CC BY
13
УДК 623.5
ОПТИКО-КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ТРЕНАЖЕРА ДЛЯ СТРЕЛЬБЫ ПРЯМОЙ НАВОДКОЙ ПО ДВИЖУЩИМСЯ ЦЕЛЯМ
Олег Кузьмич Ушаков
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры наносистем и оптотехники, тел. (903)931-08-52, e-mail: [email protected]
Павел Вадимович Петров
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры метрологии и технологии оптического производства, тел. (383)361-07-45, e-mail: [email protected]
Валерия Александровна Павленко
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат экономических наук, доцент кафедры управления и предпринимательства, тел. (383)361-01-24, e-mail: [email protected]
В статье рассматривается принципиальная оптико-кинематическая схема учебного тренажера для стрельбы прямой наводкой по движущимся целям. Тренажер необходим как элемент методического обеспечения спецкурсов по кафедре наносистем и оптотехники, а также кафедре спецустройств и технологий. Изложен принцип работы тренажера.
Ключевые слова: тренажер, стрельба прямой наводкой, движущаяся цель, оптико-кинематическая схема тренажера.
OPTIC-KINEMATIC TRAINER FOR FIRING DIRECT AIMING ON MOVING-TARGETS
Oleg K. Ushakov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., candidate of engineerings sciences, associate professor, associate professor of department of the nanosistem and optotekhniki, tel. (903)931-08-52, e-mail: [email protected]
Pavel V. Petrov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., candidate of engineerings sciences, associate professor, associate professor of department of metrologii and technology of optical production, tel. (383)361-07-45, e-mail: [email protected]
Valeria A. Pavlenko
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo St., candidate of economic sciences, associate professor, associate professor of department of upravlenia and bizness, tel. (383)361-01-24, e-mail: [email protected]
The article discusses the formulation of the problem to create a training simulator for direct fire at moving targets. The simulator is required as an element of methodological support of specialized courses in the Department of nanosystems and optical engineering, as well as the Department of spetsustroystv and technologies.
Key words: fitness machine, direct fire, moving target, firing circuit, functional diagram simulator.
Данный проект тренажёра предлагается как элемент учебно-методического обеспечения спецкурсов по кафедре наносистем и оптотехники, а также - кафедре спецустройств и технологий. Наиболее предпочтительный принцип действия тренажёра - имитационный, а вариант исполнения - компьютерная модель. При наличии соответствующей аппаратной части не исключается реальный вариант светосигнального тренажёра.
Прямой наводкой является такая, при которой траектория полёта снаряда не превышает высоту цели. Для наведения орудия на подвижную цель необходимо в прицеле установить угол места цели (ац) и угол упреждения (ау). На рис. 1 показана схема стрельбы. Необходимо заметить, что визирная ось прицела должна быть согласована с осью канала ствола орудия.
Рис. 1. Схема стрельбы по подвижной цели: 1 - прицел и орудие; 2 - цель; 2 - цель после перемещения за время ^ ац - угол места цели; ау - угол упреждения; D - дальность до цели;
V - линейная скорость цели; Wц - угловая скорость цели
Измерение дальности до цели обычно не представляет трудности. Её определяют с помощью лазерных дальномеров, стереодальномеров, радиолокацией, при помощи дальномерной шкалы прицела и т.д.
Угол места цели зависит от дальности до цели и от баллистики используемого при стрельбе снаряда.
Угол упреждения определяется либо наводчиком по шкале прицела в поле зрения (субъективно, с внесением дополнительных погрешностей), либо слежением (сопровождением) за целью при помощи поворота подвижной части орудия вместе с прицелом, т.е. выравниванием угловых скоростей поворота орудия
и движения цели. Последнее приводит к значительному усложнению конструкции тренажёра.
Функциональная схема тренажёра приведена ранее [1]. Принцип работы тренажёра рассматривается по его оптико-кинематической схеме, которая показана на рис. 2.
Рис. 2. Оптико-кинематическая схема тренажёра для стрельбы прямой наводкой по движущимся целям: 1 - электродвигатель; 2 - источники света; 3 - вариатор; 4 - микровинт-гайка; 5 - изображение цели; 6 - широкоугольный коллиматор; 7 - объектив прицела; 8 - сетка; 9, 10 - винтовые механизмы; 11 - окуляр; 12 - светодиод; 13, 14 - элементы проекционной системы; 15 -электронный блок; 16 - фотометрический шар; 17 - световое пятно; 18 - выходной зрачок
Электродвигатель 1 через вариатор 3 задаёт скорость перемещения цели 5 (через передачу микровинт-гайка (4)), которая находится в задней фокальной плоскости объектива широкоугольного коллиматора 6. Условия стрельбы моделируются соответствующими устройствами в фотометрическом шаре 16.
Моделируются, в частности, параметры атмосферы (влажность, давление, освещённость, и т.д.); контраст фона и цели; времена года (зима, лето, весна, осень).
Рис. 3. Вид поля зрения: 1 - изображение цели; 2 - изображение светового пятна
Изображение цели 5 объективом прицела 7 проектируется в плоскость сетки 8 и далее рассматривается наводчиком через окуляр 11. Сетка имеет возможность перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях при помощи винтовых механизмов 9 и 10. При помощи их вводятся угол места цели и угол упреждения. Угол места цели вводится перемещением сетки в вертикальной плоскости, исходя из дальности до цели и типа снаряда. Угол упреждения определяется по световому сигналу 17 в поле зрения прицела, длительность свечения которого соответствует полётному времени снаряда до цели. В поле зрения вводится световой сигнал от светодиода 12 при помощи проекционной системы 13, 14, 7. Длительность свечения устанавливается при помощи электронного блока 15, с погрешностью не более 0.01 сек.
Вид поля зрения представлен на рис. 3
Задача наводчика состоит в том, чтобы определить на какое расстояние перемещается цель в поле зрения прицела (отсчёт по сетке) за время свечения светодиода (полётное время снаряда до цели). Другими словами, наводчик наводится центром сетки на центр цели и нажимает кнопку «пуск». В поле зрения загорается световой индикатор, который будет светиться время, равное полётному времени снаряда (устанавливается по электронному блоку 15). В момент, когда световое пятно гаснет, наводчик замечает то деление на сетке прицела, которое совпадает с центром цели. Именно по нему и нужно наводить орудие, чтобы учесть упреждение до выстрела.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ушаков О. К., Петров П. В. Тренажёр для стрельбы прямой наводкой по движущимся целям // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2015. XI Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Сиб0птика-2015» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2015 г.). - Новосибирск : СГУГиТ, 2015. Т. 2. - С 168-170.
© О. К. Ушаков, П. В. Петров, В. А. Павленко, 2016
