Развитие оптико-электронных систем

Развитие оптико-электронных систем

Развитие оптико-электронных систем В 1960-е годы для решения боевых задач самолетами и вертолетами военной авиации потребовалась более совершенная прицельная техника, обеспечивающая реализацию возрастающих тактико-технических возможностей носителей и применение широкой номенклатуры средств поражения, в том числе новых видов управляемого точного оружия с лазерным и телевизионным наведением.

Применяемые к тому времени прицельные устройства имели простую оптико-механическую схему и были по сути автономными, не связанными с бортовым комплексом. Так, широко распространенный в военные годы и некоторое послевоенное время бомбардировочный прицел ОПБ-1 и его усовершенствованная А. С. Деренковским версия ОПБ-1 Д представлял собой телескопическую оптическую визирную трубку с увеличением 1,2 крат, полем зрения 32°.

Прицельные устройства

Прицел позволял определять углы визирования в вертикальной плоскости и угол сноса. Бомбометание выполнялось только с горизонтального полета. Данные для боковой наводки самолета и для определения момента сбрасывания бомбы вычислялись оператором на основе заранее составленных таблиц и графиков.

Для воздушной стрельбы применение нашли полуавтоматические коллиматорные прицелы серии АСП, использующие гироскопический принцип определения скорости линии визирования и пассивный оптический дальномер.

Оборудование и функциональные связи прицельных авиационных систем первых поколений формировались на основе аналоговых вычислительных элементов.

Лазерный подсвет и дальнометрирование наземных целей реализованы в разработанной в начале 1970-х годов станции «Прожектор» для самолетов типа МиГ-23. Измерение наклонной дальности и подсвет наземных целей происходил в фиксированном направлении относительно строительной оси самолета-носителя.

Дальнейшим развитием этого направления было создание станций дальнометрирования и подсвета «Фон» и «Клен», обеспечивающих совместно с визирными головками С-17ВГ и АСП-17БП отслеживание целей в вертикальной плоскости («Фон») или в вертикальной и горизонтальной плоскостях («Клен»).

Станции могли измерять дальность до наземных целей на расстоянии 7-8 км, а также имели режим подсвета целей лазерным излучением для наведения управляемых ракет и корректируемых авиабомб. Использовался лазер на стекле с неодимом (длина волны 1,06 мкм).

Универсальные прицельные станции

Первой универсальной прицельной станцией, интегрированной в бортовой вычислительный комплекс и обеспечившей все виды стрельбы, бомбометания, пуски ракет с лазерной и телевизионной головками самонаведения, стала прицельная станция «Кайра», которой оснащались ударные самолеты МиГ-23К, Су-24 с середины 1970-х годов.

Оптическая система станции и встроенный телеканал обеспечивали обнаружение и распознавание целей на большой дальности, а интегрированный вычислитель — автоматическое сопровождение выбранной цели и выдачу целеуказания для применения ракет типа Х-25, Х-29Л, Х-29Т, а также корректируемых авиабомб.

В станции «Кайра» нашла применение оптическая схема с «развязанной» линией визирования, в которой для управления положением прицельного перекрестия не требовалось высокоточного пилотирования носителя.

Основные характеристики прицельной станции «Кайра» следующие:

  • максимальная дальность применения управляемого оружия 7-8 км;
  • точность углового сопровождения целей 3,5-4 угл. мин;
  • углы визирования в вертикальной плоскости до —160°, в наклонной плоскости ±35°;
  • поля зрения — широкое 13 х 18°, узкое 4 х 5°;
  • интервал измеряемых дальностей лазерного дальномера 200-7000 м;
  • ошибка определения направления на цель 10 угл. мин;
  • максимальная скорость движения линии визирования 60 град/с;
  • вес 125 кг.

При проектировании станции «Кайра» разработчиками были предложены и отработаны новые технические решения и алгоритмы, которые в дальнейшем успешно применялись в других станциях более поздней разработки.

Развитие оптико-электронных систем

Особо следует отметить работы по внедрению в аппаратуру станции телевизионного канала с адаптивными средствами полутоновой коррекции, способного работать в сложных условиях освещенностей, внедрение телевизионного автомата сопровождения целей. К недостаткам станции «Кайра» можно отнести весьма ограниченные условия применения — только днем и при хорошей метеовидимости.

Прицельно-навигационный комплекс

В начале 1960-х годов был разработан и испытан прицельно-навигационный комплекс ПРНК третьего поколения для самолета-штурмовика Су-25, обеспечивающего помимо решения основных боевых задач легкого штурмовика применение точного оружия с лазерным управлением для поражения малоразмерных подвижных наземных целей типа танк.

Он был сформирован на основе использования оптико-телевизионной станции типа «Шквал», имеющей оптико-телевизионный канал, оптически совмещенный с лазерным каналом, работающим в режимах наведения противотанковых ракет с лазерным управлением и управляемого оружия с ЛГСН, а также в режиме лазерного дальномера.

В режиме наведения противотанковых ракет станция формировала лазерный луч (лазерное поле) диаметром около 4 м, направляемый на цель, к которой следовала ракета, управляемая информацией, содержащейся в пространственном коде лазерного излучения.

Для повышения точности попадания ракеты в цель применялось панкратирование размера лазерного поля в зависимости от текущего расстояния до цели. Приемник излучения размещался в хвостовой части ракеты. Управление лучом и слежение за целью обеспечивались вычислительным комплексом. Оптический канал имел телескопическую систему с 18-кратным увеличением и был рассчитан на обнаружение малоразмерных целей на дальностях до 10 км.

Оптическое изображение воспринималось телеканалом и воспроизводилось в виде телевизионного изображения на экране индикатора типа ИТ-23, размещенного в кабине под приборной доской. Оптико-телевизионный канал имел два поля зрения: широкое (порядка 4°) и более узкое для точного слежения (порядка 1°).

Стабилизация оптической, системы обеспечивалась силовым гироскопическим устройством, механически связанным с визирным зеркалом.

Визирное устройство станции

Визирное устройство станции конструктивно оформлено в виде моноблока, на шасси которого размещаются гиростабилизированная оптическая система, приемное устройство телевизионного канала и блок формирования лазерного излучения.

Оптическая система включает телескопический канал и зеркало, обеспечивающее отклонение визирного луча в продольном и азимутальном направлениях. Управление зеркалом осуществляется электромеханическим приводом по сигналам управления от вычислительной системы.

Визирное устройство функционально связано с вычислительной системой станции, включающей свою бортовую цифровую вычислительную машину (типа модификации БЦВМ «Орбита-20»), цифроаналоговые и вычислительные блоки, выполняющие обработку сигналов телеканала станции и формирование изображения на экране телеиндикатора, захват образа цели и автоматическое его сопровождение (организацию работы телеавтомата), управление формированием лазерного излучения в режимах пуска ракет и дальнометрирования, формирование сигналов управления противотанковыми ракетами по лазерному каналу.

Развитие оптико-электронных систем

Общий вид оптико-электронной системы «Шквал»
Алгоритмы, реализованные в БЦВМ станции, обеспечивали управление наведением противотанковых ракет, управление наведением ракет с ЛГСН и ТГСН, а также решение задач бомбометания и стрельбы по наземной цели (пушка, НРС). БЦВМ станции могла быть использована также и при решении задач навигации.

Станция «Шквал» работала в контуре прицельно-навигационного комплекса самолета, который включал центральную бортовую цифровую вычислительную машину, функционально связанную (помимо станции «Шквал») со следующей аппаратурой:

  • датчиками параметров движения самолета;
  • системой индикации на лобовом стекле;
  • управления оружием;
  • контроля и индикации функционирования аппаратуры ПРНК;
  • автоматического управления самолетом;
  • устройством управления режимами работы ПРИ К и процессами прицеливания.

В качестве датчиков информации использовалась соответствующая аппаратура, разработанная к началу 1980-х годов, обладающая улучшенными точностными характеристиками и обеспечивающая обмен информацией с потребителями в цифровом виде.

В это же время была разработана модификация прицельной станции «Шквал» для оснащения прицельно-навигационных комплексов боевых вертолетов.

Ссылка на основную публикацию