Оптические перископы. Перископ подводной лодки. Шифровальная машина "энигма"
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
Перископные комплексы подводных лодок
Современные ПЛ оборудуются многофункциональным комплексом, состоящим из двух перископов, что обеспечивает широкие функциональные возможности такого комплекса и его надежность. За рубежом такие перископы классифицируются как перископы атаки (командирские перископы) и перископы поиска (универсальные перископы).
Перископ атаки используется для оперативной оценки надводной и воздушной обстановки.
Основным каналом является визуально-оптический канал окулярного наблюдения оператором, что определяет основную его конструктивную особенность - «проникающую» через основной корпус ПЛ трубу перископа с оптической системой, передающей изображение в окуляры наблюдения.
Перископ поиска предназначен для сбора возможно большего объема информации об обстановке в районе нахождения ПЛ. При отсутствии возможности наблюдения традиционным визуальным каналом он обеспечивает наблюдение за счет использования тепловизионной и телевизионной систем
Изображения от телевизионных и тепловизионного приемников информации передаются на экран монитора.
Для того чтобы создать оператору условия для выполнения одинаковых действий при управлении прибором, монитор устанавливается в окулярной части. Этот монитор можно использовать также и для отображения символов сопутствующей информации.
Таким образом, оператору, работающему с перископом, приходится обрабатывать большой объем визуальной информации.
Наиболее сложные вопросы при проектировании перископных комплексов, до настоящего времени не решенные, возникают при организации предъявления визуальной информации оператору с учетом его психофизиологических характеристик.
Целью работы является изучение принципов построения окулярной части современного перископа, обеспечивающей оптимальные условия для работы оператора, ведущего наблюдение через визуальный канал.
Проблемы, связанные с построением окулярной части современных перископных систем
Наиболее сложной задачей при построении перископных комплексов, по нашему мнению, является организация рационального предъявления визуальной информации оператору с учетом его психофизиологических характеристик.
С точки зрения рационального построения оптических наблюдательных систем прежде всего возникают вопрос по какой из существующих схем целесообразно в данных условиях применения реализовать окулярную часть, а именно выполнить его в виде монокуляра, бинокуляра или псевдобинокуляра.
До последнего времени окулярная часть отечественных перископов выполнялась по монокулярной схеме, т.е. наблюдение велось через один окуляр.
Однако, обзор отечественных и зарубежных публикаций показал, что зарубежные фирмы, строят окулярную часть своих перископов по бинокулярной схеме. Здесь возможны две схемы построения.
В первой схеме оператор наблюдает в каждом из двух окуляров изображение, сформированное визуальным каналом, и сопутствующую информацию.
Во второй схеме построения окулярной части оператор наблюдает в один окуляр изображение, сформированное визуальным каналом, а второй окуляр используется только для ввода в него сопутствующей информации.
Следующий ряд задач, возникающих при проектировании окулярной части, связан с необходимостью предъявлять оператору видеоинформацию (сопутствующую знаковую или телевизионного канала).
При этом неизбежно возникают вопросы о цветовой гамме символов сопутствующей информации, их угловых размерах, о яркости и структуре экранов мониторов, обеспечивающих наилучшие условия наблюдения и восприятия изображения.
Еще одна задача, которая осталась до настоящего времени нерешенной при проектировании подобных систем, связана с физиологическими аспектами восприятия зрительных образов при монокулярном, бинокулярном и псевдобинокулярном предъявлении.
Выбор оптической схемы построения окулярной части перископа
Зарубежные фирмы, занимающиеся перископостроением, конструируют окулярную часть по бинокулярной схеме с возможностью переключения на монокуляр.
При этом используются, как правило, две схемы построения.
В первой схеме окулярной части оператор наблюдает в один окуляр изображение, сформированное визуальным каналом, а второй окуляр используется только для ввода в него сопутствующей информации, это так называемая псевдобинокулярная схема построения.
Во второй схеме оператор одновременно наблюдает в каждом из двух окуляров изображение, сформированное визуальным каналом, и сопутствующую информацию на экране монитора, это бинокулярная схема построения.
Псевдобинокулярная схема построения
Визуальный и канал наблюдения сопутствующей информации представляют собой самостоятельные, раздельные каналы.
Таким образом, световой поток, передаваемый визуальным каналом, направляется в один глаз и в один окуляр, а с экрана монитора - в другой глаз и окуляр.
Данная схема псевдобинокуляра основана на физиологических особенностях зрительной системы человека, когда два изображения, поступающие в каждый глаз, сливаются в одно, которое и воспринимается человеком.
С технической точки зрения такой способ предъявления визуальной информации имеет существенное преимущество, так как позволяет снизить неблагоприятное влияние высоких уровней освещенности изображения, создаваемого визуальным каналом, на контрастность изображения на экране монитора.
При недостаточных светотехнических характеристиках миниатюрных мониторов этот фактор оказывается существенным.
На рисунке 3 представлены изображения, наблюдаемые в каждый из окуляров (а; б), а также изображение воспринимаемое оператором при одновременном наблюдении в оба окуляра (в).
При реализации псевдобинокулярного способа предъявления информации происходит искусственное разделение полей зрения правого и левого глаза, что приводит к возникновению ряда психофизиологических феноменов.
Такой способ предъявления информации не является для зрительного анализатора естественным. Создание псевдобинокуляра ставит вопрос об изменении зрительных функций одного глаза при воздействии световых раздражителей на другой глаз.
При псевдобинокулярном предъявлении правый и левый глаз воспринимают изображения, которые могут значительно отличаться по яркости.
Это связано с тем, что один глаз оператора, взаимодействующий с изображением на экране монитора, полностью экранируется, а другой глаз воспринимает информацию, передаваемую визуальным каналом.
Бинокулярная схема построения
В бинокулярной схеме оператор наблюдает одновременно в каждом из двух окуляров изображение, сформированное визуальным каналом, и сопутствующую информацию с экрана монитора. Схема построения бинокуляра представлена на рисунке 4.
Для создания бинокуляра можно применить склейку призм 2, на склеенные грани которых наносится светоделительное покрытие для разделения светового пучка на два окуляра.
Склейка призм устанавливается в параллельном ходе лучей между объективами 1 и 3. Далее объективы 3 собирают пучки лучей в фокальных плоскостях окуляров 5. Для возможности регулирования межзрачкового расстояния применяются призмы-ромб 4 (показаны их сечения).
1 , 3 , 6 - объективы, 2, 4 - призмы, 5 - окуляр.
Канал наблюдения сопутствующей информации состоит из объективов 6, 3 которые проецируют изображение сопутствующей информации с экрана монитора в фокальную плоскость окуляров 5.
Таким образом, в фокальной плоскости окуляров образуется изображение сопутствующей информации и изображение внешних наблюдаемых объектов. Оператор наблюдает в окуляры эти изображения совмещенными. Вид поля зрения в окуляр представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 - Вид поля зрения при наблюдении в бинокуляр
При создании окулярной части по бинокулярной схеме возникает еще одна проблема - оператор может не различить сопутствующую информацию на фоне изображения наблюдаемых объектов, формируемого визуальным каналом, как показано на рисунке 3.5.
Для устранения этого недостатка необходимо, чтобы яркостный контраст между ними составлял не менее 2% (минимально различимый глазом человека яркостный контраст).
Визуализация информации с экрана монитора
Современные наблюдательные приборы, используемые в боевых подвижных средствах, такие как перископы подводных лодок, надводных кораблей, бронетранспортеров и т.п., должны обеспечивать возможность наблюдения в любое время суток и в сложных погодных условиях.
С этой целью они оборудуются дополнительно к визуальному каналу оптоэлектронными каналами (телевизионными приборами, работающими при низких уровнях внешней освещенности, а также тепловизионными приборами).
Таким образом, оператору, работающему с комплексным прибором, приходится работать с большим объемом визуальной информации.
Поэтому при разработке таких комплексных приборов встает вопрос о создании рабочего места оператора, а именно, о способах предъявления оператору видеоинформации.
Рабочее место оператора часто выполняется таким образом, что информация от каждого наблюдательного канала передается на экраны нескольких мониторов (рисунок 6) или же на экран одного монитора, разделенного на несколько полей.
Рабочее место должно способствовать максимально быстрому принятию решения в сложных ситуациях, связанных с наблюдаемой панорамой, а слежение за многими экранами не обеспечивает достаточно быстрого анализа сюжетов. Кроме того, при таком решении сложно вести одновременное наблюдение при помощи визуального и оптоэлектронных каналов.
Для того чтобы наблюдать экран монитора в поле зрения визуального канала, монитор устанавливается в окулярной части перископа, а для передачи изображения с экрана в окуляры используется проекционная оптическая система.
Рисунок 6 - Многоэкранный пульт рабочего места оператора
Деятельность оператора при различных способах предъявления визуальной информации
Основным объектом исследования является окулярная часть многофункционального перископного комплекса современных ПЛ.
Рассмотрена схема макета бинокулярного узла совмещения визуального канала и канала наблюдения сопутствующей информации (рисунки 6 и 7)
Оптическая схема данного узла, в который входят визуальный канал и канал наблюдения сопутствующей информации, представлена на рисунке 8
Входной объектив 1 создает изображение наблюдаемого внешнего объекта в фокальной плоскости оборачивающей системы 2, 4, которая переносит это изображение в фокальную плоскость окуляров 6. Для создания псевдобинокуляра призма-куб 3 выводится из хода лучей.
Канал наблюдения сопутствующей информации состоит из объективов 7, 4, которые проецируют плоскость экрана монитора в фокальную плоскость окуляров 6.
Рисунок 8 - Оптическая схема макета бинокулярного узла совмещения визуального канала и канала наблюдения сопутствующей информации с экрана монитора 1, 2, 4, 7 - объективы, 3 - призма, 5 - зеркало, 6 - окуляр.
Определение вероятности обнаружения
Для определения вероятности обнаружения при монокулярном и бинокулярном наблюдении используется канал наблюдения сопутствующей информации
Оператору предъявляется на короткое время тест-объекты, выводимые на экран монитора. В качестве тест-объектов используется например буквы русского алфавита.
В изученных работах тест-объекты предъявляются наблюдателям, далее производилось определение усредненных значений правильного опознавания букв при наблюдениях в следующих условиях: при изменении уровня яркости экрана монитора (от 1 до 120) и постоянном контрасте между объектом и фоном (К =100 %); при изменении контраста между объектом и фоном (от 100 до 10%) и постоянной яркости экрана монитора (L =120); при изменении яркости экрана и контраста между объектом и фоном.
Яркость экрана монитора и контраст между объектом и фоном определялись при помощи фотометра.
Для определения вероятности обнаружения при псевдобинокулярном способе предъявления информации объектив визуального канала открывался, призма 3 выводилась из хода лучей.
При этом оператор одновременно наблюдал в один окуляр изображение визуального канала, во второй окуляр - экран монитора. Полученные результаты представлены в таблицах 1 и 2, а также на рисунках 9 и 10.
окуляр зрительный перископный
Рисунок 9 - Зависимость вероятности обнаружения от контраста между объектом и фоном
Рисунок 10 - Зависимость вероятности обнаружения от яркости экрана
Изучен макет бинокулярного узла совмещения визуального канала и канала наблюдения сопутствующей информации.
В изученных исследованиях, с точки зрения правильного опознавания объектов, установлено, что при низком уровне освещенности, а также при малом контрасте между объектом и фоном наблюдение через бинокуляр имеет несравненное преимущество.
Установлено, что, с точки зрения пространственной разрешающей способности, наблюдение при помощи бинокуляра, даже с учетом уменьшения потока излучения, равнозначно монокулярному наблюдению.
Но с точки зрения вероятности обнаружения и распознавания объектов, особенно при низкой яркости объектов наблюдения и малом контрасте между объектом и фоном, бинокулярное наблюдение обладает преимуществами
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ боевых действий подводных лодок США по нарушению коммуникаций Японии на Тихом океане во второй мировой войне. Силы и средства ведения подводной войны. Формы, методы и способы действий подводных лодок США. Выводы и уроки из анализа боевых действий.
курсовая работа , добавлен 27.10.2009
Ядерные реакторы подводных лодок, принципы действия, конструкция. Устройство водо-водяного реактора, используемого на подводных лодках. Немного из истории отечественного военно-морского флота. Катастрофы на атомных подводных лодках, причины гибели.
презентация , добавлен 26.05.2014
Процесс формирования противолодочной авиации как нового рода морской авиации и противолодочных сил ВМФ. Назначение противолодочных самолетов и корабельных вертолетов. Гидроакустические средства обнаружения подводных лодок, оружие для их уничтожения.
курсовая работа , добавлен 05.09.2009
Требования руководящих документов по боевому использованию гидроакустических средств. Правила выбора режимов работы в различных тактических ситуациях. Классификационные признаки при боевом использовании ГАС обнаружения подводных диверсионных сил, средств.
презентация , добавлен 23.12.2013
Создание, совершенствование ядерного оружия и термоядерных боеприпасов. Наращивание количества стратегических наступательных вооружений. Разработка нейтронного запала, подводных лодок, бомбардировщиков, баллистических и моноблочных ракет, другого оружия.
курсовая работа , добавлен 26.12.2014
Первые упоминания и идеи о возможности спуска людей под воду, их воплощение в жизнь и модернизация. Подводный флот в Великой Отечественной войне. Общая характеристика современного состояния подводного вооружения. Классификация суден, средства их связи.
реферат , добавлен 22.11.2010
Авария на атомной подводной лодке К-141 "Курск": спасательные работы, версии возможных причин аварии, идентификация погибших, итоги операции подъёма. Другие аварии на советских, российских и иностранных атомных подводных лодках. Причины аварийности.
реферат , добавлен 22.10.2014
Теоретические аспекты управления и профилактики неуставных взаимоотношений, их анализ в войсковой части ракетных войск. Основные направления воспитательной работы в части по сплочению воинских коллективов и формированию в них уставных взаимоотношений.
дипломная работа , добавлен 30.10.2010
Структура военно-воздушных сил РФ, их предназначение. Основные направления развития дальней авиации. Современные российские зенитные ракетные комплексы. Части и подразделения разведки, поиска и спасания. История ВВС России, установление памятного дня.
реферат , добавлен 24.03.2013
Классификация магнитометрических средств обнаружения по физическим принципам действия, по уровню излучения. Главное назначение МСО, основы теории его разработки. Характерные помехи при применении МСО, способы их компенсации, особенности разработки, схема.
А теперь четвертая, самая большая и главная, фотозарисовка. Подводная лодка Д-2.
Поход на подводную лодку Д-2, стоящую у ковша Галерной гавани, несомненно явился кульминацией субботнего Большого Морского дня. Очень интересный объект: любителям флота, морей-океанов, подводных лодок и военной истории настоятельно рекомендую. Также поучительно и правильно туда идти с детишками лет эдак от 7 и больше.
Лет 5 назад я посетил подводную лодку С-56 во Владивостоке, стоящую перед зданием штаба Тихоокеанского флота. Но там половину лодки переделали в музей, что, конечно, заметно снизило впечатление. А вот наша, ленинградская, лодка оставлена с начинкой целиком, «как есть» - то есть все отсеки (лишь в нижних частях отсеков, где размещались балластные цистерны, кое-где сделаны экспозиции). А к ней аккуратно пристроено здание музея, где и размещены основные исторические экспозиции, а также выставка детского рисунка на тему подлодок (потрясающе само по себе! я от рисунков просто тащился!) и кое-какие картины.
Экскурсии проводятся каждый час, но по какой-то непонятной системе: то есть легко можно и не попасть в очередную экскурсию. Мы, придя около 12.20 дня, вписались на 13.00; однако, когда мы уже вышли, около 14.00, пришедших страждущих почему-то обламывали, говоря, что «уже нет возможности». Почему, я так и не понял.
Режим внутри неплохой, мне понравился. То есть можно всегда оторваться от экскурсии, и пойти по отсекам самому, почти всё можно смотреть, трогать (хотя и говорят, что не надо). Перископ вертится по оси и… реально действует – то есть оптика работает и можно смотреть, что снаружи! Можно полежать на койке, покрутить штурвал, заглянуть в торпедный аппарат. Сохранность и качество реставрации механизмов неплохое, думаю, что лучше, чем во владивостокской эС-ке. Экскурсия идёт с конца, с VII отсека, к I отсеку, носовому. В рубку хода нет (очень жаль!).
Сама лодка является одной из первых советской постройки (1931 год). При закладке получила имя "Народоволец", а в 1934 году была переименована в Д-2.
Как я понял, эта серия лодок была первой, которую молодой Советский Союз себе позволил после длительного периода слабости и разрухи. Видимо, наши вожди дали указание купить у немцев (Веймарской Германии, с которой мы тесно и секретно сотрудничали в 20-е годы) чертежи наиболее совершенных подлодок кайзеровской Германии периода I мировой войны. Это было сделано – хоть об этом в музее и не пишут, затем наши ученые и конструкторы усовершенствовали некоторые узлы, а также разработали требования для выпуска комплектующих непосредственно в СССР. Правда, наиболее сложные части пришлось покупать за валюту у тех же немцев – первые 2 лодки серии имели дизели немецкой фирмы MAN (на "Декабристе" и "Народовольце"), а потом уж наладили их выпуск в Союзе. Сталь тогда еще тоже не варили нужную, просто не умели - для корпусных работ была выделена высококачественная сталь «из дореволюционных запасов» (так стыдливо и написано).
Но лодка была рабочая, и прошла всю войну, имея почти десяток боевых походов и 2 потопленных транспорта. Что для лодки постройки начала 30-х – очень неплохо и свидетельствует о запасе надежности и добротном проектировании.
Теперь мой взгляд на подлодку . Смотрите со мною вместе!
Вот общий вид лодки и вообще, всего музея, со льда ковша Галерной Гавани.
А это рубка с перископами и 102-мм орудие для стрельбы в надводном положении.
Теперь пошли внутрь.
Для начала - подлинный военно-морской вымпел этой лодки, хранится под стеклом, в нижней части центрального поста (ЦП).
Экскурсия начинается с кормы. Это кормовые торпедные аппараты (они были без запасных торпед, то есть выстрелить в походе из них можно было только 1 раз, без возможности перезарядки). Тут же – койки торпедистов, а также дифферентные цистерны, для всплытия.
Водонепроницаемая переборка между отсеками (при аварии и течи задраивалась наглухо), далее видны главные дизеля, для надводного хода, в этой лодке – немецкой фирмы MAN.
Идем дальше. Аккумуляторный отсек; тут же находятся масляные цистерны. Я постарался снять без вспышки, чтобы передать тот подлинный световой коктейль, который был при оригинальном освещении внутри лодки.
Снова межотсечная переборка. На ней прикреплена «Таблица перестукивания».
А это спустились вниз на уровень. Аккумуляторы для подводного хода (а для надводного применялись дизеля).
Управление дифферентными цистернами, которые отвечали за погружение и всплытие.
Управление различными магистралями (масляными, топливными и т.д.)
Вот дошли почти до Центрального поста (ЦП). Вид вверх. Это лестница в рубку, из прочного корпуса через комингс.
Место командира подводной лодки в небоевом режиме. Обратите внимание на дефицит места и компоновку основных управляющих приборов.
Это перископ (ПЗ-9). Он позволял полуавтоматически определять дистанцию до цели, курсовой угол цели для атаки, пеленг на цель, имел устройство "неподвижная нить в пространстве" для измерения скорости цели. Обладал достаточной светосилой для наблюдения в сумеречных и ночных условиях. Что удивительно, оптика функционирует и сейчас!
Вид на перископ снизу вверх. Это место командира подводной лодки в боевом режиме. Рядом виден штурвал для изменения курса лодки.
Это periskop.su
у перископа (каламбур, однако…).
Крепление перископа внизу для точной фиксации выдвижного устройства.
gromozyaka
ищет вражеские транспорта на ковше Галерной гавани. Эх, жаль, пока ничего нет! А то бы ка-а-а-к...
Рядом находится пост управления торпедной стрельбой. Можно переключить на «Пли!».
Штурвал. Управляет изменением курса лодки и ее маневрированием без изменения глубины погружения.
Самое комфортное место на подлодке. Слева – диван, справа – стол. Тут была кают-компания и рядом малюсенькие каюты для командного состава.
Лодочный гальюн. А что, подводникам тоже какать надо...
Проход в камбуз и кают-компанию.
Изолированная клетушка радиста.
Наконец, дошли до носового отсека, где помещались 6 торпедных аппаратов – главное оружие лодки. Тут же спали около 15 человек экипажа, внизу коек – столы для обеда, с зеленой поверхностью. Торпеды носовой группы можно было перезарядить, с боков тут же размещались запасные торпеды. Так что если сюда метко попасть глубинной бомбой – все взорвется к чертям собачьим...
periskop.su
у торпедных аппаратов правой носовой группы. Верхний – заряжена торпеда, средний – пустой, нижний – закрыт в боевое положение. Максимальная дальность выстрела торпед составляла 54 кабельтовых (около 9 км) для скорости 31 узел.
Крышка торпедного аппарата номер 6.
Пустая шахта торпедного аппарата.
Погрузочная лебедка для перезарядки торпед.
Стволы торпедных аппаратов. Это самый нос подлодки, дальше нет хода.
Отсеки лодки:
I отсек (носовой):
торпедные аппараты (6), запасные торпеды к ним (6), торпедно-заместительная и дифферентная цистерны, погрузочный люк.
II отсек:
первая группа аккумуляторов и радиостанция.
III отсек:
вторая и третья группы аккумуляторов, над ними жилые помещения командного состава. Здесь же - камбуз, кают-компания, а по бортам и под аккумуляторами - топливные цистерны.
IV отсек:
центральный пост с главным командным пунктом. Здесь же находились уравнительная цистерна и цистерна быстрого погружения.
V отсек:
четвёртая группа аккумуляторов и масляные цистерны. Над аккумуляторами - жилое помещение старшин.
VI отсек:
дизельный.
VII отсек (кормовой):
главные гребные электродвигатели, кормовые торпедные аппараты (2), торпедно-погрузочный люк и дифферентная цистерна.
И в заключение, кому интересно, технические характеристики подлодки:
Наибольшая длина - 76.6 м.
Ширина - 6.4 м.
Осадка - 3.64 м.
Надводное водоизмещение - 940 т.
Подводное водоизмещение - 1240 т.
Скорость полного хода над водой - 15.3 узлов.
Скорость полного хода под водой - 8.7 узлов.
Дальность плавания - 8950 миль.
Дальность плавания экономическим ходом - 158 миль.
Вооружение: 6 носовых торпедных аппаратов и 2 кормовых.
Глубина погружения - 90 м.
Экипаж - 53 человека.
Вот такая у нас в Питере есть интересная подлодка. Приходите:)
Перископ подводной лодки относится к устройствам оптического наведения и прицеливания. Перископ состоит из головной части, включающей защитное стекло, поворотный визирный блок с механизмом наведения по высоте и систему смены увеличений, окулярной части, содержащей коллектив, отклоняющее зеркало и окуляр, соединенные трубой, внутри которой размещены по ходу оптического луча объектив и оборачивающие системы, и оборудованной в нижней части механизмом горизонтального наведения. Защитное стекло и поворотный визирный блок в виде прямоугольной призмы-куба выполнены биспектральными. В головную часть перископа введен дополнительный канал наблюдения, соединенный с основным каналом через прямоугольную призму-куб. Между осью вращения прямоугольной призмы-куба и механизмом наведения по высоте введен дифференциал, один вход которого подключен к механизму наведения по высоте, а другой - к вновь введенной системе управления поворотом призмы на постоянный угол. В окулярную часть перископа, между отклоняющим зеркалом и окуляром, введен поляризационный фильтр, имеющий возможность поворота вокруг оптической оси прибора, при этом он может быть удален из прибора. Изобретение позволяет увеличить многофункциональность перископа, повысить надежность работы устройства при различных внешних условиях. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок. Известен перископ подводной лодки по , состоящий из головной и окулярной частей, соединенных трубой. Перископ имеет один визуальный канал наблюдения, содержащий установленные по ходу оптического луча защитное стекло, визирный блок в виде прямоугольной призмы, объектив, оборачивающие системы, коллективы, окулярную прямоугольную призму и сам окуляр. Описанная конструкция перископа имеет следующие недостатки: 1. Перископ имеет один канал наблюдения, следовательно, у него ограниченные возможности наблюдения при неблагоприятных условиях; 2. Перископ не может визировать на курсовых углах солнца, так как отраженный от поверхности воды свет, попадая в глаз оператору, не позволяет ему видеть цель. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции является перископ по , состоящий из головной части в виде визирной призмы, установленной в верхней части трубы. Труба содержит оптику и перемещается в вертикальном направлении под воздействием подъемного механизма благодаря подшипникам, установленным в верхней части корпуса подлодки, и оборудована в нижней части подвесным механизмом горизонтального наведения, включающего неподвижную часть и двигатель. Неподвижная часть механизма горизонтального наведения соединена с трубой при помощи роликового упорного подшипника, который позволяет трубе вращаться вокруг вертикальной оси под воздействием двигателя. Перископ содержит также подвижный относительно корпуса подлодки окулярный блок, содержащий отклоняющие зеркала и окуляр. Прототип обладает следующими недостатками: 1. Конструкция обладает одним каналом наблюдения, что существенно ограничивает информационные возможности прибора; 2. В прототипе не предусмотрена возможность визирования на курсовых углах солнца; 3. При деформации корпуса лодки во время ее эксплуатации (под постоянным давлением воды и внешними воздействиями ударного характера) возможна расцентрировка подшипников перископа и подшипников механизма горизонтального наблюдения, что может привести к заклиниванию трубы при повороте прибора вокруг вертикальной оси. 4. Защитное стекло и визирный блок выполнены из материалов, прозрачных только для излучения видимого диапазона спектра. Задача изобретения состоит в увеличении многофункциональности перископа, повышении надежности работы устройства при различных внешних условиях. Задача решается в предлагаемом перископе подводной лодки, состоящем из основного визуального канала, содержащего расположенные последовательно по ходу оптического луча защитное стекло, поворотный визирный блок с механизмом наведения по высоте и систему смены увеличений, расположенные в головной части перископа, а также окулярную часть, соединенную трубой с головной частью перископа, внутри которой размещены по ходу оптического луча объектив и оборачивающие системы, и оборудованной в нижней части механизмом горизонтального наведения. Окулярная часть содержит коллектив, отклоняющее зеркало и окуляр. Предлагаемый перископ отличается от прототипа тем, что в головную часть перископа введен дополнительный канал наблюдения. Поворотный визирный блок выполнен в виде прямоугольной призмы-куба, оптически связанной с основным и дополнительным каналами наблюдения. Защитное стекло и прямоугольная призма-куб выполнены биспектральными, при этом между осью поворота прямоугольной призмы-куба и механизмом наведения по высоте введен дифференциал, один вход которого подключен к механизму наведения по высоте, а другой к вновь введенной системе управления поворотом призмы на постоянный угол. В окулярную часть перископа, между отклоняющим зеркалом и окуляром, введен поляризационный фильтр, имеющий возможность поворота вокруг оптической оси прибора и удаления из основного визуального канала перископа. Предложен вариант изобретения, который отличается тем, что неподвижная часть механизма горизонтального наведения в поднятом положении перископа соединена с верхней частью корпуса подводной лодки системой штырей, имеющих две степени свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Сущность изобретения заключается в следующем. Сущность изобретения пояснена чертежом, на котором показан общий вид предлагаемого устройства. Предлагаемый перископ подводной лодки состоит из головной части 1 и окулярной части 2, соединенных между собой трубой 3. Головная 1 и окулярная 2 части перископа составляют единое целое с трубой 3 перископа, прикреплены к ней. Основной (визуальный) канал наблюдения перископа содержит расположенные последовательно по ходу оптического луча защитное стекло 4, поворотный визирный блок в виде прямоугольной призмы-куб 5, систему смены увеличений 6, состоящую из объектива и окуляра, расположенные в головной части 1 прибора, объектив 7, оборачивающие системы 8, находящиеся внутри трубы 3 перископа, коллектив 9, отклоняющее зеркало 10, поляризационный фильтр 11 и окуляр 12, размещенные в его окулярной части 2. С прямоугольной призмой-кубом оптически связан телевизионный или тепловой дополнительный канал наблюдения 13. Прямоугольная призма-куб 5 приводится в движение при помощи дифференциала 14, который связывает ee c механизмом наведения по высоте 15 при нацеливании перископа на объект или системой поворота призмы на постоянный угол 16 при переключении призмы 5 с основного канала на дополнительный 13. Перископ содержит подъемный механизм, который состоит из многошкифного блока (полистпаста), состоящего из подвижных шкифов, которые приводятся в движение домкратами. Труба 3 имеет возможность перемещения в вертикальном направлении на подшипниках скольжения 17, расположенных наверху корпуса подлодки. Труба 3 оборудована в нижней части подвесным механизмом горизонтального наведения 18, состоящего из двигателя 19 и неподвижной части 20. В верхнем, поднятом положении перископ фиксируется на верхней части корпуса подлодки при помощи соединительного узла, состоящего из "стыковочной" 21 и "плавающей" 22 шайб. "Стыковочная" шайба 21 крепится к внутренней части 23 подволока подлодки, а "плавающая" 22 свободно закреплена на неподвижной части 20 механизма горизонтального наведения. В "плавающей" шайбе 22 предусмотрены два штыря 24 и два паза 25, сориентированные под 90 градусов друг к другу. При соединении шпонки 26, закрепленные на неподвижной части механизма горизонтального наведения, входят в пазы 25 "плавающей" шайбы. Шпоночное соединение 25-26 дает возможность смещения "плавающей" шайбы на допускаемую величину только в направлении линии, соединяющей два шпоночных паза "плавающей" шайбы. В "стыковочной" шайбе 21 предусмотрены гнезда 27, размер которых четко соответствует рабочему размеру штырей 24 "плавающей" шайбы 22 в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей гнезда "стыковочной " шайбы и превышает его (имеет допуск) в диаметральном направлении. Таким образом "плавающая" шайба 22 имеет возможность смещения в горизонтальной плоскости, в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Пучок лучей от цели попадает в защитное стекло перископа 4 и далее на визирную призму-куб 5, которые выполнены бисспектральными и пропускают излучение в видимом и инфракрасном (ИК) диапазонах. Визирная призма-куб 5 на гипотенузной поверхности имеет цветоделительный слой, и пучки видимого диапазона отражаются практически полностью или в основной визуальный канал наблюдения или в дополнительный 13, если он выполнен телевизионным, а пучки ИК излучения полностью отражаются в дополнительный канал, если он выполнен тепловым. Дополнительный канал (в любом варианте) формирует изображение объекта на электронном приемном устройстве. В диапазоне ИК излучения существует два окна (первое - с длинами волн от 3 до 5 мкм, а второе - с длинами волн от 8 до 14 мкм), которые хорошо пропускаются атмосферой Земли, именно в этих диапазонах и работают ИК приборы наблюдения. Телевизионный канал наблюдения работает в спектральном диапазоне от 0,4 мкм до 1,05 мкм, то есть использует все видимое электромагнитное излучение, а основной визуальный канал работает только на длинах волн, воспринимаемых человеческим глазом, то есть от 0,4 до 0,7 мкм. Телевизионный дополнительный канал так же, как и тепловой дополнительный канал, обеспечивает возможность работы перископа при неблагоприятных условиях (в темноте). Таким образом, основной и дополнительный каналы наблюдения работают абсолютно автономно независимо друг от друга и последовательно, перископ работает либо на визуальном, либо на дополнительном тепловом или телевизионном канале. Единственно, что их объединяет - это защитное стекло и призма-куб, которые выполнены биспектральными и работают как в оптическом, так и ИК диапазонах наблюдения. Призма-куб 5 устанавливается в головной части 1 перископа с возможностью визирования по высоте (в вертикальном направлении) при нацеливании перископа на объект с помощью дифференциала 14, один вход которого соединен с механизмом наведения по высоте 15, а другой - к системе управления поворотом призмы на постоянный угол 16. После визирной призмы 5 пучок попадает в систему смены увеличения 6, состоящую из объектива и окуляра. Далее луч проходит объектив 7 и оборачивающие системы 8, размещенные в трубе 3 перископа, и направляется в окулярную часть 2, отражается от зеркала 10 и горизонтальным ходом попадает в линзовую систему окуляра 12. В основной визуальный канал вводится отсекающий и поляризационный светофильтр 11 для увеличения контраста цели, для ликвидации отраженных солнечных или лунных бликов, солнечных и лунных дорожек. Направление пучка лучей в дополнительный канал наблюдения 13 (тепловой или телевизионный) осуществляется переключением призмы-куба 5. Это переключение осуществляется при помощи дифференциала 14, соединенного с системой поворота призмы- куба на постоянный угол 16. Труба 3 перемещается в вертикальном направлении при помощи подъемного механизма и в верхнем поднятом положении штыри "плавающей" шайбы 21 входят в пазы "стыковочной" шайбы 22, соединяя перископ с верхней частью корпуса подводной лодки 23, так что система штырей имеет две степени свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Труба 3 в поднятом положении получает возможность вращения вокруг своей вертикальной оси при помощи двигателя 19 механизма горизонтального наведения 18. Такое соединение перископа с корпусом подводной лодки 23 предотвращает возможность расцентрировки подшипников, соединяющих трубу 3 перископа с верхней частью корпуса подлодки 23, и подшипников, соединяющих трубу 3 перископа с неподвижной частью 20 механизма горизонтального наведения 18, что может привести к заклиниванию трубы при повороте прибора вокруг вертикальной оси при воздействии на нее давления воды и внешних воздействий ударного характера. Литература 1. С.Г.Бабушкин и др. Оптико-механические приборы, Москва, "Машиностроение", 1965, стр. 286. 2. Франция, заявка N 2488414, приоритет 06. 06. 80, МПК G 02 В 23/08, опубликовано 12. 02. 82 N 6 (прототип).
Формула изобретения
1. Перископ подводной лодки, состоящий из основного визуального канала, содержащего расположенные последовательно по ходу оптического луча защитное стекло, поворотный визирный блок с механизмом наведения по высоте и систему смены увеличений, расположенные в головной части перископа, а также окулярную часть, соединенную трубой с головной частью перископа, внутри которой размещены по ходу оптического луча объектив и оборачивающие системы, и оборудованной в нижней части механизмом горизонтального наведения, причем окулярная часть содержит коллектив, отклоняющее зеркало и окуляр, отличающийся тем, что в головную часть перископа введен дополнительный канал наблюдения, поворотный визирный блок выполнен в виде прямоугольной призмы-куба, оптически связанной с основным и дополнительным каналами наблюдения, защитное стекло и прямоугольная призма-куб выполнены биспектральными, при этом между осью поворота прямоугольной призмы-куба и механизмом наведения по высоте введен дифференциал, один вход которого подключен к механизму наведения по высоте, а другой - к вновь введенной системе управления поворотом призмы на постоянный угол, в окулярную часть перископа, между отклоняющим зеркалом и окуляром введен поляризационный фильтр, имеющий возможность поворота вокруг оптической оси прибора и удаления из основного визуального канала перископа. 2. Перископ подводной лодки по п.1, отличающийся тем, что неподвижная часть механизма горизонтального наведения в поднятом положении перископа соединена с верхней частью корпуса подводной лодки системой штырей, имеющих две степени свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Похожие патенты:
Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к устройствам для улучшения обзора окружающей обстановки при движении транспортных средств, и предназначено для установки преимущественно на легковых автомобилях. Устройство улучшения обзора для транспортного средства содержит видеокамеру, установленную в верхней части складывающейся посредством привода полой стойки, закрепленной на корпусе транспортного средства, дисплей с пультом управления складыванием стойки, размещенные внутри транспортного средства, а также пульт управления с приводом. Внутри стойки проложены электрические кабели, соединяющие видеокамеру с дисплеем. Стойка выполнена в виде конической мачты, состоящей из неподвижной и подвижной частей. На корпусе транспортного средства закреплена неподвижная часть, которая соединена с подвижной с возможностью вращения последней относительно нее на 180° при помощи электродвигателя. Электродвигатель размещен в неподвижной части. Вращение ограничено упорами, расположенными в неподвижной части. Достигается упрощение конструкции и повышение удобства использования устройством улучшения обзора для транспортного средства. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок
Компания L-3 KEO поставляет американскому флоту универсальную модульную мачту Universal Modular Mast (UMM), которая служит в качестве подъемного механизма для пяти различных сенсоров, включая оптронную мачту AN/BVS1 , мачту высокоскоростной передачи данных, многофункциональные мачты и встроенные системы радиоэлектронного обеспечения
Многоцелевая атомная подводная лодка Missouri класса «Virginia» с двумя оптронными мачтами L-3 KEO AN/ BVS-1. Этот класс атомных подлодок стал первым, где были установлены только оптронные мачты (командирские и наблюдения) непроникающего в корпус типа
Продвинутая оптроника (оптоэлектроника) дает мачтовым системам непроникающего в корпус типа очевидное преимущество по сравнению с перископами прямого обзора. Вектор развития этой технологии в настоящее время определяется низкопрофильной оптроникой и новыми концепциями на основе неповоротных систем.
Интерес к оптоэлектронным перископам непроникающего в корпус типа возник в 80-х годах прошлого века. Разработчики утверждали, что эти системы повысят гибкость конструкции подлодки и ее безопасность. Эксплуатационные преимущества этих систем заключались в выводе изображения с перископа на несколько экранов экипажа в отличие от старых систем, когда только один человек мог использовать перископ, упрощении работы и повышении возможностей, включая функцию быстрого кругового обзора Quick Look Round (QLR), которая позволяла максимально сократить время нахождения перископа на поверхности и тем самым уменьшить уязвимость подлодки и, как следствие, вероятность обнаружения ее платформами противолодочной борьбы. Значение режима QLR в последнее время повышается вследствие всё большего использования подлодок для сбора информации.
Помимо повышения гибкости конструкции субмарины за счет разнесения в пространстве поста управления и оптронных мачт, это позволяет улучшить его эргономику за счет освобождения объема, ранее занятого перископами. Мачты непроникающего типа в корпус типа также могут относительно просто реконфигурироваться за счет установки новых систем и реализации новых возможностей, они имеют меньше движущихся частей, что уменьшает стоимость жизненного цикла перископа и соответственно объем его обслуживания, текущего и капитального ремонта. Непрерывный технологический прогресс способствует снижению вероятности обнаружения перископа, а дальнейшие усовершенствования в этой сфере связаны с переходом на низкопрофильные оптронные мачты.
Обычная противолодочная подводная лодка класса «Type 212A» немецкого флота демонстрирует свои мачты. Эти дизель-электрические подлодки классов «Type 212A» и «Todaro», поставляемые соответственно немецкому и итальянскому флоту, отличаются комбинацией мачт и проникающего (SERO-400) и непроникающего типов (OMS-110)
Класс «Virginia»
В начале 2015 года ВМС США установили новый малозаметный перископ, базирующийся на низкопрофильной оптронной мачте LPPM (Low-Profle Photonics Mast) Block 4 компании L-3 Communications, на свои атомные подводные лодки класса «Virginia». С целью уменьшения вероятности обнаружения эта фирма работает также над утоненным вариантом нынешней оптронной мачты AN/BVS-1 Kollmorgen (в настоящее время компания L-3 KEO ), установленной на подлодки этого же класса.
Компания L-3 Communications объявила в мае 2015 года о том, что ее подразделение оптико-электронных систем L-3 KEO (в феврале 2012 года L-3 Communications присоединила компанию KEO, что привело к созданию L-3 KEO) получило по итогам конкурса контракт стоимостью 48,7 миллиона долларов от Командования военно-морских систем ВМС США (NAVSEA) на разработку и проектирование низкопрофильной мачты с опционом на производство 29 оптронных мачт в течение четырех лет, а также техническое обслуживание. Программой по мачте LPPM предусматривается сохранение характеристик нынешнего перископа при одновременном уменьшении его размеров до размеров более традиционных перископов, например перископа Kollmorgen Type-18, который начал устанавливаться с 1976 года на атомные подлодки класса «Los Angeles» по мере вхождения их в состав флота.
Хотя мачта AN/BVS-1 имеет уникальные характеристики, но она слишком большая и ее форма уникальна для ВМС США, что позволяет немедленно идентифицировать национальность этой субмарины при обнаружении перископа. Судя по общедоступной информации, мачта LPPM имеет такой же диаметр как у перископа Type-18, а ее внешний вид напоминает стандартную форму этого перископа. Модульная мачта LPPM непроникающего в корпус типа устанавливается в универсальный телескопический модульный отсек, что повышает незаметность и живучесть подводных лодок.
К особенностям системы относятся визуализация в коротковолновой инфракрасной области спектра, визуализация высокого разрешения в видимой области спектра, лазерная дальнометрия и комплект антенн, обеспечивающих широкое покрытие электромагнитного спектра. Прототип оптронной мачты LPPM L-3 KEO на сегодняшний день является единственным эксплуатируемым образцом; он установлен борту подводной лодки Texas класса «Virginia», где проверяются все подсистемы и эксплуатационная готовность новой системы. Первая серийная мачта будет изготовлена в 2017 году, а ее установка начнется в 2018 году. По данным компании L-3 KEO, она планирует разработать свою LPPM так, чтобы NAVSEA могло устанавливать единую мачту на новые подлодки, а также могло модернизировать существующие суда в рамках постоянной программы совершенствования, направленной на повышение надежности, возможностей и ценовой доступности. Экспортный вариант мачты AN/BVS-1, известный под обозначением Model 86, впервые был продан зарубежному заказчику по контракту, объявленному в 2000 году, когда египетский флот задумал большую модернизацию своих четырех дизель-электрических противолодочных субмарин класса «Romeo» . Еще один неназванный заказчик из Европы также установил Model 86 на свои дизель-электрические подводные лодки (ДЭПЛ).
Перископные системы до установки на подводную лодку
Компания L-3 KEO наряду с разработкой LPPM уже поставляет ВМС США универсальную модульную мачту Universal Modular Mast (UMM). Эта непроникающего типа мачта устанавливается на подлодках класса «Virginia». UMM служит в качестве подъемного механизма для пяти различных сенсорных систем, включая AN/BVS-1, радиомачту OE-538, антенну для высокоскоростной передачи данных, мачту для специальных задач, а также мачту с интегрированными антеннами радиоэлектронного обеспечения. KEO получила контракт от министерства обороны США на разработку мачты UMM в 1995 году. В апреле 2014 года компания L-3 KEO получила контракт стоимостью 15 миллионов долларов на поставку 16 мачт UMM для установки на несколько атомных подлодок класса «Virginia».
Другим заказчиком UMM выступает итальянский флот, который также оборудовал этой мачтой свои дизель-электрические подлодки класса «Todaro» первой и второй партии; последние две лодки должны были быть поставлены по графику соответственно в 2015 и 2016 годы. L-3 KEO также владеет выпускающей перископы итальянской компанией Calzoni, которая разработала электронную мачту E-UMM (Electronic UMM) с электрическим приводом, что позволило уйти от внешней гидравлической системы подъема и опускания перископа.
Последнее предложение компании L-3 KEO – это командирская оптронная система непроникающего типа AOS (Attack Optronic System). В этой низкопрофильной мачте совмещены характеристики традиционного поискового перископа Model 76IR и оптронной мачты Model 86 этой же компании (см. выше). Мачта имеет сниженные визуальные и радиолокационные сигнатуры, массу 453 кг, диаметр сенсорной головки составляет всего 190 мм. В сенсорный комплект мачты AOS входят лазерный дальномер, тепловизор, телекамера высокого разрешения и телекамера для низких уровней освещенности.
Изображения с оптико-электронной мачты L-3 KEO AN/BVS-1 выводится на рабочее место оператора. Мачты непроникающего типа улучшают эргономику центрального поста, а также повышают безопасность за счет конструктивной целостности корпуса
В первой половине 90-х годов немецкая компания Carl Zeiss (в настоящее время Airbus Defence and Space) начала предварительную разработку своей оптронной мачты Optronic Mast System (OMS). Первым заказчиком серийного варианта мачты, получившего обозначение OMS-110, стал флот ЮАР, выбравший эту систему для трех своих ДЭПЛ класса «Heroine», которые были поставленных в 2005-2008 годы. Греческий флот также выбрал мачту OMS-110 для своих ДЭПЛ «Papanikolis», а вслед за ним купить эту мачту решила Южная Корея для своих ДЭПЛ класса «Chang Bogo». Мачты непроникающего в корпус типа OMS-110 также были установлены на подлодки индийского флота класса «Shishumar» и традиционные противолодочные субмарины класса «Tridente» португальского флота. Одним из последних приложений OMS-110 стала установка универсальных мачт UMM (см. выше) на подлодки итальянского флота «Todaro» и противолодочные подлодки немецкого флота класса «Type 2122». Эти лодки будут иметь комбинацию оптронной мачты OMS-110 и командирского перископа SERO 400 (проникающего в корпус типа) от компании Airbus Defence and Space. Оптронная мачта OMS-110 имеет стабилизацию линии визирования по двум осям, средневолновую тепловизионную камеру третьего поколения, телекамеру высокого разрешения и опциональный безопасный для глаз лазерный дальномер. Режим быстрого кругового обзора позволяет получить быстрый программируемый панорамный обзор на 360 градусов. По сообщениям, он может быть выполнен системой OMS-110 менее чем за три секунды.
Компания Airbus Defence and Security разработала низкопрофильную оптронную мачту OMS-200, либо как дополнение к OMS-110, либо как отдельное решение. Эта мачта, показанная на выставке Defence Security and Equipment International 2013 в Лондоне, отличается улучшенной стелс-технологией а также компактной конструкцией. Модульная, компактная, низкопрофильная, не проникающего типа командирская/поисковая оптронная мачта OMS-200 объединяет различные сенсоры в едином корпусе с радиопоглощающим покрытием. В качестве «замены» традиционного перископа прямого обзора система OMS-200 специально спроектирована так, чтобы сохранить малозаметность в видимом, инфракрасном и радиолокационном спектрах. Оптронная мачта OMS-200 объединяет три сенсора, телекамеру высокой четкости, коротковолновой тепловизор и безопасный для глаз лазерный дальномер. Изображение с высоким качеством и высоким разрешением с коротковолнового тепловизора может дополняться изображением со средневолнового тепловизора, особенно в условиях плохой видимости, например тумана или дымки. По данным компании, система OMS-200 может совмещать изображения в одну картинку с превосходной стабилизацией.
Компания Sagem разработала и начала производство семейства командирских и поисковых мачт Series 30, которые заказаны многими флотами, в том числе и французским. Командирская мачта при этом имеет низкий визуальный профиль
ДЭПЛ класса «Scorpene» постройки компании DCNS оборудованы комбинацией мачт проникающего и непроникающего типа от компании Sagem, включая мачту серии Series 30 с четырьмя оптронными сенсорами: телекамерой высокого разрешения, тепловизором, телекамерой для низкого освещения и лазерным дальномером
SERIES 30
На парижской выставке Euronaval 2014 компания Sagem объявила о том, что она выбрана южнокорейской судостроительной верфью Daewoo Shipbuilding and Marine Engineering (DSME) для поставки оптронных мачт непроникающего типа для оборудования новых южнокорейских ДЭПЛ класса «Son-Won-II», по которым DSME является головным подрядчиком. Этот контракт ознаменовал собой экспортный успех новейшего семейства оптронных мачт Search Optronic Mast (SOM) Series 30 разработки компании Sagem. Эта поисковая оптронная мачта не проникающего в корпус типа одновременно может принять более четырех продвинутых оптико-электронных каналов и полный набор антенн радиоэлектронной борьбы и системы Global Positioning System (GPS); всё размещается в легком сенсорном контейнере. Оптронные сенсоры мачты Series 30 SOM включают тепловизор высокого разрешения, телекамеру высокого разрешения, телекамеру для низких уровней освещенности и безопасный для глаз лазерный дальномер. Мачта может принять антенну GPS, антенну радиоэлектронного обеспечения раннего предупреждения, радиопеленгаторную антенну радиоэлектронного обеспечения и антенну связи. Среди рабочих режимов системы имеется режим быстрого кругового обзора, при этом одновременно доступны все каналы. Двухэкранные цифровые дисплеи имеют интуитивный графический интерфейс.
Компания Sagem уже поставила вариант Series 30 SOM для новых ДЭПЛ класса «Barracuda» французского флота, тогда как еще один вариант был продан пока неназванному зарубежному заказчику. По данным Sagem, мачта Series 30 SOM поставляемая южнокорейскому флоту, будет включать также антенну радиотехнической разведки, а также оптические средства связи, работающие в инфракрасном диапазоне. Также доступен командирский вариант Series 30 SOM, получивший обозначение Series 30 AOM; он отличается низкопрофильной мачтой и полностью совместим с вариантом Series 30 SOM касательно механических, электронных и программных интерфейсов. Один и тот же контейнер и кабели могут быть использованы для обоих сенсорных блоков, что позволяет флотам выбирать оптимальную конфигурацию для специфических задач. Базовый набор включает тепловизор высокого разрешения, телекамеру высокого разрешения, опционально идут безопасный для глаз лазерный дальномер, коротковолновый тепловизор и дневная/ночная резервная камера.
Компания Thales оборудовала все субмарины класса «Astute» британского флота оптронными мачтами с сенсорными головками CM010 и CM011. Эти изделия представляют собой основу для перспективных перископов новой серии
Начало родословной компании Pilkington Optronics датируется 1917 годом, когда ее предшественник стал единственным поставщиком британского флота. В свое время эта фирма (теперь в составе компании Tales) начала в инициативном порядке разработку семейства оптронных мачт CM010, установив опытный образец в 1996 году на атомную подлодку «Trafalgar» британского флота, после чего в 2000 году была выбрана компанией BAE Systems для оборудования новых атомных подлодок класса «Astute». Сдвоенная оптронная мачта CM010 была установлена на первые три лодки. Компания Tales впоследствии получила контракты на оборудование оставшихся четырех подлодок этого класса мачтами CM010 в сдвоенной конфигурации.
Мачта CM010 включает телекамеру высокого разрешения и тепловизор, тогда как в модели CM011 установлены телекамера высокого разрешения и камера с усилением яркости изображения с целью ведения подводного наблюдения, чего не обеспечивает традиционный тепловизор. В соответствии с контрактом, полученным в 2004 году, компания Tales в мае 2007 года начала поставку мачт CM010 японской компании Mitsubishi Electric Corporation для установки на новые японские ДЭПЛ «‘Soryu». Компания Tales в настоящее время разрабатывает низкопрофильный вариант CM010 с такой же функциональностью, а также сенсорный комплект, состоящий из камеры высокого разрешения, тепловизора и телекамеры для низких уровней освещенности (или дальномера). Этот сенсорный комплект предполагается использовать для особых задач или ДЭПЛ меньших размерений. Низкопрофильный вариант ULPV (Ultra-Low Profle Variant), предназначенный для установки на платформы высокого технологического уровня, представляет собой блок из двух сенсоров (телекамера высокой чёткости плюс тепловизор или камера для низких уровней освещения), установленный в низкопрофильной сенсорной головке. Его визуальная сигнатура схожа с сигнатурой командирского перископа диаметром до 90 мм, но при этом система стабилизирована и имеет средства радиоэлектронной поддержки.
Японская ДЭПЛ «Hakuryu», принадлежащая к классу «Soryu», оборудуется мачтой CM010 компании Thales. Мачты поставлены на верфь компании Mitsubishi, основного подрядчика подлодок класса «Soryu», для установки на борт этих субмарин
Панорамная мачта
ВМС США, являющиеся самым крупным оператором современных подводных лодок, развивают перископную технологию в рамках своей программы по модульной панорамной оптронной мачте Afordable Modular Panoramic Photonics Mast (AMPPM). Программа AMPPM начата в 2009 году, и как определили в научно-исследовательском Управлении ВМС, которое курирует эту программу, ее целью является «разработка новой сенсорной мачты для подводных лодок, имеющей высококачественные сенсоры для панорамного поиска в видимом и инфракрасном спектрах, а также коротковолновые инфракрасные и гиперспектральные сенсоры для дальнего обнаружения и идентификации». По данным Управления, программа AMPPM должна существенно снизить стоимость производства и обслуживания за счет модульной конструкции и неповоротной опоры. Кроме того, ожидается значительное повышение уровня эксплуатационной готовности по сравнению с нынешними оптронными мачтами. В июне 2011 года прототип мачты, разработанный компанией Panavision, был выбран Управлением для реализации программы AMPPM. Вначале пройдут, по меньшей мере, двухлетние испытания на суше. Затем последуют испытания на море, которые по графику начнутся в 2018 году. Новые неповоротные мачты AMPPM с круговым обзором на 360 градусов будут устанавливаться на атомные подлодки класса «Virginia».
Использованы материалы:
www2.l-3com.com
www.airbusdefenceandspace.com
www.sagem.com
www.thalesgroup.com
www.navsea.navy.mil
www.wikipedia.org
ru.wikipedia.org
Периско́п (от др.-греч. περι- - «вокруг» и σκοπέω - «смотрю») - оптический прибор для наблюдения из укрытия. Простейшая форма перископа - труба, на обоих концах которой закреплены зеркала, наклоненные относительно оси трубы на 45° для изменения хода световых лучей. В более сложных вариантах для отклонения лучей вместо зеркал используются призмы, а получаемое наблюдателем изображение увеличивается с помощью системы линз. Наиболее известные виды перископа - такие, как перископы на подводных лодках, ручные перископы и стереотрубы (их также можно использовать как перископ) - широко применяются в военном деле.
Перископ представлен на черт. 1: если ab - выпуклое зеркало, то луч, идущий от горизонта (х,у), х пройдет через фокус (О) оси трубы и пересечет матовое стекло (MN) в точке Z; если смотреть в плане (II), то горизонт изобразится кругом (х), а мачты над горизонтом - линией, а под горизонтом - линией.
A - Два плоских зеркала.
B - Две угловые призмы.
1 - 2 - Зеркала.
3 - 4 - Призмы.
5 - 6 - Глаз наблюдателя.
7 - 8 - Труба перископа.
H - Оптическая высота перископа.
Перископная винтовка в 1915 г.
труба разведчика ТР-4
Перископы используются военно-морским флотом
Две Голландские субмарины типа «Валрус» , отчетливо видны перископы.
Перископ является обязательным прибором любой подводной лодки. Появление новых технических средств наблюдения на подводных лодках - радиолокации и гидроакустики - не заменило перископа. Эти средства дополнили его, особенно в условиях плохой видимости (туман, дождь, снег и т. п.).
Чтобы противник не заметил перископ, габариты его выступающей из-под воды головки должны быть минимальными. Но для успешного наблюдения за воздушными целями головку перископа вынужденно делают утолщенной, чтобы можно было разместить в ней необходимую оптику зенитного наблюдения. Поэтому в настоящее время на подводной лодке устанавливают два перископа: перископ атаки (командирский) и зенитный.
Перископ атаки служит для обнаружения противника и наблюдения за ним во время торпедной атаки в светлое время суток при хорошей видимости.
Огромную опасность для подводных лодок представляет авиация. Имея большую скорость, самолеты могут внезапно появляться над подводной лодкой и сбрасывать бомбы до того, как лодка успеет погрузиться. Поэтому при переходе лодок основное внимание уделяется наблюдению за воздухом.
С помощью зенитного перископа можно вести наблюдение за воздухом и поверхностью моря, т. е. от горизонта до зенита. Поэтому зенитный перископ используется чаще, чем перископ атаки.
