Система стабилизации прицела |
Схема прицела 1Г46 «Иртыш» (см. рис. 13) 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. 13. 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, закреплённым в головке; механизмы выверки прицела-дальномера по направлению и высоте, а также электронные реле системы обогрева.
Стабилизирующий блок (см. рис. 14) — силовой двухосный гиростабилизатор на поплавковых гироскопах. Стабилизирующий блок совместно с главным зеркалом головки, электроблоком и пультом управления наводчика образуют замкнутую цепь регулирования, обеспечивающую независимую от вооружения (пушки и спаренного пулемёта) стабилизацию поля зрения и наведение стабилизированной линии прицеливания в горизонтальной и продольно-вертикальной плоскостях (в эксплуатационной документации используются термины «по направлению» и «по высоте»).

Рис. 14. 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 счёт вращения вокруг горизонтальной оси главного зеркала головки, которое кинематически связано с параллелограммным приводом 4 и с платформой 3 гиростабилизатора.
Стабилизация поля зрения по направлению происходит за счёт 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. 14) на наружной раме гиростабилизатора. Блок зеркал — цельный блок из зеркала (снизу) и светоразделительной пластины (сверху). Ленточная передача в виде «восьмёрки» выполнена для обеспечения вращения блока зеркал в сторону, противоположную вращению наружной рамы гиростабилизатора.
Функционально-кинематическая схема стабилизирующего блока приведена на рис. 15.

Рис. 15. Функционально-кинематическая схема стабилизирующего блока
Двухосный гиростабилизатор — система из двух одноосных гиростабилизаторов, имеющих две взаимно перпендикулярные оси стабилизации: первая — по оси вращения внутренней рамы (по высоте), вторая — по оси вращения наружной рамы карданового подвеса (по направлению).
Каждый гиростабилизатор, точнее канал, содержит чувствительный элемент — поплавковый гироскоп, датчик угла прецессии, датчик момента, усилитель, двигатель стабилизации.
Рамой двухосного гиростабилизатора (стабилизирующего блока) является платформа 3 (см. рис. 16), стабилизированная относительно двух осей и выполненная в виде прямоугольного параллелепипеда. На платформе (точнее, в корпусе платформы 3) установлены два двухступенчатых поплавковых гироскопа 2 и 4 таким образом, что в начальном положении гиростабилизатора ось чувствительности каждого гироскопа параллельна определённой 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» (Дугр, ДМГН и т. д.). Гироскоп 4 является чувствительным элементом канала стабилизации по оси вращения внутренней рамы (платформы), которая на схеме (см. рис. 15) называется «гирорамой», 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» (Дувр, ДМВН и т. д.).
Каждый из гироскопов имеет датчик угла прецессии, который через свой канал усилителя стабилизации электрически связан с управляющими обмотками двигателя стабилизации по оси, совпадающей с осью чувствительности данного гироскопа.
Согласно функционально-кинематической схеме (см. рис. 15) канал стабилизации по направлению (горизонтали) включает датчик угла прецессии поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 16) — Дугр (датчик угла горизонтального разгруза — обозначение элементов в соответствии с эксплуатационной документацией), усилитель разгруза — УМГР (усилитель мощности горизонтального разгруза) и двигатель стабилизации — ДМГР (моментный двигатель горизонтального разгруза).

Рис. 16. 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 прецессии поплавкового гироскопа 4 (см. рис. 16) — Дувр (датчик угла вертикального разгруза), усилитель разгруза — УМВР (усилитель мощности вертикального разгруза) и двигатель стабилизации — ДМВР (моментный двигатель вертикального разгруза). Усилители разгруза 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 наведение 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 наведения — УМВН (усилитель мощности вертикального наведения) и УМГН (усилитель мощности горизонтального наведения), находящиеся в составе электроблока прицела. Усиленные в соответствующих усилителях электрические сигналы наведения поступают на обмотки управления датчиков момента — ДМВН (моментный двигатель вертикального наведения), который находится на оси прецессии поплавкового гироскопа 4 (см. рис. 16), и ДМГН (моментный двигатель горизонтального наведения), который находится на оси прецессии поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 16).
С осями карданового подвеса гиростабилизатора связаны роторы датчиков углов наведения линии прицеливания (визирования). На оси вращения наружной рамы находится ротор датчика угла горизонтального наведения — Дугн, 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. 14), который через параллелограммный привод связан с пушкой.
Указанные датчики вырабатывают 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 учётом фазы) с выработанными электрическими сигналами Uв и Uа, пропорциональными углам упреждения (β) и прицеливания (α).
В качестве чувствительных элементов данного двухосного гиростабилизатора использованы двухступенчатые поплавковые гироскопы. Из комплектующих элементов: гидромотор ГМА-4 применён в качестве датчика угла прецессии, индукционный датчик типа 15Д-32 — датчика момента (двигателя наведения), моментный двигатель переменного тока АДФМ-250. Таким образом, элементами, обозначенными на схеме (рис. 15) как Дувр и Дугр, являются индукционные датчики 15Д-32. Они применены в качестве датчиков углов наведения линии прицеливания — Дувн и Дугн.
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. 16) связан с корпусом 5 наружной рамы, а статор установлен в днище корпуса 1 (см. рис. 14) 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. 14).
Процессы стабилизации поля зрения и стабилизированного наведения линии прицеливания 1Г46, связанные со стабилизацией платформы и её 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 возмущающего момента относительно оси наружной рамы первым откликается гидроузел (поплавок) поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 16), и датчик угла прецессии Дугр выдаёт 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 возмущающему.
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 наружной рамой карданового подвеса) по горизонтали осуществляется двигателем наведения (датчиком момента) ДМГН при подаче на его обмотку управляющего электрического сигнала с усилителя наведения УМГН. Возникающий при этом относительно оси прецессии (параллельной оси внутренней рамы гиростабилизатора) поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 16) электромагнитный момент определяет величину и направление угловой скорости поворота (прецессии) платформы вокруг вертикальной оси (по горизонтали).
Наведение стабилизированной линии прицеливания (визирования) по высоте происходит аналогичным образом, но сигнал с усилителя наведения УМВН поступает на двигатель наведения ДМВН, который создаёт момент относительно оси прецессии (параллельной оси наружной рамы гиростабилизатора) поплавкового гироскопа 4 (см. рис. 16).
Этот момент вызывает движение 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) до углов 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. При дальнейшем повороте корпуса (рукояток) пульта управления цепи наведения электроблока формируют электрический сигнал «27В переброс», и происходит скачкообразное изменение угловой скорости наведения стабилизированной линии прицеливания до скорости переброски 16–24°/с.
При повороте корпуса пульта управления к упору пороговое устройство в составе электроблока вырабатывает электрический сигнал «27В переброс», по которому на вход усилителя УМГР подаётся дополнительный электрический сигнал; после усиления он поступает на ДМГР. ДМГР создаёт по оси наружной рамы карданового подвеса гиростабилизатора момент, под действием которого гидроузел (поплавок) поплавкового гироскопа 2 (см. рис. 16) отклоняется в сторону одного из двух подпружиненных упоров в корпусе поплавкового гироскопа. Дугр при этом выдаёт электрический сигнал, равный дополнительному, но обратный 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. 16). 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 наружной рамой) передаётся на блок зеркал 2 (см. рис. 14), что приводит к перемещению по горизонтали (по направлению) стабилизированной линии прицеливания (визирования) прицела 1Г46 со скоростью переброски.
В стабилизирующем блоке также расположены рукоятка 7 «ЗАСТОП-РАССТОП» (см. рис. 14) привода предохранительного устройства и механизмы выверки линии прицеливания по высоте и направлению (на рис. 14 виден механизм выверки 6 по направлению — Г). По принятой классификации стабилизирующий блок является предохранительным устройством совмещённого действия с ручным управлением.
Арретирование платформы (гирорамы — см. рис. 15) проводится для обеспечения жёсткой связи платформы и, соответственно, линии прицеливания прибора с пушкой и башней танка при её согласованном положении. Для арретирования платформы на её осях вращения (собственная ось вращения — горизонтальная, ось наружной рамы — вертикальная) имеются кулачки со специальным профилем и пазом (см. рис. 16 — виден кулачок 1 арретира по направлению, Г), а также механизмы вертикального и горизонтального арретира (см. рис. 15), штоки которых в момент арретирования заходят в пазы соответствующих кулачков.
Шток каждого арретира выдвигается при повороте рукоятки 7 «ЗАСТОП-РАССТОП» (см. рис. 14). При повороте рукоятки вращательное движение передаётся через зубчатый редуктор (см. рис. 15) и карданные валики и соответствующим рычагом каждого арретира преобразуется в поступательное движение штока.
Вертикальный арретир через механизм выверки линии прицеливания по высоте и параллелограммный привод жёстко связан с пушкой.
При арретировании платформы линия прицеливания 1Г46 жёстко связана параллелограммным приводом с пушкой.
Горизонтальный арретир через механизм выверки линии прицеливания по направлению (Г) жёстко 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, возникающего после монтажа 1Г46 в танк и в процессе эксплуатации.
Цель выверки (согласования) — развороты главного зеркала головки и нижнего зеркала (блока зеркал) стабилизирующего блока — достигаются разворотом разарретированной 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. 14), 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 наведение 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 пересечённой местности не превышает 0,7 угловых минут (0,2 мрад), а угловая скорость ухода линии прицеливания (центральной прицельной марки) при стабилизированном наблюдении в условиях колебаний танка на пересечённой местности не превышает 0,7°/мин.