Военные приборы СССР

Первые советские приборы ночного видения

Тридцатые годы прошлого века стали одним из периодов особо бурного развития электроники. В частности, именно в это время появились первые пригодные для практического использования фотоэлектронные приборы. Одна ветвь развития этого направления породила телевидение и современное цифровое видео, а вторая привела к появлению электронно-оптических преобразователей (ЭОП), являющихся основой для приборов ночного видения. Кроме того, на основе ЭОП можно было создать немало полезной техники различного назначения, использующей в своей работе инфракрасное излучение.


Первые попытки применить ИК-лучи на практике относятся ко второй половине тридцатых. В 1938 году начались испытания самонаводящейся планирующей торпеды (ПТ). Этот боеприпас должен был сбрасываться с самолета ТБ-3 или подобного ему по размерам и грузоподъемности, после чего самостоятельно искать цель. Для обеспечения наведения на цель самолет оснащался комплексом «Квант». В фюзеляже испытательного самолета ТБ-3 разместили аппаратуру комплекса, а в носовой части была смонтирована платформа целеуказателя. На управляемой качающейся в двух плоскостях раме были установлены три инфракрасных прожектора. Предполагалось, что оператор системы будет держать их лучи на цели, а торпеда станет наводиться на отраженное излучение. Предварительные испытания системы «Квант» показали ее принципиальную работоспособность. Однако в дело вмешалось отсутствие современного носителя. Из-за установленной на самолете аппаратуры бомбардировщик ТБ-3 терял примерно 4-5% максимальной скорости, что при его летных данных было особенно ощутимо. Также нарекания вызывали габариты и масса самолетной части комплекса «Квант». Было рекомендовано до определенного времени не торопиться с принятием «Кванта» и ПТ на вооружение и доводить систему до ума. Со временем планировалось вместо ТБ-3 использовать в качестве носителя бомбардировщик ТБ-7 (Пе-8). Однако 19 июля 1940 года проект по разработке планирующих торпед и всей сопутствующей аппаратуры был свернут. Все участвовавшие в нем организации были «переброшены» на другие, более актуальные направления.
Одновременно с началом испытаний комплекса «Квант» сотрудники Всероссийского электротехнического института им. Ленина представили готовый прототип прибора ночного видения. Разработка лаборатории В. Архангельского имела в своей основе электронно-оптический преобразователь. Этот преобразователь имел фотокатод и люминисцирующий экран. Для работы прибора был необходим отраженный от окружающих объектов инфракрасный свет. Надо заметить, подобная система используется до сих пор, хотя и вынуждена конкурировать с другими типами приборов ночного видения.

Сначала, в 1937 году, на полигоне был испытан прототип прибора ночного видения и инфракрасного прожектора подсвета для танка БТ-7. Несмотря на ряд недостатков и в целом сырую конструкцию, военных прибор устроил. Наркомат обороны рекомендовал продолжить доводку собственно ПНВ, а прожектор для него разрешили запускать в серию. В 1939 году на полигон НИИ Бронетехники было отправлено сразу два комплекса аппаратуры для ночного вождения. Это были системы «Шип» и «Дудка». Основой комплекса «Шип» были перископические очки для экипажа танка, которые в сочетании с инфракрасной подсветкой обеспечивали возможность действия в условиях слабого освещения. Комплекс «Дудка» по своей идеологии был аналогичен «Шипу», но имел лучшие характеристики. Благодаря использованию сразу двух инфракрасных прожекторов мощностью по одному киловатту каждый, а также из-за новой версии ЭОП «Дудка» позволяла видеть объекты, находящиеся на расстоянии около 50 метров. Естественно, в бою от таких систем не было почти никакой пользы – 50 метров это явно не дистанция танкового боя. Тем не менее, военные увидели в «Шипе» и «Дудке» прекрасное средство облегчения перемещения войск в сложных условиях. Наркомат обороны распорядился продолжать совершенствование приборов ночного видения и начинать подготовку производственных мощностей для их серийного изготовления.

Одновременно с испытаниями системы для танков БТ-7 сотрудники ВЭИ разрабатывали приборы ночного видения для кораблей. Размеры плавсредств позволяли не ужимать габариты аппаратуры до потери всех качеств, поэтому в том же 37-м удалось сделать прототип системы с дальностью действия порядка 500 метров. И снова инфракрасные прожектора и фотоэлектроника не позволили использовать их в бою. Зато ИК-лучи превосходно подходили для корабельной навигации. Началось малосерийное производство корабельных инфракрасных систем.

Начало Великой Отечественной войны плохо сказалось на всей стране, в том числе и на ВЭИ. Потеря множества производственных мощностей сначала не позволила развернуть полноценное серийное производство, а затем были регулярные проблемы с доводкой новых конструкций. Тем не менее, к началу войны только Черноморский флот располагал 15-ю комплектами корабельных систем ночного видения. К середине осени моряки-черноморцы получат еще 18. Уже в самом начале войны на Черноморском флоте заметили одну интересную вещь: при использовании инфракрасных навигационных огней немцы не видели их и не начинали обстрел фарватера. Поэтому сначала на новую систему был переведен вход в порт Севастополя, а затем при первой же возможности ИК-огнями оснастили и другие порты Черного моря. К 1943 году весь Черноморский флот был оборудован пеленгационными системами «Омега-ВЭИ» и биноклями «Гамма-ВЭИ». Благодаря полному оснащению новой техникой в том же году инфракрасная подсветка стала основным средством ограждения фарватеров.

В том же 43-м году инфракрасная техника снова вернулась в авиацию. Весь год шли полигонные испытания, а в декабре в район Смоленска было отправлено несколько биноклей «Гамма-ВЭИ». Быстро выяснилось, что для обеспечения визуальной разведки с воздуха они пригодны не в полной мере. Зато ИК-аппаратура снова оказалась полезной для навигации. При помощи бинокля «Гамма-ВЭИ» оснащенный инфракрасным прожектором самолет был виден с расстояния до 40 километров. В свою очередь, летчики могли видеть подсвеченные инфракрасным излучением посадочные знаки на расстояниях до 4-5 км.
В середине 1944 года были начаты испытания инфракрасных наблюдательных приборов для танка Т-34. Первым был доведен прибор ночного видения ИКН-8, предназначенный для механика водителя. С прибором для командира и наводчика работы шли тяжелее – сказывались особенности их размещения внутри бронемашины. Поэтому первые аппараты со сносными характеристиками не только для механика-водителя появились только после войны.
Осенью 43-го сотрудники Всероссийского электротехнического института на основе бинокля «Гамма-ВЭИ» сделали ночной прицел для стрелкового оружия. По понятным причинам, его не удалось укомплектовать прожектором подсвета. Тем не менее, при использовании внешнего источника ИК-излучения система работала неплохо. Претензии снова вызывала небольшая дальность действия – даже в конце войны у лучших прототипов этот показатель не превышал 150-200 метров.

По окончании Великой Отечественной войны советские инженеры и ученые получили возможность сравнить свои разработки и их немецкие аналоги. Как оказалось, хваленая немецкая аппаратура по своим показателям практически не отличалась от отечественной. И это не удивительно: перед войной обе страны находились в примерно равных технологических условиях. Поэтому качественных отличий между разработками практически не было. Зато имелись количественные. На территорию Германии война пришла только в 45-м, поэтому нацистам не было нужно эвакуировать предприятия, налаживать выпуск продукции или даже отстраивать заводы с нуля. Вероятно, если бы не эти первоочередные задачи, на фронтах «Пантерам» с инфракрасными приборами противостояли бы Т-34 с не менее совершенным оборудованием.

По материалам сайтов:

Прибор ночного видения

Вид через прибор ночного видения на американского пулемётчика 25-й пехотной дивизии (на пулемёте M249 Para) — оптический прицел Elcan, ПНВ бойца закреплён на шлеме и откинут вверх). ПНВ Советского производства ПН-1А.

Прибор ночного видения (ПНВ) — класс оптико-электронных приборов, обеспечивающих оператора изображением местности (объекта, цели и т. п.) в условиях недостаточной освещённости. Приборы данного вида нашли широкое применение при ночных боевых действиях, для ведения скрытного наблюдения (разведки) в тёмное время суток и в тёмных помещениях, вождения машин без использования демаскирующего света фар и т. п.. Несмотря на ряд преимуществ, которые они дают своему обладателю, отмечается, что подавляющее большинство имеющихся моделей не способно предоставить возможность периферийного зрения, что обуславливает необходимость специальных тренировок для эффективного их применения.

Типы ПНВ

Существует несколько подходов к построению ПНВ:

  • Усиление очень слабого видимого света, не различаемого глазом человека. Идея реализуется в электронно-оптических преобразователях (ЭОП) и, в некоторой степени, в современных видеокамерах для систем охраны с т. н. ночным режимом.
  • Наблюдение в ближнем инфракрасном диапазоне (длина волны 0,7—1,5 мкм). Чувствительностью в этом диапазоне обладают ЭОП и видеокамеры без инфракрасного фильтра. В ближнем ИК нет естественных источников, кроме солнца, поэтому в полной темноте такие ПНВ ничего не увидят без подсветки. Для таких ПНВ существуют специальные источники подсветки (инфракрасные прожекторы, например на базе инфракрасных светодиодов), не видимые невооружённым глазом.
  • Наблюдение в среднем (тепловом) инфракрасном диапазоне (длина волны 7—15 мкм). В этом диапазоне излучают все твёрдые тела, нагретые до температур нашего мира: от −50 °C и выше. Такие ПНВ называются тепловизорами. Они показывают картинку разницы температур и не требуют никакой подсветки.
  • Возможно наблюдение в ультрафиолетовом спектре. Однако отсутствие естественных источников ультрафиолета (кроме солнца) и практическое отсутствие не видимых невооружённым глазом искусственных источников ультрафиолетовой подсветки сдерживает распространение ультрафиолетовых ПНВ.

Технически есть несколько популярных способов построения ПНВ:

  • Специальные современные полупроводниковые видеокамеры способны дать изображение при освещённости сцены до 0,0005 люкса. Это позволяет наблюдать при очень низкой освещённости. Кроме того, чувствительность в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет организовать не видимую глазом подсветку сцены (например, инфракрасными светодиодами) и использовать обычные видеокамеры без ИК фильтра. Во избежание ошибок цветопередачи обычные бытовые видеокамеры снабжаются специальным фильтром, отсекающем ИК спектр. Камеры для охранных систем или дешёвая бытовая видеотехника не имеют такого фильтра и потому пригодны для наблюдения с ИК-подсветкой. Однако в темноте нет естественных источников ближнего ИК, поэтому без подсветки такие камеры ничего не покажут. В качестве подсветки обычно используют ИК прожекторы на базе инфракрасных светодиодов.
  • Электронно-оптический преобразователь — вакуумный фотоэлектронный прибор, усиливающий свет видимого спектра и ближнего ИК. Имеет высокую чувствительность и способен давать изображение при очень низкой освещённости. Являются исторически первыми приборами ночного видения, широко используются и в настоящее время в дешёвых ПНВ. Поскольку в инфракрасном диапазоне они чувствительны только в ближнем ИК, то, как и полупроводниковые видеокамеры, требуют наличия освещения (например, свет ночного неба или инфракрасных прожекторов). Коэффициент усиления света ЭОП от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч раз.
  • Тепловизор — тепловой видеодатчик, как правило на основе болометров. Болометры для систем технического зрения и приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3—14 мкм (средний инфракрасный диапазон), что соответствует излучению тел, нагретых от −50 до +500 °C. Таким образом, болометрические приборы не требуют внешнего освещения, регистрируя собственное излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.

Устройство

Наблюдательный ПНВ состоит из следующих основных частей:

  • объектива,
  • приёмника излучения,
  • усилителя,
  • устройства отображения изображения.

Во многих современных ПНВ роль приёмника излучения, усилителя средства отображения усиленного изображения выполняет электронно-оптический преобразователь (ЭОП). Оператор рассматривает изображение на экране ЭОП через окуляр. В качестве приёмника может использоваться ПЗС-матрица. В этом случае оператор наблюдает изображение на экране монитора.

Варианты применения

Современные ПНВ выпускаются в нескольких основных форм-факторах.

Наиболее простым является ночной монокуляр — удерживаемая в руке оператора зрительная труба, обычно невысокой кратности.

Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение.

Очки ночного видения — закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1× до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра. Монокуляр кратности 1×, закреплённый на оголовье, может использоваться как дешёвая альтернатива очкам.

Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило, увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам. Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности.

Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закреплённого на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения.

Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.

История электронно-оптических преобразователей

Активные ПНВ нулевого поколения

Разработка первых образцов немецких приборов ночного видения была начата производственной компанией Allgemeine Electricitats-Gesellschaft (AEG), в 1936 и в 1939 году был представлен первый удачный прототип для использования на противотанковых пушках Pak 35/36 L/45.

В Красной Армии оборудование ночного видения так называемого «нулевого поколения» также появилось ещё до начала Великой Отечественной войны: например, на танки семейства БТ устанавливался комплекс «Дудка», а для ночной проводки танковых колонн Государственный оптический институт и Всесоюзный электротехнический институт разработали комплект светосигнальных подсветочных приборов, которые монтировались на танки Т-34. В вермахте инфракрасное оснащение производства компании AEG первыми получила немецкая противотанковая артиллерия, и с 1944 года расчёты орудий Pak 40 имели возможность вести борьбу с тяжёлой бронетехникой в темноте на расстояних до 400 метров. Следующим шагом стали приборы инфракрасного видения Sperber FG 1250, которые способствовали последнему успешному наступлению германских танковых войск в районе озера Балатон (Венгрия, 1945 год). Так как чувствительность этих приборов оставляла желать лучшего, в целях обеспечения ИК-подсветки танковым подразделениям придавались дополнительные силы в виде мощных шестикиловаттных ИК-прожекторов Uhu («Филин») на бронетранспортёрах SdKfz 250/20 (по одному на пять танков). Использование ИК-фильтров позволяло освещать ночную местность инфракрасным излучением и различать советскую технику на дальности вплоть до 700 метров, однако их эксплуатация сильно затруднялась чувствительностью оптического люминофора к ярким вспышкам, которые приводили к сильной засветке аппаратуры или даже выходу её из строя. Появление этих приборов стало одной из причин массового задействования советскими войсками зенитных прожекторов при ночном форсировании Одера и при штурме Берлина. В дополнение к прицельному оборудованию для ночного вождения на командирской башенке немецких «Пантер» устанавливался двухсотваттный ИК-прожектор, который позволял механику-водителю танка управлять машиной по указаниям командира экипажа.

Компания Zeiss-Jena пыталась создать ещё более мощный прибор, позволявший «видеть» на расстоянии 4 км, однако из-за больших размеров осветителя — диаметр 600 мм — применения на «Пантерах» он не нашёл..

В 1944 году германской промышленностью была выпущена опытная партия из 300 инфракрасных прицелов Zielgerät 1229 (ZG.1229) «Vampir», которые устанавливались на автоматы МР-44/1. Комплект состоял собственно из прицела весом 2,25 кг, батареи в деревянном корпусе (13,5 кг), питающей ИК-прожектор, и небольшой батареи питания прицела, помещённой в противогазную сумку. Батареи подвешивались за спиной солдата на разгрузке. Вес прицела вместе с аккумуляторами достигал 35 кг, дальность не превышала ста метров, время работы — двадцати минут. Тем не менее немцы активно использовали эти приборы во время ночных боёв.

В то же самое время на вооружение штурмовых бригад инженерных войск Красной Армии поступил ряд индивидуальных приборов ночного видения, например прицел Ц-3 для пистолета-пулемёта ППШ-41, а на боевых кораблях советских ВМС с 1943 года появились пеленгаторы «Омега-ВЭИ» и бинокли «Гамма-ВЭИ».

Первое поколение

С развитием техники на смену приборам нулевого поколения, которые основывались на принципе стакана Холста, пришли системы с электростатической фокусировкой, которые использовали электронно-оптические преобразователи, усиливающие входной сигнал в несколько сотен раз. Такой подход долго не мог избавиться от неприемлемого разрешения на периферии зоны наблюдения, однако он позволил к 60-м годам XX века постепенно отказаться от вспомогательного оснащения ИК-подсветки, которое сильно демаскировало в ИК-диапазоне любого обладателя прибора ночного видения нулевого поколения.
В США приборы ночного видения первого поколения активно использовались во Вьетнаме, а их проблема с периферийным обзором была решена с помощью волоконно-оптических пластин.
В СССР Институтом прикладной физики к 1973 году был закончен ряд опытно-конструкторских работ по созданию электронно-оптических преобразователей, а их производство развёрнуто на Московской электроламповой фабрике. Первые советские пассивные приборы имели многокаскадные схемы электроно-оптических преобразователей, которые в дальнейшем были признаны тупиковой эволюционной ветвью систем ночного зрения из-за своей хрупкости и громоздкости. Однако отмечается, что именно в советских военных прицелах (например НСП-3) все достоинства такого подхода были доведены до совершенства.

Второе поколение

Проверка прибора PVS-7B
(4-я пехотная дивизия многонационалных сил, Багдад, 2008 год)

Микроканальная технология позволила получить революционные результаты в 70-х годах XX века, добившись столь желанной компактности при величине коэффициента усиления примерно в 20 000. Дополнительным достоинством такой схемы стала невосприимчивость оптических элементов к ярким вспышкам. Первый советский усилитель изображения второго поколения был создан Институтом прикладной физики в 1976 году. В Советском Союзе на основе этой технологии были созданы очки ночного видения НПО-1 «Квакер», а в США — AN/PVS-5B производства компании Litton.

Первые изделия такого типа продолжали полагаться на электростатическую фокусировку потока электронов, однако в дальнейшем от электростатических линз удалось отказаться, заменив их на прямой перенос электронов к микроканальной пластине. В результате появился ряд псевдобинокулярных систем, например отечественный прибор 1ПН74 «Наглазник» или американский AN/PVS-7.

Третье поколение

Появление арсенид-галлиевых (AsGa) фотокатодов позволило вывести чувствительность приборов ночного видения на новый качественный уровень и обеспечить наблюдение при освещённости около 10 мклк, то есть в условиях безлунной глубокой ночи при наличии плотной облачности.

Однако широкому распространению таких приборов препятствует их исключительная сложность выпуска, требующая более 400 человеко-часов работы в условиях сверхвысокого вакуума, и высокая стоимость, превышающая стоимость предшественников более чем на порядок. Организовать самостоятельное производство таких приборов оказались способны всего две страны в мире — США и Российская Федерация.

Приборы с регистрацией инфракрасного (теплового) излучения

Изображение собаки, сделанное тепловизоромВидна линза тепловизора Основная статья: Тепловизор

Тепловизор — устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Спектральная плотность мощности излучения (функция Планка) имеет максимум, длина волны которого на шкале длин волн зависит от температуры. Положение максимума в спектре излучения сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Как правило, тепловизоры строятся на основе специальных матричных датчиков температуры — болометров. Болометры для приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3..14 мкм (средний инфракрасный диапазон), что соответствует собственному излучению тел, нагретых от 500 до −50 градусов Цельсия. Таким образом, тепловизоры не требуют внешнего освещения, регистрируя собственное излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.

Отличить тепловизор от усилительного ПНВ на основе ЭОП или традиционной видеокамеры можно по оптической линзе: в тепловизоре используются линзы не из традиционного стекла (которое непрозрачно в тепловом ИК спектре), а из таких материалов как, например, германий или халькогенидное стекло.

Приборы с регистрацией ультрафиолетового излучения

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного или нескольких участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. Эта отметка установлена 30 ноября 2016 года.

Галерея

  • Автомат АКМЛ с ночным прицелом НСП-2

  • Прицел ночного видения 1ПН93-2

  • Прицел ночного видения DS 19

  • Ночной прицел ПН23-5

  • Ночной прицел «Наместник»

  • Ночная насадка InfraTech IT-320D

  • Очки ночного видения «Нефтяник»

  • Прицел ночного видения InfraTech IT–204C

  • Прицел ночного видения InfraTech IT–404D

  • Прицел ночного видения InfraTech IT–406H

  • Ночной прицел ПН23-3

> См. также

  • Электронная разведка
  • Катрин-ФС

Ссылки

  • Приборы и прицелы ночного видения в СССР/России. История создания.
  • ПНВ для бойца: выбор и использование//Портал «Современная армия»
  • МКП для приборов ночного видения
  • Как тать в ночи. Статья о ПНВ

Примечания

  1. Прибор ночного видения (в разделе «Приборы») // Советская военная энциклопедия / Огарков Н. В.. — Москва: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1978. — Т. 6. — С. 522. — 671 с.
  2. David L. Adamy. 4.5 Night-Vision Devices // EW 102: A Second Course in Electronic Warfare. — London, Boston: Horizon House Publications, Inc, 2004. — С. 94. — 274 с. — (Electronics in military engineering). — ISBN 1-58053-686-7.
  3. Canon Released an ISO Monster That Goes Up To 4,000,000 ISO.
  4. German Infrared Night-Vision Devices – Infrarot-Scheinwerfer (англ.) (недоступная ссылка). Дата обращения 10 мая 2017. Архивировано 18 февраля 2014 года.
  5. Илющенко Р. Отечественные приборы ночного видения (рус.) // Новый оборонный заказ : журнал. — 2015. — Т. 37, № 05. — С. 56—60.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Фёдоров Е. Горячий диапазон (рус.) // Оружие : журнал. — 2017. — № 04. — С. 54—60. — ISSN 1728-9203.
  7. Ponomarenko V. P., Filachev A. M. First Generation of Night-Vision Devices and Thermal Imaging Systems // Infrared Techniques and Electro-optics in Russia: A History 1946-2006. — SPIE Press, 2007. — P. 134—135. — 249 p. — (Technology & Engineering). — ISBN 9780819463555.
  8. Ponomarenko V. P., Filachev A. M. Second-Generation Electro-Optical Devices // Infrared Techniques and Electro-optics in Russia: A History 1946-2006. — SPIE Press, 2007. — P. 136. — 249 p. — (Technology & Engineering). — ISBN 9780819463555.

Дополнительная литература

  • Голицын А. А. Преимущества и недостатки цифровых прицелов для стрелкового оружия (рус.) // Спецтехника и связь : журнал. — 2012. — № 5—6. — С. 14—18.
  • Евдокимов В. И., Гуменюк Г. А., Андрющенко М. С. Электронно-оптические преобразователи // Неконтактная защита боевой техники. — Санкт-Петербург: Реноме, 2009. — С. 21. — 176 с. — ISBN 978-5-904045-24-1.
  • Стэнфорд Э. Приборы ночного наблюдения // Ночной бой. Тактика и техника = Fight at Night. Tools, Techniques, Tactics and Training for Combat in Low Light and Darkness. — Издательско-торговый дом ГРАНД, 2003. — С. 33. — 288 с. — ISBN 5-8183-0641-0.
  • Garcia, Santiago A. Search For A Night Sight. // Infantry. — March-April 1971. — Vol. 61 — No. 2.
  • US D248860 — Night vision Pocketscope
  • US 4707595 — Invisible light beam projector and night vision system
  • US 4991183 — Target illuminators and systems employing same
  • US 6075644 — Panoramic night vision goggles
  • US 6158879 — Infra-red reflector and illumination system
  • US 6911652 — Low Light Imaging Device
  • U.S. Patent 3 979 621
  • U.S. Patent 4 153 855
  • U.S. Patent 4 780 395
  • U.S. Patent 5 265 327
  • U.S. Patent 5 565 729
  • U.S. Patent 7 420 147
  • U.S. Patent 7 990 032

ИК приборы ночного видения. Ночные прицелы для стрелкового оружия СССР

Устройство ночных прицелов

Назначение и устройство прицела НСПУ

72. Прицел НСПУ (ночной стрелковый прицел универсальный) устанавливается на автоматах АКМН (АКМСН), АК74Н (АКС74Н), пулеметах РПКН (РПКСН), РПК74Н (РПКС74Н), ПКМН (ПКМСН), снайперской винтовке СВДН, ручном противотанковом гранатомете РПГ-7Н (РПГ-7ДН) (рис. 52).

Прицел НСПУ предназначен для обнаружения целей и ведения по ним прицельного огня на дальностях прямого выстрела из всех указанных выше образцов оружия. При повышенной освещенности (в лунную ночь, при наличии внешних подсветок) дальность видимости возрастает; при пониженной освещенности (низкая облачность, пониженная прозрачность атмосферы) дальность видимости уменьшается.

Масса прицела в боевом положении 2,2 кг, в походном — 3,5 кг. Увеличение прицела 3,5-кратное. Поле зрения 5°40″ Разрешающая способность 1,8″. Время работы прицела с одной аккумуляторной батареей около 6 ч. При пониженной температуре воздуха время работы прицела сокращается.

Рис. 52. прицел НСПУ на оружии:

а — на автомате; б — на ручном пулемет; на пулемёте калашникова:г — на снайперской винтовке; в — на ручном противотанковом гранатомёте

73. Прицел НСПУ (рис.53) состоит из корпуса, объектива, механизма углов прицеливания, преобразователя напряжения, высоковольтного блока регулировки, окуляра, аккумуляторной батареи, диафрагмы и светофильтра.

74. Корпус прицела предназначен для размещения и сборки всех частей и механизмов прицела и присоединения его к оружию. В переднюю часть корпуса прицела ввинчивается объектив, в заднюю — окуляр. Внутри корпуса размещаются: в цилиндрической части — электронно-оптический преобразователь в цоколе, который поджат крышкой, между крышкой и ЭОП установлено амортизационное кольцо; в утолщенной части и снизу в коробке с крышкой — преобразователь напряжения, высоковольтный блок, делитель напряжения и отсек с крышкой для аккумуляторной батареи.

Электрическое соединение преобразователя напряжения с высоковольтным блоком осуществляется переходником. Для замера напряжения высоковольтного блока в крышке предусмотрено отверстие, закрытое пробкой с резиновой прокладкой и шайбой.

Крышка крепится к корпусу винтами. В крышку ввинчена оправа окуляра с линзами. На выступ крышки надет наглазник, который зажат пружинным кольцом.

К передней части корпуса слева крепится винтами и фиксируется штифтами механизм углов прицеливания. Подача напряжения на лампочку осуществляется через провод и контакт

Рис. 53. Прицел НСПУ;

а — общий вид; б — разрез: 1 — диафрагма; 2 — направляющая (ЛЕВ., СТП, ПРАВ.); 3 — лампочка; 4 — провод ; 5 — корпус; 6 — патрон осушки; 7 — наглазник; 8 — защелка; 9 — крышка; 10 — кронштейн; 11 — ручка; 12 — стопор; 13 — зажимной винт; 14 — маховичок яркости сетки ВЫКЛ.; 15 — крышка; 16 — маховичок; 17 — шкала; 15, 20, 29 и 33 — линзы; 19, 21, 23 и 28 — оправы; 25 — преобразователь; 26 — крышка; 27 — амортизатор; 30 — пробка; 31 высоковольтный блок; 32 — механизм углов прицеливания

Крепление прицела на оружии осуществляется с помощью зажимного устройства, которое состоит из кронштейна, зажимного винта, защелки, стопора и ручки.

75. Объектив ввинчивается в переднюю часть коршуса прицела. В оправах 23 (рис. 53) с диафрагменными отверстиями, предназначенными для уменьшения влияния рассеянного света, ухудшающего качество изображения цели, находятся линзы 22 и 24. Обе оправы закреплены в общей оправе, которая ввинчивается в корпус и застопорена винтами. Линза 20 с призмой в оправе закреплена в корпусе винтами, а линза 18 — кольцом.

76. Механизм углов прицеливания (рис. 54) размещен в корпусе. В корпус ввинчена линза в оправе, а в направляющей закреплены призма АР-90° и поводок. Пружина поджимает поводок к направляющей (ЛЕВ., ПРАВ., СТП). Один конец пружины закреплен в направляющей, другой — во втулке. При повороте направляющей поворачивается призма АР-90°, в результате чего происходит смещение изображения сетки в поле зрения влево или вправо относительно оптической оси прицела— происходит выверка прицела по направлению.

Рис. 54. Механизм углов прицеливания

1 — Направляющая ЛЕВ, СТП, ПРАВ; 2 — гайка; 3 и 11 — втулки; 4 — фиксатор; 5 — пружина; 6 — направляющая; 7 — корпус; 8 — прокладка; 9 — лампочка; 10 и 12 — контакты; 13 — планка; 14 — сетка в оправе; 15 — призма в оправе; 16 — пружина; 17 — направляющая призмы; 18 — штифт; 19 — гайка; 20 — винт выверки; 21 — шкала; 22 — винт; 23 — маховичок ВВЕР, СТП, ВНИЗ; 24 — 24 и 25 — ограничительные шайбы; 26 — шпонка; 27 — поводок; 28 — призма АР-90°; 29 — линзы в оправе; 30 — втулка; 31 — корпус

При повороте маховичка ВВЕРХ, СТП, ВНИЗ и винта выверки направляющая призмы перемещается по шпонке, а вместе с ней перемещаются призма в оправе и сетка, т. е. происходит смещение изображения сетки в поле зрения вверх и вниз относительно оптической оси прицела — в прицел вводятся углы прицеливания, а при отвинченных на 1—2 оборота винтах производится выверка придела по высоте.

Шкала выверки по направлению, нанесенная на гайке, имеет 30 делений; цена одного деления 0-00,5. Каждый поворот направляющей на одно деление фиксируется.

Шкала углов прицеливания проградуирова-на в сотнях метров. В комплекте прицела имеется набор шкал углов прицеливания: для автоматов АКМН (АКМСН), пулеметов РПК74Н (РПКС74Н), РПКН (РПКСН) — с делениями от 3 до 7; для автоматов АК74Н (АКС74Н), пулеметов ПКМН (ПКМСН), снайперской винтовки СВДН — с делениями от 4 до 10; для гранатометов РПГ-7Н (РПГ-7ДН) — со знаками «+» и «—

Образец оружия награвирован непосредственно на шкале. Одна из шкал установлена на прицеле, остальные шкалы хранятся в укладочном ящике.

Каждый поворот маховичка на одно деление фиксируется. На маховичке нанесена шкала выверки по высоте с ценой деления 0-00,5.

Направление поворота маховичка и направляющей указано стрелками с надписями.

Сетка прицела (рис. 55) служит для прицеливания и может использоваться при определении дальности до местных предметов и целей.

На сетке нанесены прицельные знаки. Верхний ряд прицельных знаков предназначен для прицеливания при стрельбе из гранатометов РПГ-7Н (РПГ-7ДН) до 300 м и при стрельбе из остальных образцов оружия на все дальности согласно шкалам углов прицеливания. Штрихи, обозначенные цифрой 4, служат для прицеливания при стрельбе из гранатомета на дальность 400 м, а нижний штрих — на 500 м.

Рис. 55. Вид поля зрения прицела НСПУ

Электролампочка для подсветки сетки ввинчивается в корпус механизма углов прицеливания

77. Электронно-оптический преобразователь с делителем напряжения (рис. 56) размещен в кожухе, который совместно с защитным

щитным стеклом обеспечивает электрическую изоляцию ЭОП от металлических деталей прицела. Кожух закрыт экраном, защищающим ЭОП от электромагнитных помех. Контакты делителя надеты на соответствующие штангели преобразователя. Между преобразователем и кожухом проложен амортизатор.

Рис. 56. Электронно-оптический преобразователь:

1 — экран; 2 — кожух; 3 — ЭОП; 4 — делитель напряжения; 5— амортизатор; 6 — защитное стекло; 7 — плата с фоторезистором

Напряжение на высоковольтных вводах (штангелях) ЭОП от фотокатода к экрану третьей камеры распределяется по схеме 0—10—20—30 кВ

Делитель распределяет напряжение по кольцам электронно-оптического преобразователя и выполнен на девяти резисторах, три из которых служат для предохранения ЭОП от выхода из строя при засветке его пламенем выстрелов и разрывами снарядов.

78. Преобразователь напряжения предназначен для преобразования постоянного напряжения 2,5 В аккумуляторной батареи в переменное напряжение 6 кВ. Преобразователь в собранном виде (трансформатор, панель с транзисторами и резисторами) крепится в нижнем отсеке корпуса прицела.

79. Высоковольтный блок предназначен для выпрямления и умножения переменного напряжения 6 кВ преобразователя напряжения в постоянное напряжение 30 кВ. Он состоит из 14 селеновых выпрямителей, соединенных последовательно по 3 или 2 в каждом плече, и 6 конденсаторов. Все элементы высоковольтного блока заливаются компаундом, образуя единый блок.

80. Блок регулировки (рис. 57) предназначен для включения и выключения придела, установления необходимой первоначальной яркости электролампочки подсветки сетки и для автоматического регулирования яркости экрана и сетки при изменении естественной ночной освещенности.

На плате, прикрепленной к крышке, расположен резистор. Микровыключатель и толкатель закреплены на стойке, а стойка прикреплена к крышке. Второй конец толкателя касается нижнего торца колпачка.

Маховичок ЯРКОСТЬ СЕТКИ, ВЫКЛ. соединен с колпачком. С ним также связана посредством втулки, кольца и чеки подвижная часть резистора.

В выключенном прицеле при установке стрелки на маховичке против надписи ВЫКЛ. конец толкателя находится в выемке на тор-

це колпачка. При повороте маховичка по ходу часовой стрелки толкатель выходит из выемки, нажимает на контакт микровыключателя, включая тем самым прицел. Дальнейшим поворотом маховичка устанавливается необходимая первоначальная яркость лампочки подсветки сетки.

Рис. 57. Блок регулировки:

1 — крышка; 2 — маховичок ЯРКОСТЬ СЕТКИ, ВЫКЛ.; 3 — втулка; 4 — кольцо; 5 — чека; 6 — винт; 7 — колпачок; 8 — фиксатор; 9 — резистор; 10 — микровыключатель; 12 —толкатель; 12 — плата

В крайних положениях поворот маховичка ограничивается выступом в плате. Положение маховичка фиксируется фиксатором.

81. Окуляр ввинчивается в заднюю часть корпуса придела. Назначение и устройство окуляра изложены в ст. 14 настоящего Руководства.

В окулярной части прицела имеется винт осушки, состоящий из ниппеля (заглушки), крышки и резиновой прокладки. Винт осушки служит для осушки внутренней полосы прицела сухим азотом или воздухом. Азот или воздух при продувке выходит через отверстие, которое закрывается пробкой с резиновой прокладкой и шайбой.

В процессе эксплуатации воздух внутри прицела постоянно осушается силикагелем патрона осушки. Насыщенный влагой силикагель имеет синеватую окраску. По мере насыщения влагой окраска силикагеля меняется и при полном насыщении имеет бледно-розовый или грязно-белый цвет.

Состояние силикагеля можно просматривать через стекло осушителя.

82. Аккумуляторная батарея 2НКБН-1,5 является источником питания прицела. Емкость аккумуляторной батареи 1,5 А-ч. Включение питания прицела осуществляется микровыключателем, который механически связан с маховичком резистора. Устройство и работа аккумуляторов изложены в ст. 8.

83. Диафрагма (рис. 58) предохраняет прицел от засветки при выверке его днем (в сумерки), а также при стрельбе во время высокой ночной освещенности. Количество света, попадающего в прицел, ограничивается и регулируется ирисовой диафрагмой и двумя нейтральными светофильтрами.

Рис. 58. Диафрагма:

1 — светофильтры; 2 — подвижное кольцо; 3 — пружина; 4 — фиксатор; 5 — корпус; 6 — прижим; 7 — сальник; 8 — лепесток

Ирисовая диафрагма, состоящая из лепестков, расположена между светофильтрами.

На торце корпуса имеются надписи ОТК., ЗАКР. которые соответствуют полностью открытой или закрытой ирисовой диафрагме.

При вращении подвижного кольца движение передается на лепестки, при этом световое отверстие увеличивается или уменьшается (в зависимости от направления вращения), тем самым регулируется световое отверстие диафрагмы.

Для предупреждения самопроизвольного открывания или закрывания диафрагмы в подвижном кольце установлен фиксатор с пружиной. Фиксация осуществляется с помощью зубьев, на-несенных на внутренней поверхности подвижного кольца. Диафрагма надевается на ГЧ корпус прицела и фиксируется штифтом, входящим в пазы корпуса диафрагмы.

Рис. 59. Светофильтр в оправе:

1 — пружина; 2 — онрава; 3 — светофильтр

84. Светофильтр в оправе (рис. 59) служит для повышения контраста изображения цели при ее наблюдении на зеленом фоне при повышенной освещенности. Светофильтр крепится на выступы корпуса придела аналогично креплению диафрагмы.

Рис. 60. Принадлежность к прицелу:

1 — укладочный ящик; 2 — сумка для переноски прицела; 5 — диафрагма; 4 — ключ; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — наглазник; 7 — салфетка; 8 — ремень; 9 — светофильтр в оправе; 10 — шкалы; 11 — кассета; 12 — лампочки

85, В принадлежность к прицелу (рис. 60) входят укладочный ящик, сумка для переноски прицела и ЗИП (аккумуляторная батарея, диафрагма, светофильтр в оправе, наглазник, салфетка, ключ, патрон осушки в стакане, ремень, шкалы, кассета с лампочками).

Назначением устройство укладочного ящика, сумки и ЗИП такие же, как и для прицела ППН-2.