Система управления огнем боевой машины Российский патент 2021 года по МПК F41G5/24 F41G3/06 

Изобретение относится к области бронетанковой техники, в частности к интеллектуальной системе управления огнем (СУО) боевой машины и может быть использована в комплексах бортового оборудования для обеспечения наблюдения поля боя и управления вооружением.

Наличие комбинации визирных, тепловизионных и низкоуровневых телевизионных каналов делает прицельный комплекс СУО всесуточным. При этом обеспечивается максимально высокий уровень автоматизации подготовки исходных данных для производства выстрела из основного, вспомогательного и дополнительного вооружения с минимальным временем подготовки выстрела и эффективным поражением целей днем и ночью, с места и в движении.

Техническим решением осуществлено уравнивание поисковых возможностей прицелов наводчика и командира при обеспечении двухплоскостной стабилизации поля зрения, обеспечивая точность стрельбы с ходу с трехкратным резервированием управления комплексом вооружения в режимах «Основной», «Дубль», «Дублер».

Технический результат применения – повышение живучести системы управления огнем, трехкратное резервирование управления комплексом вооружения, повышение компоновочных возможностей при размещении элементов оборудования СУО, что в совокупности обеспечивает повышение живучести боевой эффективности машины, сохранение возможности прицельной стрельбы при боевых повреждениях отдельных элементов прицельного комплекса СУО. Тема систем управления огнем весьма востребована, имеет множество вариантов осуществления и постоянно совершенствуется.

Известна система управления огнем боевой машины, защищенная патентом на полезную модель [1]. Но приведенный текст формулы полезной модели является по сути описанием алгоритма осуществления конкретной разработки, а не системы в целом, как звучит в названии упомянутого патента [1]. В тексте формулы полезной модели упомянут и прицел-дублер, помимо многоканального прицела наводчика и панорамного прицела командира, но его фунционал не раскрыт в степени, позволяющей оценить работу, например, в автономном режиме.

Аналогом к заявляемому техническому решению является система управления огнем [2], формула полезной модели и блок-схема которой отличаются компактностью и универсальностью в отношении вариантов осуществления. Но аналог [2] включает в себя оптический прицел-дублер, фактически дублирующий таковые наводчика и командира без расширения функций. Информация об автономном источнике питания является избыточной, поскольку оптические элементы прицела-дублера не нуждаются в электрическом питании.

Близким аналогом заявляемому техническому решению может служить [3]. Сведения о жестко связанным с пушкой телевизионным прицелом-дублером, оборудованным автономным источником питания, не раскрывают функционал прибора, фактически дублирующим функции неуточненного прицела и не обеспечивающий самостоятельный режим в нештатной ситуации.

В качестве прототипа может служить система управления огнем, описанная в [4], иллюстрацией которой может служить Фиг.1. «Система управления огнем. Прототип» и включающая в себя прицел наводчика 3 с механическим приводом, дополнительный тепловизионный прицел 5 и прицел командира 4 с одноплоскостной стабилизацией поля зрения в вертикальной плоскости, обеспечивающие наблюдение за местностью. Управление вооружением, ведение эффективной стрельбы из пушки 1 и спаренного пулемета днем и ночью, с места и в движении; дублирование командиром всех функций наводчика по управлению вооружением обеспечивается в режиме «Дубль»; выработку поправок по вертикали и горизонтали при стрельбе с использованием прицела наводчика 3 и дополнительного тепловизионного прицела 5. При этом дополнительный тепловизионный прицел 5 обеспечивает автоматическое слежение линии визирования тепловизионной камеры в вертикальной и горизонтальной плоскостях за линией визирования прицела наводчика 3 в режиме «Основной» и за линией визирования прицела командира 4 в режиме «Дубль» по сигналам датчиков углов и датчика положения пушки 2. Двойной линией на Фиг.1 обозначены механические связи элементов, одинарной линией – электрические связи.

Недостатками прототипа заявитель считает отсутствие отдельного независимого прицела-дублера, отсутствие стабилизации прицела командира в горизонтальной плоскости, жесткую механическую связь прицела командира с башней танка при работе СУО в режиме «Дубль», недостаточную дальность видения ночью через прицел командира, ограниченный 700м обзор наблюдения прицела командира в горизонтальной плоскости, обусловленный отсутствием возможности кругового вращения прицела командира и работой только в узком поле зрения 142 градуса, механическую связь прицела наводчика с пушкой, не позволяющая изменять расположение прицела относительно пушки, необходимость установки дополнительного тепловизионного прицела наводчика и, как следствие, наличие погрешности слежения дополнительного тепловизионного прицела за линией визирования прицела наводчика, недостаточный уровень резервирования при боевых повреждениях.

Для понимания сущности изобретения заявитель представляет упрощенную Фиг.2. «Система управления огнем», на которой помимо прицела командира панорамного 7 и прицела наводчика многоканального 5 система дополнительно оснащена прицелом дублером телевизионным 8. При этом достигают трехкратного резервирования управления комплексом вооружения боевой машины осуществлением режима «Дублер». Двойной линией на Фиг.2 обозначены механические связи элементов, одинарной линией – электрические связи.

В результате заявленного технического решения прицел командира панорамный 7 позволяет осуществлять круговое наблюдение в горизонтальной плоскости без ограничения количества разворотов за счёт применения поворотного вращающегося контактного устройства, встроенного в упомянутый прицел командира, с увеличением дальности ночью до 3500м, а блок питания резервный 9 обеспечивает бесперебойную работу прицела дублера телевизионного 8 в случае отсутствия питания от бортовой сети.

Кроме того, механические связи, отмеченные заявителем в описании прототипа, заменены на электрические, что позволяет устранить ограничения по расположению и компоновке прицелов, а также обеспечить универсальность их использования.

Предлагаемое заявителем техническое решение является более совершенным вариантом системы управления огнем и в реальной боевой обстановке обеспечивает трехкратное резервирование управления комплексом вооружения. И может быть применено при отсутствии бортовой сети в случае боевых и эксплуатационных повреждений в ручном режиме управления огнем.

Предлагаемое техническое решение поясняется блок-схемой Фиг.3. «Система управления огнем боевой машины» включает в себя следующие элементы:

1 - пушка – основное вооружение танка, размещенная в башне; наведение пушки осуществляется в вертикальной плоскости относительно башни;

2 - ДПП - датчик положения пушки; обеспечивает выработку электрического сигнала, соответствующего углу возвышения пушки в вертикальной плоскости;

6 - прицел наводчика многоканальный; обеспечивает обзор местности, обнаружение и распознавание целей в любое время суток, измерение дальности до цели лазерным дальномером, формирование лазерного канала управления для стрельбы управляемыми ракетами;

7 - прицел командира панорамный; обеспечивает круговой обзор местности, обнаружение и распознавание целей в любое время суток, измерение дальности до цели лазерным дальномером;

8 - прицел дублер телевизионный, ключевой элемент оборудования, позволяющий вести наблюдение и прицеливание днем и в сумерках, обеспечивающий в совокупности с прицелами наводчика и командира трехкратное резервирование управления комплексом вооружения;

9 - блок питания резервный; обеспечивает бесперебойное питание прицела дублера телевизионного в случае отсутствия питания бортовой сети;

10 - механизм орудия; обеспечивает ручное наведение пушки в вертикальной плоскости;

11 - стабилизатор танкового вооружения; обеспечивает стабилизацию в двух плоскостях пушки и спаренного с ней пулемета в вертикальной плоскости и башни в горизонтальной плоскости;

12 - башня; броневая поворотная конструкция, вращающаяся в горизонтальной плоскости;

13 - механизм поворота башни, обеспечивает ручное наведение башни в горизонтальной плоскости;

14 - блок вычислителя; обеспечивает управление СУО в различных режимах работы и независимое одновременное решение баллистической задачи;

15 - пульт наведения наводчика; обеспечивает наведение линии визирования прицела наводчика многоканального в режиме «Основной» и приводов стабилизатора танкового вооружения (линии визирования прицела дублера телевизионного) в режиме «Дублер» с места наводчика;

16 - пульт наведения командира; обеспечивает наведение линии визирования прицела командира панорамного в режиме «Дубль» и приводов стабилизатора танкового вооружения (линии визирования прицела дублера телевизионного) в режиме «Дублер» с места командира;

17 - блок коммутации видеосигналов, обеспечивает коммутацию принимаемых аналоговых видеосигналов и трансляцию их на видеосмотровое устройство наводчика и видеосмотровое устройство командира в различных режимах работы СУО;

18 - блок цифровой обработки изображения; обеспечивает автосопровождение захваченной цели;

19 - видеосмотровое устройство наводчика; обеспечивает воспроизведение черно-белого изображения на месте наводчика;

20 - видеосмотровое устройство командира, обеспечивает воспроизведение черно-белого изображения на месте командира;

21 - привод вертикального наведения стабилизатора танкового вооружения;

22 - привод горизонтального наведения стабилизатора танкового вооружения.

Двойной линией на Фиг.3 обозначены механические связи элементов, одинарной линией – электрические связи.

Пример осуществления работы, заявляемой «Системы управления огнем боевой машины».

Установка прицела дублера телевизионного 8 позволит осуществить трехкратное резервирование управления комплексом вооружения боевой машины, заключающиеся в режимах «Основной», «Дубль», «Дублер». Штатными условно назовем режимы «Основной» и «Дубль», в то время как режим «Дублер» предназначен для управления огнем в случае выхода из строя прицела наводчика многоканального 6, прицела командира панорамного 7, отсутствия бортовой сети одновременно или отдельным случаем. В таких ситуациях работа системы управления огнем обеспечивается следующим образом:

а) при неработоспособном прицеле наводчика многоканальном 6 и наличии бортовой сети работа системы управления огнем обеспечивают с использованием прицела командира панорамного 7 с места командира или прицела дублера телевизионного 8 как с места наводчика, так и с места командира;

б) при неработоспособном прицеле наводчика многоканальном 6 и прицеле командира панорамном 7 и наличия бортовой сети работа системы управления огнем обеспечивают с использованием прицела-дублера телевизионного 8 с места наводчика или с места командира;

в) при неработоспособном прицеле наводчика многоканальном 6 и прицеле командира панорамном 7 и отсутствия бортовой сети работа системы управления огнем обеспечивают с использованием прицела-дублера телевизионного 8 с места наводчика с помощью ручного управления.

Таким образом, заявляемой системой управления огнем достигнут технический результат – повышение надежности системы управления огнем за счет трехкратного резервирования управления комплексом вооружения, упрощения компоновки элементов оборудования СУО, что в совокупности обеспечивает повышение живучести боевой машины, сохранение эффективной прицельной стрельбы при боевых повреждениях отдельных элементов прицельного комплекса СУО.

Система управления огнем боевой машины, по мнению заявителя, в совокупности признаков обладает новизной, высоким техническим уровнем и перспективой практического использования, в том числе при минимально необходимом объеме доработок СУО боевой машины и при их модернизации.

Источники информации

1. Бачило С.А. и др. Система управления огнем боевой машины. МПК F41G 5/14. Патент РФ на полезную модель № 134624. Приоритет от 02.07.2013г. Опубл. 20.11.2013, бюлл. № 32. Патентообладатель ОАО «УКБТМ», ОАО «Научно-конструкторское бюро вычислительных систем», г.Нижний Тагил, Свердловской обл.; г.Таганрог, Ростовской обл. Патент действует.

2. Большаков К.Э. Система управления огнем. F41G 5/06. Патент РФ на полезную модель № 136148. Приоритет от 19.08.2013г. Опубл. 27.12.2013, бюлл.№ 36. Патентообладатель автор. Патент действует.

3. Суворов С. «Прорыв» пошел в прорыв. В ж.: Обозрение армии и флота. №5, 2017г. С.20.

4. Танк Т-90С. Техническое описание 188.ТО-Э4. Часть 1. Стр.24, 25, 47, 70, 76, 91, 95.

Изобретение относится к области бронетанковой техники, в частности к системе управления огнем (СУО) боевой машины. Технический результат заключается в повышении надежности системы управления огнем за счет трехкратного резервирования управления комплексом вооружения. Изобретение представляет собой систему управления огнем боевой машины, включающую прицел наводчика многоканальный, прицел командира панорамный, пульт наведения наводчика, пульт наведения командира, видеосмотровые устройства наводчика и командира, датчик положения пушки, механизм орудия, стабилизатор танкового вооружения, механизм поворота башни, блок вычислителя, блок коммутации видеосигналов, блок цифровой обработки изображения, в которую был дополнительно введен прицел-дублер телевизионный, позволяющий вести наблюдение и прицеливание днем и в сумерках, содержащий блок питания резервный и обеспечивающий в совокупности с прицелом наводчика многоканальным и прицелом командира панорамным трехкратное резервирование управления комплексом вооружения в режимах «Основной», «Дубль», «Дублер». 3 ил.

Система управления огнем боевой машины, включающая:

- прицел наводчика многоканальный, обеспечивающий обзор местности, обнаружение и распознавание целей в любое время суток, измерение дальности до цели лазерным дальномером, формирование лазерного канала управления для стрельбы управляемыми ракетами;

- прицел командира панорамный, обеспечивающий круговой обзор местности, обнаружение и распознавание целей в любое время суток, измерение дальности до цели лазерным дальномером;

- пульт наведения наводчика, обеспечивающий наведение линии визирования прицела наводчика многоканального в режиме «Основной»;

- пульт наведения командира, обеспечивающий наведение линии визирования прицела командира панорамного в режиме «Дубль»;

- видеосмотровое устройство наводчика;

- видеосмотровое устройство командира;

- датчик положения пушки, осуществляющий выработку электрического сигнала, соответствующего углу возвышения пушки в вертикальной плоскости;

- механизм орудия, обеспечивающий ручное наведение пушки в вертикальной плоскости;

- стабилизатор танкового вооружения, обеспечивающий стабилизацию в двух плоскостях пушки и спаренного с ней пулемета;

- механизм поворота башни, обеспечивающий ручное наведение башни в горизонтальной плоскости;

- блок вычислителя, обеспечивающий управление системой управления огнем;

- блок коммутации видеосигналов;

- блок цифровой обработки изображения,

отличающаяся тем, что упомянутая система включает прицел-дублер телевизионный, позволяющий вести наблюдение и прицеливание днем и в сумерках, содержащий блок питания резервный и обеспечивающий в совокупности с прицелом наводчика многоканальным и прицелом командира панорамным трехкратное резервирование управления комплексом вооружения в режимах «Основной», «Дубль», «Дублер»;

при этом механические приводы упомянутых прицелов наводчика и командира заменены на электрические связи;

при этом при неработоспособном прицеле наводчика многоканальном и наличии бортовой сети работу системы управления огнем обеспечивают с использованием прицела командира панорамного с места командира или прицела-дублера телевизионного как с места наводчика, так и с места командира;

при этом при неработоспособном прицеле наводчика многоканальном и прицеле командира панорамном и наличии бортовой сети работу системы управления огнем обеспечивают с использованием прицела-дублера телевизионного с места наводчика или с места командира;

при этом при неработоспособном прицеле наводчика многоканальном и прицеле командира панорамном и отсутствии бортовой сети работу системы управления огнем обеспечивают с использованием прицела-дублера телевизионного, запитанного от блока питания резервного, с места наводчика с помощью ручного управления пушкой, башней, осуществлением выстрела;

при этом пульт наведения наводчика дополнительно обеспечивает работу приводов стабилизатора танкового вооружения в режиме «Дублер» с места наводчика;

при этом пульт наведения командира дополнительно обеспечивает работу приводов стабилизатора танкового вооружения в режиме «Дублер» с места командира.