Владимир Жуков - Оружие авиации

Измерив угол зрения и зная размер предмета, можно узнать дальность до него. Цели, по которым ведет огонь авиация, имеют вполне определенные и обычно известные заранее размеры (размах крыла бомбардировщика того или иного типа, длина его фюзеляжа и т. д.). Поэтому размер цели, иначе базу, летчик с небольшой погрешностью может вводить в прицел, после чего остается только измерить угловые размеры цели. Как это делается?

Представим себе, что в поле зрения стрелка находятся два стержня. Стрелок может сдвигать и раздвигать стержни, обрамляя цель с двух сторон (рис. 23). Ясно, что чем дальше от прицела будет находиться цель, тем меньше будет расстояние между стержнями, и чем ближе она будет, тем больше будет это расстояние. Таким образом, каждому определенному расстоянию между стержнями будет соответствовать определенный угол, при котором видна цель, а при известном размере цели — дальность до нее. Стержни можно связать с движками реостата электромагнитов. Тогда при движении стержней дальность будет вводиться в прицел.

Однако не всегда цель находится в поле зрения в горизонтальном положении. Чтобы можно было измерять дальность при любых положениях цели, нужно было бы иметь в поле зрения несколько пар стержней, но в таком случае они мешали бы стрелку видеть цель. Поэтому в прицелах применяются иные оптические системы, действующие по тому же принципу. Вместо стержней стрелок видит в поле зрения лишь ряд расположенных по воображаемой окружности светящихся ромбиков, которыми и охватывается, обрамляется цель.

Изображения ромбиков создаются с помощью специального устройства, состоящего из двух пластин, установленных в фокусе объектива прицела. Одна из этих пластин имеет радиальные прорези и связана с механизмом установки размеров цели, а другая — криволинейные прорези и связана с рукояткой дальности. Если наложить одну пластину на другую и осветить их, то с другой, не освещенной, стороны будут просвечивать ромбики, получающиеся в результате пересечения радиальных и криволинейных прорезей. С помощью оптической системы изображения ромбиков проектируются на отражатель прицела.

Если поворачивать пластины одну относительно другой, ромбики будут перемещаться по радиусу к центру сетки или от него. Так как пластина с радиальными прорезями связана со шкалой размеров цели, то при повороте пластины в прицел вводится определенный размер цели. Угол поворота пластины с криволинейными прорезями зависит от дальности до цели. Вращая рукоятку дальности, стрелок одновременно поворачивает и эту пластину до тех пор, пока не охватит ромбиками цель; угол поворота этой пластины будет соответствовать дальности до цели.

В прицеле рукоятка дальности, кроме пластины с фигурными прорезями, связана и с реостатом дальности, включенным в цепь электромагнита гироскопа (рис. 24).

Таким образом, в зависимости от дальности до цели или от времени полета снаряда до цели изменяется ток, протекающий в катушке электромагнита. От этого внешняя сила, действующая на чашечку, изменяется и ось гироскопа прецессирует с иной скоростью. В результате между линией визирования и осью самолета будет построен нужный угол — угол упреждения.

Таковы принципы работы автоматического прицела для стрельбы из неподвижных установок на самолетах-истребителях. Эти установки полностью освобождают летчика от каких-либо вычислений, но зато требуют от него высокого мастерства наведения прицела на цель. Нужно обладать большим искусством пилотирования, чтобы, разворачивая самолет, удерживать на цели подвижную визирную линию прицела. Чтобы стать мастером воздушного боя, летчик должен уделять много времени выработке навыков в прицеливании как в воздухе, так и на специальных тренажерах.

Принципы работы автоматического прицела для стрельбы из подвижных авиационных артиллерийских установок мало отличаются от описанного выше принципа работы автоматического прицела самолета-истребителя. Прицелы подвижных установок также основаны на учете относительной скорости цели. Чтобы такой прицел строил необходимый угол упреждения, стрелок, так же как при неподвижных установках, должен непрерывно следить за целью, т. е. удерживать ее на перекрестии прицела.

Однако прицелы-автоматы подвижных дистанционных установок имеют и существенные отличия.

В дистанционных установках применяются следящий привод и специальная аппаратура, вычисляющая дополнительные поправки к углам наводки оружия.

Одна из таких поправок необходима для того, чтобы учесть смещение прицела относительно оружия. Это смещение, или параллакс, может происходить как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Другими словами, прицел размещается выше или ниже оружия, а также на некотором удалении от него по оси самолета. Другая поправка вносится для того, чтобы учесть отставание снаряда, т. е. кажущееся отклонение его траектории к хвосту самолета вследствие того, что стрелок, считающий себя при измерении скоростей неподвижным, фактически перемещается со своим самолетом, а скорость снаряда под действием силы сопротивления воздуха непрерывно уменьшается. Необходимо внести также и поправку на понижение траектории снаряда при стрельбе. Сложность учета всех этих моментов состоит в том, что поправки необходимо вносить в двух плоскостях: вертикальной и горизонтальной.

В настоящее время задача ввода необходимых поправок к углам наводки оружия при стрельбе из дистанционных установок уже решена. С этой целью используется ряд механизмов: баллистический — для ввода поправок на отставание и понижение снаряда; параллаксный — для ввода поправки на установку оружия и прицела и др. Конструктивно все эти механизмы объединены в вычислительный блок, или вычислитель, входящий в комплект оборудования дистанционной установки.

Вычислитель непосредственно связан как с прицелом, так и со следящим приводом турели и является промежуточным, связующим звеном между ними.

При слежении за целью от прицела в вычислитель непрерывно вводятся дальность до цели, ее координаты в пространстве относительно самолета и угловая скорость цели в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Поправки на отставание и понижение снаряда, зависящие от его баллистических данных и воздушной скорости самолета, определяются вычислителем по значению одной из характеристик снаряда — баллистического коэффициента и данных высоты полета, скорости, температуры воздуха, вводимых в вычислитель специальными измерителями. Используя все эти величины, вычислитель и высчитывает необходимые поправки.