышение точности стрельбы за счет обеспечения объективного контроля достоверности информации, необходимой для подготовки выстрела и автоматизации процесса выбора и ввода действительных значений измеряемых величин. Система управления вооружением танка содержит прицел-дальномер с кнопкой включения цикла автоматического заряжания пушки, стабилизатор вооружения, танковый баллистический вычислитель, потенциометры ручного ввода поправок на температуру воздуха, изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов, атмосферное давление, износ канала ствола орудия, температуру заряда и автоматические датчики скорости ветра крена, скорости танка и курсового угла. Причем танковый баллистический вычислитель по входам соединен с прицелом и дальномером, потенциометром ручного ввода поправки на изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов и автоматическими датчиками крена, скорости танка и курсового угла, а по ходу - со стабилизатором вооружения. Система снабжена блоком управления, двумя коммутаторами, блоками вычисления погрешности и сравнения, блоком хранения информации, блоком индикации, потенциометром ручного ввода поправки на скорость ветра, автоматическими датчиками атмосферного давления, температуры воздуха, температуры заряда и износа канала ствола орудия. Причем первый коммутатор по входам соединен с одним из выходов блока сравнения, потенциометрами ручного ввода поправки на температуру воздуха, атмосферное давление, износ канала ствола орудия, температуру заряда, скорость ветра, второй коммутатор по входам соединен с одним из выходов блока сравнения, автоматическими датчиками скорости ветра, атмосферного давления, температуры воздуха, температуры заряда, износа канала ствола орудия. Входы блока вычисления погрешности соединены с выходами коммутаторов, а его выход - с входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока хранения информации, вход которого соединен с одним из выходов блока управления, два других выхода которого соединены с входами коммутаторов, выходы которых соединены с входами танкового баллистического вычислителя, один из выходов которого соединен с входом блока управления, кнопка включения цикла автоматического заряжания орудия соединена с одним из входов блока управления, а блок индикации соединен с одним из выходов блока сравнения. 1 ил.

Система управления вооружением танка, содержащая прицел-дальномер с кнопкой включения цикла автоматического заряжания пушки, стабилизатор вооружения, танковый баллистический вычислитель, потенциометры ручного ввода поправок на температуру воздуха, изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов, атмосферное давление, износ канала ствола орудия, температуру заряда и автоматические датчики скорости ветра крена, скорости танка и курсового угла, причем танковый баллистический вычислитель по входам соединен с прицелом и дальномером, потенциометром ручного ввода поправки на изменение начальной скорости снаряда в зависимости от партии зарядов и автоматическими датчиками крена, скорости танка и курсового угла, а по входу - со стабилизатором вооружения, отличающаяся тем, что она снабжена блоком управления, двумя коммутаторами, блоками вычисления погрешности и сравнения, блоком хранения информации, блоком индикации, потенциометром ручного ввода поправки на скорость ветра, автоматическими датчиками атмосферного давления, температуры воздуха, температуры заряда и износа канала ствола орудия, причем первый коммутатор по входам соединен с одним из выходов блока сравнения, потенциометрами ручного ввода поправки на температуру воздуха, атмосферное давление, износ канала ствола орудия, температуру заряда, скорость ветра, второй коммутатор по входам соединен с одним из выходов блока сравнения, автоматическими датчиками скорости ветра, атмосферного давления, температуры воздуха, температуры заряда, износа канала ствола орудия, входы блока вычисления погрешности соединены с выходами коммутаторов, а его выход - с входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока хранения информации, вход которого соединен с одним из выходов блока управления, два других выхода которого соединены с входами коммутаторов, выходы которого соединены с входами танкового баллистического вычислителя, один из выходов которого соединен с входом блока управления, кнопка включения цикла автоматического заряжания орудия соединена с одним из входов блока управления, а блок индикации соединен с одним из выходов блока сравнения.