Система стабилизации прицела 1Г46

Схема прицела 1Г46 «Иртыш» (см. рис. 1) состоит из нескольких частей, каждая из которых является функционально законченным блоком.

Основой прицела является корпус визира, к которому с помощью винтов крепятся корпуса других составляющих: оптического блока; блока лазерного дальномера (блок Д); блока измерителя временных интервалов (блок ИВИ) стабилизирующего блока; информационного блока лазерно-лучевого канала управления (конструктивно расположен в приборе, но входит в состав комплекса управляемого вооружения); головки и пульта управления.

Рис. 1. Схема прицела 1Г46

Стабилизирующий блок и пульт управления крепятся к нижней части корпуса визира, а головка, блок Д и информационный блок к верхней.

В оптическом блоке размещены оптические детали визуального канала, часть органов управления, а также электрическая схема, которая обеспечивает работу электромеханических устройств и передачу электрических сигналов.

В стабилизирующем блоке закреплены гиростабилизатор, узел нижнего зеркала, которым проводится наведение в горизонтальной плоскости, привод верхнего зеркала, который осуществляет связь гиростабилизатора с зеркалом, закрепленным в головке и механизмы выверки прицела-дальномера по направлению и высоте, а также электронные реле системы обогрева.

Стабилизирующий блок (см. рис. 2) — силовой двухосный гиростабилизатор на поплавковых гироскопах. Стабилизирующий блок совместно с главным зеркалом головки, электроблоком и пультом управления наводчика образуют замкнутую цепь регулирования, обеспечивает независимую от вооружения (пушки и спаренного пулемета) стабилизацию поля зрения и наведения стабилизированной линии прицеливания в горизонтальной и продольно-вертикальной плоскостях (в эксплуатационной документации используются термины «по направлению» и «по высоте»).

Рис. 2 — Стабилизирующий блок:

1 — корпус;
2 — блок зеркал
3 — платформа;
4 — привод верхнего зеркала;
5 — правый рычаг;
6 — механизм выверки «Г»;
7 — рукоятка арретира «ЗАСТОП-РАССТОП».

Стабилизация поля зрения по высоте происходит за счет вращения вокруг горизонтальной оси с помощью главного зеркала головки, которое кинематически связано с параллелограммным приводом 4 и с платформой 3 гиростабилизатора.

Стабилизация поля зрения по направлению происходит за счет вращения вокруг вертикальной оси блока зеркал 2, расположенного на корпусе стабилизирующего блока, и кинематически (через ленточную передачу), связанного с осью вращения шкива 7 (см. рис. 2) на внешней раме гиростабилизатора. Блок зеркал-целостный блок с зеркала (снизу) и светло распределительной пластины (сверху). Ленточная передача в виде восьмерки выполнена для обеспечения вращения блока зеркал в сторону, противоположную вращению внешней рамы гиростабилизатора.

Функционально-кинематическая схема стабилизирующего блока приведена на рис. 3.

Рис. 3 — Функционально-кинематическая схема стабилизирующего блока

Двухосный гиростабилизатор — система из двух одноосных гиростабилизаторов, имеющих две взаимно перпендикулярных оси стабилизации: первая — по оси вращения внутренней рамы (по высоте), вторая — по оси вращения наружной рамы карданового подвеса (по направлению).

Каждый гиростабилизатор или точнее канал содержит чувствительный элемент — поплавковый гироскоп, датчик угла прецессии, датчик момента, усилитель, двигатель стабилизации.

Рама двухосного гиростабилизатора (стабилизирующего блока) — стабилизированная относительно двух осей платформы 3 (см. рис. 4), выполненная в виде прямоугольного параллелепипеда. На платформе (конкретнее в корпусе платформы 3) установлены два двухступенчатых поплавковых гироскопа 2 и 4 таким образом, что в начальном положении гиростабилизатора ось чувствительности каждого гироскопа параллельна определенной оси карданового подвеса гиростабилизатора.

Осью чувствительности двухступенчатого поплавкового гироскопа является ось перпендикулярная осям ротора (главная ось гироскопа, по которой направлен вектор собственного кинетического момента Н), и камеры (поплавка). При этом векторы собственных кинетических моментов (Н) двухступенчатых поплавковых гироскопов 2 и 4 направлены навстречу друг другу.

Гироскоп 2 является чувствительным элементом канала стабилизации по оси вращения наружной рамы карданового подвеса гиростабилизатора (по направлению), то есть обеспечивает стабилизацию поля зрения и наведения линии прицеливания в горизонтальной плоскости, в связи с чем в обозначении его элементов, так же, как и элементов канала стабилизации, присутствует буква «Г» (Дугна, ДМГН т.д.). Гироскоп 4 является чувствительным элементом канала стабилизации по оси вращения внутренней рамы (платформы), которая на схеме (см. рис. 3) называется «гирорама», то есть обеспечивает стабилизацию поля зрения и наведения линии прицеливания по высоте (в продольно-вертикальной плоскости), в связи с чем в обозначении его элементов и элементов канала стабилизации присутствует буква «В» (Дувра, ДМВН т.д.).

Каждый из гироскопов имеет датчик угла процессии, который через свой канал усилителя стабилизации электрически связан с управляющими обмотками двигателя стабилизации по оси, совпадающей с осью чувствительности данного гироскопа.

Согласно функционально-кинематической схемы (см. рис. 3) канал стабилизации по направлению (горизонтали) включает датчик угла процессии поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 4) — Дугр (датчик угла горизонтального разгрузки — обозначение элементов в соответствии с эксплуатационной документацией), усилитель разгрузки — УМГР (усилитель мощности горизонтального разгрузки) и двигатель стабилизации — ДМГР (моментный двигатель горизонтального разгрузки).

Рис. 4 — Рама с платформой гиростабилизатора прицела 1Г46:

1 — кулачок арретира (по Г);
2 — гироскоп ГН;
3 — корпус платформы;
4 — гироскоп ВН;
5 — корпуса наружной рамы;
6 — ротор ДМГР (АДФМ-1000);
7 — шкив ленточной передачи.

Канал стабилизации по высоте (продольно-вертикальная плоскость) включает датчик угла процессии поплавкового гироскопа 4 (см. рис. 4) — Дувр (датчик угла вертикального разгрузки), усилитель разгрузки — УМВР (усилитель мощности вертикального разгрузки) и двигатель стабилизации — ДМВР (моментный двигатель вертикального разгрузки). Усилители разгрузки УМГР и УМВР находятся в электроблоке прицела.

Наведение линии прицеливания (визирования) по высоте и направлению осуществляется с помощью пульта управления — ПУ. Наведение по высоте проводится разворотом рукояток пульта управления вокруг горизонтальной оси («на себя», «от себя»), а наводнения по направлению — разворотом всего пульта управления вокруг вертикальной оси (по ходу часовой стрелки и против часовой стрелки).

При этом вращаются расположенные в пульте управления потенциометры, от величины угла поворота которых зависят значения электрических сигналов, поступающих на соответствующие усилители наводнения — УМВН (усилитель мощности вертикального наведения) и УМГН (усилитель мощности горизонтального наведения), находящихся в составе электроблока прицела. Усиленные в соответствующих усилителях электрические сигналы наведения поступают на обмотки управления датчиков момента — ДМВН (моментный двигатель вертикального наведения), что находится на оси процессии поплавкового гироскопа 4 (см. рис. 4) и ДМГН (моментный двигатель горизонтального наведения), что находится на оси процессии поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 4).

С осями карданового подвеса гиростабилизатора связанные роторы датчиков углов наведения линии прицеливания (визирования). На оси вращения наружной рамы находится ротор датчика угла горизонтального наведения — Дугна, статор которого связан с корпусом стабилизирующего блока, а через него и корпус прибора — с башней танка. На горизонтальной оси вращения платформы (гирорамы) находится ротор датчика угла вертикального наведения — ДУВН, статор которого установлен в корпусе правого рычага 5 (см. рис. 2), который через параллелограммный привод связан с пушкой.

Указанные датчики производят электрические сигналы Uдугн и Uдувн пропорциональные углам рассогласования между линией прицеливания (визирования) и осью канала ствола пушки в горизонтальной и продольно — вертикальной плоскостях.

Эти сигналы через цепи коммутации поступают на сумматор танкового баллистического вычислителя, где суммируются (с учетом фазы) с выработанными электрическими сигналами Uв и Uа, что пропорционально углам предубеждения (в) и прицеливания (а).

В качестве чувствительных элементов данного двухосного гиростабилизатора использованы двухступенчатые поплавковые гироскопы. Элементы комплектации: гидромотор ГМА-4 применен в качестве датчика угла процессии, индукционный датчик типа 15Д-32 — датчик момента (двигателя наводнения), моментный двигатель переменного тока АДФМ-250. Таким образом, элементами, обозначенными на схеме (рис. 3). Дувра и Дугр, являются индукционные датчики 15Д-32. Они применены в качестве датчиков углов наведения линии прицеливания Дувн и Дугна.

ДМВН и ДМГН являются двигателями наведения АДФМ-250, а векторами Н обозначены направления собственных кинетических моментов роторов гидромотора ГМА-4, которые находятся в камерах (поплавках).

В качестве безредукторного двигателя стабилизации ДМГР, который установлен на оси наружной рамы карданового подвеса гиростабилизатора, применяется двухфазный асинхронный моментный двигатель переменного тока АДФМ-1000. Его ротор 6 (см. рис. 4) связан с корпусом 5 внешней рамы, а статор установлен в днище корпуса 1 (см. рис. 2) стабилизирующего блока.

В качестве безредукторного двигателя стабилизации ДМВР, который установлен на оси внутренней рамы (платформы) карданового подвеса гиростабилизатора, применяется двухфазный асинхронный моментный двигатель переменного тока АДФМ-800. Его ротор связан с платформой, а статор установлен в корпусе правого рычага 5 (см. рис. 2).

Процессы стабилизации поля зрения и стабилизированного наведения линии прицеливания 1Г46, связанные со стабилизацией платформы и ее стабилизированными поворотами в горизонтальной и продольно — вертикальной плоскостях, принципиально такие же, что и в одноосном гиростабилизаторе на поплавковом гироскопе.

Рассмотрим, как происходит стабилизация по оси наружной рамы, то есть стабилизация поля зрения по направлению. При появлении начального момента относительно оси наружной рамы процесса является гидроузел (поплавок) поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 4) и датчик угла процессии Дугр выдает сигнал управления на усилитель УМГР. С выхода усилителя напряжение поступает на управляющие обмотки двигателя стабилизации ДМГР, который развивает момент противоположный по направлению и равный по величине начальному моменту.

Аналогично происходит стабилизация поля зрения по высоте. При этом задействована цепочка Дувр-УМВР-ДМВР.

Наведение стабилизированной линии прицеливания (визирования) 1Г46 по направлению, то есть стабилизированный поворот платформы (вместе с внешней рамой карданового подвеса) по горизонтали осуществляется двигателем наведения (датчиком момента) ДМГН при подаче на его обмотку управляющего электрического сигнала с усилителя наводнения УМГН. Возникающий при этом относительно оси процессии (параллельной оси внутренней рамы гиростабилизатора) поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 4) электромагнитный момент определяет величину и направление угловой скорости поворота (процессии) платформы вокруг вертикальной оси (по горизонтали).

Наведение стабилизированной линии прицеливания (визирования) по высоте происходит аналогичным образом, но сигнал с усилителя наводнения УМВН поступает на двигатель наводнения ДМВН, который создает момент относительно оси процессии (параллельной оси наружной рамы гиростабилизатора) поплавкового гироскопа 4 (см. рис. 4).

Этот момент вызывает процесс движения внутренней рамы (платформы) карданового подвеса гиростабилизатора вокруг своей (горизонтальной) оси, то есть происходит поворот платформы в вертикальной плоскости (по высоте).

При повороте корпуса пульта управления вокруг вертикальной оси по или против часовой стрелки до углов 25-27° относительно среднего (нулевого) положения, а рукояток пульта управления вокруг горизонтальной оси (на себя или от себя) к углам 27-29° относительно среднего положения происходит плавное изменение угловой скорости наведения стабилизированной линии прицеливания по направлению и по высоте от 0,05 до 1°/с. С увеличением указанных углов происходит скачкообразное изменение угловой скорости наведения линии прицеливания по направлению и высоте до значения максимальной угловой скорости наведения 3°/с. При дальнейшем повороте корпуса (рукояток) пульта управления к упорам цепи наведения электроблока формируют электрический сигнал «27В перебросом», и происходит скачкообразное изменение угловой скорости наведения стабилизированной линии прицеливания в скорости переброски 16-24°/с.

При повороте корпуса пульта управления к упору пороговое устройство в составе электроблока производит электрический сигнал «27В перебросом», по которому на вход усилителя УМГР подается дополнительный электрический сигнал, который после усиления поступает на ДМГР. ДМГР создает по оси наружной рамы карданового подвеса гиростабилизатора момент, под действием которого гидроузел (поплавок) поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 4) отклоняется в сторону одного из двух подпружиненных упоров в корпусе поплавкового гироскопа. Дугр при этом выдает электрический сигнал равный дополнительному, но обратная связь по фазе. При уравнивании на входе УМГР дополнительного сигнала и сигнала Дугр момент ДМГР снимается, и гидроузел (поплавок) поплавкового гироскопа 2 воспринимает влияние упругой силы сжатой пружины одного из упоров. Указанное действие вызывает появление гироскопического момента, который приложен к корпусу поплавкового гироскопа 2, то есть проявляется в виде пары сил, приложенных к подшипникам опоры гидроузла поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 4). Данная пара сил стремится вращать корпус поплавкового гироскопа, что приводит к вращению (повороту) платформы, в которой он установлен, вокруг вертикальной оси, то есть вокруг оси наружной рамы. Через ленточную передачу указанный поворот платформы (вместе с внешней рамой) передается на блок зеркал 2 (см. рис. 2), что приводит к перемещению по горизонтали (по направлению) стабилизированной линии прицеливания (визирования) прицела 1Г46 со скоростью опрокидывания.

В стабилизирующем блоке также расположены рукоятка 7 «ЗАСТОП — РАССТОП» (см. рис. 2) привода предохранительного устройства и механизмы выверки линии прицеливания по высоте и направлению (см. рис. 2) видно механизм выверки 6 по направлению (Г). По принятой классификации стабилизирующий блок является предохранительным устройством совмещенным действием с ручным управлением.

Аппретирование платформы (см. рис. 3 — гирорамы) проводится для обеспечения жесткой связи платформы и, соответственно, линии прицеливания прибора с пушкой и башней танка при ее согласованном положении. Для аппретирования платформы на ее осях вращения (собственная ось вращения — горизонтальная, ось наружной рамы — вертикальная) является кулачки со специальным профилем и пазом (см. рис. 4) видно кулачок 1 арретира по направлению (Г), механизмы вертикального и горизонтального арретире (см. рис. 3), штоки которых в момент аппретирования заходят в пазы соответствующих кулачков.

Шток каждого арретира выдвигается при повороте рукоятки 7 «ЗАСТОП-РАССТОП» (см. рис. 2). При повороте рукоятки вращательное движение передается через зубчатый редуктор (см. рис. 3) и карданные валики, и соответствующим рычагом каждого арретира превращается в поступательное движение штока.

Вертикальный арретир через механизм выверки линии прицеливания по высоте и параллелограммного привод жестко связан с пушкой.

При разарретировании положения платформы линия прицеливания 1Г46 жестко связана параллелограммным приводом с пушкой.

Горизонтальный арретир через механизм выверки линии прицеливания по направлению (Г) жестко связан с корпусом стабилизирующего блока, а следовательно — с башней танка.

Механизмами выверки линии прицеливания прибора по высоте и направлению проводится компенсация рассогласования линии прицеливания с осью канала ствола пушки, возникает после монтажа 1Г46 в танк и в процессе эксплуатации.

Цель измерений (согласование) — развороты главного зеркала головки и нижнего зеркала (блока зеркал) стабилизирующего блока достигается разворотом разарретирование платформы (гирорамы) по горизонтали и по высоте. Для этого механизмы вертикального и горизонтального арретира установлены не непосредственно в корпусах правого рычага 5 и стабилизирующего блока 1 (см. рис. 2), а на поворотных кронштейнах, которые проворачиваются при вращении ключом выверки соответствующего механизма.

В состав каждого механизма выверки входит червячная передача, червячное колесо которой имеет эксцентриковый поводок.

При вращении червячного колеса эксцентриковый поводок разворачивает кронштейн с механизмом соответствующего арретира.

Двухосный гироскопический стабилизатор 1Г46 обеспечивает независимую от вооружения стабилизацию поля зрения и наведения стабилизированной линии прицеливания в диапазоне углов от −15° до +20° в продольно-вертикальной плоскости, и от −8° до +8° в горизонтальной плоскости (по направлению).

Погрешность стабилизации линии прицеливания (визирования) при движении танка по пересеченной местности не превышает 0,7 угловых минут (0,2 мрад), а угловая скорость ухода линии прицеливания (центральной прицельной марки) при стабилизированном наблюдении в условиях колебания танка на пересеченной местности не превышает 0,7°/мин.