Профессию моряка по незнанию легко романтизировать: шум волн, крик чаек, приятный солоноватый воздух, ощущение полной свободы. Реальность, конечно, совсем другая, особенно у подводников. Запертые в субмарине люди могут месяцами не подниматься на поверхность, а единственная возможность увидеть небо - посмотреть в перископ. И даже это считается привилегией. Как подводники сохраняют рассудок в такой атмосфере, чем заканчивались встречи с другими лодками и сколько вина полагалось на дальний поход, нам рассказал капитан 1-го ранга, командир советской атомной подводной лодки Владимир Николаевич Ворошнин.
Нужно быть одержимым
- Моряков, и особенно подводников, называют элитными войсками. Согласны с этим?
Знаете, каждый род войск считает себя элитным. Но думаю, что служить на подводных лодках - это очень престижное занятие. Нужно быть одержимым человеком, особенно командиру подлодки. Без этого не получается служба, лодка требует полной отдачи. Поэтому и требования к подводникам очень суровые. Если смотреть с такой точки зрения, то подводники - элита.
- Суровые требования - имеете в виду здоровье?
Не только. Здоровье необходимо вообще везде: в армии, авиации, флоте, милиции. Еще важна глубокая интеллектуальная составляющая. Лодка - это сгусток инженерии, науки, колоссальной практики. И все переплетается, одно без другого не может существовать. Вот это вместе с физическим здоровьем - основа для службы на подводной лодке.
- Как насчет послаблений? Слышал, что разрешается вино. А что-нибудь покрепче?
Вино было, конечно. На один поход, например, выделялось 400 килограмм сухого вина. Покрепче - ни в коем случае. Нельзя на лодке пить, просто по определению. Да, мы знаем: была война, легенды о том времени разные ходили. Тогда пили - в таких условиях нужно было снимать стресс. Но у меня, кроме того, что положено, не пили.
Список продовольствия на подлодке для похода
О жизни на подлодке
- Вы командовали К-452 «Новгород Великий». Чем подлодка примечательна?
Это атомная подлодка второго поколения, но модернизированная - то есть в промежутке между третьим и вторым. Очень интересная подлодка: кроме торпед она вооружена крылатыми ракетами. К-452 была серьезной угрозой для надводных кораблей. А звание «Новгород Великий» присвоили подлодке уже после меня.
Условия на К-452 были хорошие. Например, молодым офицером на Балтийском флоте я служил еще на дизельной подводной лодке. И там очень суровая бытовая ситуация. Питьевая вода в цистернах, нужно строго экономить. Шикарную баню не организуешь. Чайник пресной воды на голову, в остальном нужно мыться водой от охлаждения дизелей - а она морская.
На К-452 воду мы делали сами. Но тратить все равно нужно разумно: если неограниченно использовать жидкость, начнет уменьшаться моторесурс системы по ее подготовке. К тому же мыльная вода, которая идет за борт, может демаскировать подлодку.
Под водой К-452 может находиться месяца четыре. Связано это только с продовольствием. Если его подвезут и загрузят - как самолеты в воздухе заправляют, - то мы можем очень долго находиться в походе. Все будет зависеть только от степени выносливости людей.
«Погода теплая, прекрасно пахнет морем. Не хочется погружаться»
- Сколько шло ваше самое длительное погружение? Когда опустились под воду и не всплывали.
Примерно три месяца.
- Как в замкнутом пространстве и коллективе из ста человек можно вынести такую изоляцию?
Конечно, мы понимали эту трудность в плавании. Продумывали досуг. У меня был замполит, была комсомольская и партийная организация - они действительно работали и делали какие-то интересные мероприятия, которые снимали стресс.
Все понимают, что здесь живые люди. Могут они не ссориться? Нет, не могут. Обязательно кто-то что-то скажет, обидит кого-то, из-за этого растет напряжение. Беседами и мероприятиями удавалось разряжать обстановку. На обычных кораблях ведь тоже длительные походы есть, и там ровно те же проблемы.
- Но на корабле хотя бы небо видишь.
А я в начале говорил, что люди должны быть интеллектуально выдержанные. Вот зачем это нужно. Людям не хватает воздуха - я имею в виду внутренне. Иногда, когда кто-то чем-то отличится, говорил ему: «Иди-ка сюда, сходи на улицу». И давал ему в перископ посмотреть. Человек сразу доволен - хоть так посмотреть, что вокруг происходит.
На лодках третьего поколения уже появились полноценные зоны отдыха. Птички живые, рыбки плавают, растения. И слайды с фотографиями природы: роща зеленая, коровки, ручей течет - вот это очень хорошо снимает стресс. Но у меня на К-452 такого не было.
- Если не говорить об очевидном вроде семьи и встреч с друзьями, чего особенно не хватало на подлодке?
Однажды всплыл, потому что антенна затекла. Нужно было поднять изоляцию и промыть спиртом. Долго находиться на поверхности нельзя - не думайте, что океаны огромные и безмолвные. На самом деле они насыщенны множеством средств контроля: самолеты, система подводного наблюдения СОСУС и т.д.
Каждое всплытие нужно обосновывать. Если хоть пару часов проведешь на воде, обязательно кто-то прилетит и посмотрит на тебя.
Так вот, всплыл тогда - а погода теплая, прекрасно пахнет морем, чистый воздух. Не хочется погружаться. Вот этого больше всего не хватает.
- Чем можно занять свободное время?
Каждая боевая часть организует какое-то мероприятие. Старались концерты делать, готовили рисунки, смешили людей. Например, однажды мы встречали Новый год, и был большой концерт по сменам: две смотрят, а одна на вахте, и меняются. Когда пришли на базу и попробовали дать такой же концерт для наших жен и детей, не получилось.
- Почему?
Дело в необыкновенном состоянии, которое бывает в походе. Таланты на подводной лодке, да и на надводных кораблях, открываются неимоверные. Люди в стрессовом состоянии как-то проявляют себя, возникает желание самовыразиться. Начинают писать стихи. Никто не претендует на Евтушенко, стихи корявые, но люди думают, показывают чувства.
Память о Высоцком: идти 42 минуты курсом 42 градуса
- Как узнавали, реагировали на новости с суши?
Есть боевая и общая, политическая информация, которую нужно дать экипажу. Помню, нам сообщают: «Поэт, бард Владимир Высоцкий умер в 42 года». Высоцкого любили все, но в то же время был какой-то незримый запрет на его популяризацию. Траур объявлять на лодке? Нельзя.
У каждого кассеты, все слушают Высоцкого. Заместитель говорит: «Ко мне люди идут - надо как-то отметить, выразить свое отношение». Как это сделать? Я решил: всплыть на глубину 42 метра, лечь на курс 42 градуса, дать турбине 42 оборота и 42 минуты идти вот так. Никому ничего не было сказано. Но все поняли.
- Сильно от курса отклонились?
Я мотивировал это необходимостью.
- С вас потом спрашивали за этот маневр?
Один высокий работник особого отдела пожал руку и сказал: «Это ты хорошо придумал - курс 42». Он дал мне понять, что ему доложили. Но последствий никаких не было, никто не журил.
О встречах с другими подлодками
- Доводилось применять вооружение, скажем так, не в учебных целях?
Мы были в состоянии холодной войны, но до горячих мероприятий и применения оружия не доходило. Хотя подводные лодки иногда сталкивались.
- Как это возможно, учитывая множество систем на подлодке?
Вот как-то возможно. Природа досконально не изучена. Звук распространяется в воде хорошо, но есть много помех. Давление, соленость, взвеси - все это влияет на звуковую энергию. Если отнести столкновения к «горячим моментам», то они были. Но не более того, никакого оружия.
- У вас тоже такие столкновения были?
Прямого, чтобы я ткнул своей подлодкой в корпус другой, не было. Но встречи случались.
- Обе подлодки знают друг о друге. Что делать?
Кто-то уходит, а кто-то догоняет. В моем случае догоняющим был я. Это требование: нужно организовать слежение. Та подлодка знала обо мне, я знал о ней. Скрытное наблюдение ни у кого не получалось.
- А если вторая подлодка не хотела убегать?
Тогда она выполняла маневр по организации слежения за мной. У них ведь такие же задачи стояли. Кто кого перетерпит. Это большое напряжение для экипажа: маневр делается по боевой тревоге, все находятся в состоянии повышенной готовности. Здесь уже не до обеда или ужина, все пропускается.
Морские традиции и нахождение квакера
Раньше много говорили о квакерах - загадочных звуках, которые иногда улавливают экипажи кораблей и подлодок. По разным версиям они исходят от китов или от военных систем обнаружения. Сталкивались с таким явлением?
За свою службу я их много переслушал и отметил на карте. Однажды дали задание: проверить квакеры. Какая-то лодка донесла, а мне сказали перепроверить. Не потому, что ей не верили, а для того чтобы выяснить: действительно ли это стационарное явление или же нечто другое. И я нашел там квакера.
Решил: была не была, нужно проверить, что это. Лодка находилась на глубине 160 метров, глубина моря - где-то около 300 метров. То есть я посередине был. Нацелился на квакер и пошел прямо на него. Остановил турбины, погасил инерцию, двигался как будто накатом, очень медленно. И прошел прямо через квакер. Но ничего не задел. Ударить его, что бы это ни было, не сподобилось.
- Расскажите о морских традициях - вроде той, когда жена командира разбивает шампанское о борт нового судна.
Не обязательно жена - можно и просто назначить женщину. Потом, кстати, горлышко от разбитой бутылки помещают в деревянный пьедестал, и оно как реликвия хранится на подводной лодке.
Традиций, на самом деле, много. Выпить воду морскую, например - это такое посвящение в подводники. Оно как-то мимо меня прошло, но если бы сказали - конечно, выпил бы. Еще дают кувалду поцеловать.
В разговорах мы всегда употребляем «компАс». Это сугубо профессиональное, так всегда можно понять, что человек связан с морем. Знаете песню «Надежда - мой компас земной»? Вот мне режет слух, когда поется с ударением на «о».
- Ваш самый запомнившийся поход?
Дальний поход на Кубу. Мы до нее не дошли. Когда уже надо было всплывать и заходить в порт Сьенфуэгос в надводном положении, пришла звукограмма: главком ВМФ приказал повернуть на обратный курс и следовать на базу. В Гаване началась конференция неприсоединившихся стран [саммит Движения неприсоединения 3-9 сентября 1979 года. - Здесь и далее прим. Onliner.by]. Посчитали, что новая на тот момент подводная лодка произведет плохое впечатление. Это очень нас огорчило. На Кубу мы шли месяц. Конечно, на максимальной скорости можно за неделю добраться, но тогда спешить не нужно было.
Примерно во время вашей службы случилась авария на К-19. Допускали мысль, что это может произойти и с вашей подлодкой?
Я тогда еще на Балтийском флоте был, а не командовал лодкой. Да, допускал. Это может случиться с любым атомным реактором подлодки или станции. На К-19 был технический недостаток, и он проявил себя [имеется в виду авария реактора в 1961 году, когда сразу погибли 8 моряков, а многие получили большие дозы облучения; затем, в 1972 году, на К-19 случился пожар, погибло 28 человек]. Экипаж справился - это были героические люди.
- Не было желания забросить службу после новостей о таких происшествиях?
Если не аварийный реактор, то может произойти множество других ситуаций. Лодка может просто утонуть. Но понимаете, это мое. Я моряк с четвертого класса. Стать командиром подлодки было очень непросто, да и быть им тоже. Однако я ни о чем не жалею.
Редакция выражает благодарность
Белорусскому союзу военных моряков
за помощь в организации материала
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок. Перископ подводной лодки содержит корпус-тумбу, зафиксированную на прочном корпусе судна, внутри которой герметично установлена труба перископа с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного механизма, которая соединяет головную часть перископа и бугель, состоящий из двух частей, связанных между собой. Одна из частей бугеля соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения, а вторая имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа и прикреплена к трубе перископа. Перископ выполнен не проникающим в прочный корпус судна. Подъемный механизм расположен внутри корпуса-тумбы и состоит из электродвигателя с редуктором и двух вертикальных ходовых винтов. Верхние и нижние концы винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, параллельной оси перископа. С первой невращающейся частью бугеля каждый ходовой винт кинематически связан при помощи плавающей гайки. Достигается повышение надежности и удобства эксплуатации перископа. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок. Перископы бывают как проникающие внутрь корпуса лодки, так и не проникающие. Не проникающие внутрь корпуса лодки перископы имеют преимущество, так как они без особых осложнений сохраняют герметичность наблюдательного поста подлодки и обеспечивают более удобное место для размещения оператора. При таком размещении оператор обеспечен зафиксированным монитором-окуляром, который, хотя и усложняет оптическую систему перископа, но позволяет отслеживать цель, не поворачивая монитор-окуляр вокруг своей оси. Оптический канал в таких перископах заменен на оптико-электронные каналы, использующие электрические сигналы, передаваемые по кабелю, что делает принципиально возможным размещение перископа не только над центральным постом, что является обязательным для традиционных перископов, но и в других местах на прочном корпусе. Перископы подобного типа самостоятельно выдвигаются в рабочее положение. Перископы подобного типа выпускаются всеми ведущими фирмами мира в области перископостроения, например, Kollmorgen Corp и Hughes Aircraft Со (США), Sagem SA (Франция), Pilkington Optronics (Великобритания). Riva Calzony (Италия), Carl Zeiss (Германия) . Проникающие внутрь корпуса судна перископы заставляют оператора двигаться вслед за окуляром и требуют больше места внутри корпуса подлодки. Современные проникающие внутрь корпуса лодки перископы не требует больше от оператора приспосабливаться к неудобным низким позициям, как это было при размещении окулярной части в основании трубы перископа. Эта проблема решилась при помощи монтирования перископа внутри корпуса-трубы, прикрепленного к жесткому корпусу судна. Окуляр сохраняет постоянную позицию вне зависимости от положения головной части и трубы перископа, которые двигаются вверх и вниз внутри корпуса-тумбы при помощи подшипников скольжения и подъемного механизма . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции является проникающий в прочный корпус лодки перископ по , содержащий корпус-тумбу, закрепленную на прочном корпусе судна, трубу, соединяющую головную и окулярную части, которая содержит оптику и перемещается в вертикальном направлении под воздействием подъемного механизма благодаря подшипникам, установленным в верхней части корпуса подлодки и верхней части корпуса-тумбы, и оборудована в нижней части трубы - бугеле подвесным механизмом горизонтального наведения, включающего невращающуюся часть и двигатель. Невращающаяся 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 неподвижный относительно корпуса подлодки окулярный блок. Прототип обладает следующими недостатками: 1. Сложность в обеспечении герметичности наблюдательного поста подлодки, так как труба перископа проникает в прочный корпус судна. 2. Невозможность поворота по курсовому углу при опущенном положении трубы и при ее неполном подъеме, что осложняет эксплуатацию прибора. Задача изобретения заключается в повышении надежности и удобства эксплуатации перископа. Поставленная задача осуществляется в предлагаемом перископе подводной лодки, содержащем корпус-тумбу, зафиксированную на прочном корпусе судна, внутри которого герметично установлена труба перископа с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного механизма, которая соединяет головную часть перископа и бугель. Бугель состоит из двух частей, связанных между собой посредством подшипника, при этом одна из частей бугеля соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения, а вторая имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа и прикреплена к трубе перископа. Предлагаемый перископ отличается от прототипа тем, что перископ выполнен не проникающим в прочный корпус судна. Подъемный механизм расположен внутри корпуса-тумбы и состоит из электродвигателя с редуктором, и по меньшей мере двух вертикальных ходовых винтов. Верхние и нижние концы винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы с возможностью вращения вокруг вертикальной оси параллельной оси перископа, а с первой, невращающейся частью бугеля каждый ходовой винт кинематически связан при помощи плавающей гайки. Предлагаются варианты перископа, отличающиеся тем, что верхние и нижние концы вертикальных ходовых винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы при помощи подшипников, а плавающие гайки имеют возможность произвольного перемещения в параллельных горизонтальных плоскостях в пределах 1-1,5 мм. Электродвигатель и редуктор подъемного механизма зафиксированы на основании корпуса-тумбы. Сущность изобретения заключается в повышении надежности и удобства эксплуатации перископа путем осуществления возможности подъема и опускания трубы перископа в любом положении по курсовому углу, а также в осуществлении возможности предварительного наведения перископа на цель в его опущенном положении. Это осуществляется путем создания точки опоры для поворота трубы по курсовому углу при ее опущенном положении и при ее неполном подъеме, которая создается при помощи соединения невращающейся части бугеля с ходовыми вертикальными винтами, верхние и нижние концы которых зафиксированы на корпусе-тумбе. Сущность изобретения пояснена чертежом. На чертеже показана конструкция предлагаемого устройства. Как видно из чертежа перископ подводной лодки содержит корпус-тумбу 1, зафиксированную на прочном корпусе судна 2, внутри которой установлена труба 3 посредством опор, расположенных в верхней части корпуса-тумбы и подшипников скольжения 4. Соединения выполнены герметичными посредством грязевых и герметизирующих манжет 5. Труба 3 соединяет головную часть 6 и бугель перископа 7 и не проникает в прочный корпус лодки 2. Бугель 7 состоит из двух частей, одна из которых 8 соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения бугеля, а вторая 9 дополнительно имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа при помощи механизма горизонтального наведения и жестко соединена с трубой перископа 3. Части бугеля соединены между собой посредством подшипника 10. Электродвигатель с редуктором 11 механизма горизонтального наведения прикреплен к невращающейся части бугеля. Подъемный механизм состоит из электродвигателя с редуктором 12, которые зафиксированы на основании корпуса-тумбы 1 и вертикальных ходовых винтов 13. Верхние и нижние концы винтов соединены с верхней частью корпуса-тумбы и его основанием соответственно при помощи подшипников 14. Винты соединены с невращающейся частью бугеля 8 с возможностью перемещения в параллельных горизонтальных плоскостях в пределах допустимого люфта (примерно 1 мм), при помощи плавающей гайки 15. Люфт вызван погрешностью изготовления ходовых винтов. Устройство работает следующим образом. Труба перископа 3 под воздействием электродвигателя подъемного механизма 12 двигается в вертикальном направлении при помощи вертикальных ходовых винтов 13, по которым скользит плавающая гайка 15. Труба перископа 3 может разворачиваться по курсовому углу (вокруг вертикальной оси перископа) в любом положении по ходу движения в вертикальном направлении, так как существует точка опоры, образованная соединением невращающейся части бугеля 8 с ходовыми винтами 13 посредством плавающей гайки 15. Литература 1. Справочник "Janes" (1998-1997 год)-"Sumbarint weapont control syptems. Optronic masts"). 2. Патент Франции N 2488414 (прототип).
Формула изобретения
1. Перископ подводной лодки, содержащий корпус-тумбу, зафиксированную на прочном корпусе судна, внутри которой герметично установлена труба перископа с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного механизма, которая соединяет головную часть перископа и бугель, состоящий из двух частей, связанных между собой посредством подшипника, при этом одна из частей бугеля соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения, а вторая имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа и прикреплена к трубе перископа, отличающийся тем, что перископ выполнен не проникающим в прочный корпус судна, подъемный механизм расположен внутри корпуса-тумбы и состоит из электродвигателя с редуктором и по меньшей мере двух вертикальных ходовых винтов, верхние и нижние концы которых соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, параллельной оси перископа, а с первой, невращающейся частью бугеля каждый ходовой винт кинематически связан при помощи плавающей гайки. 2. Перископ по п.1, отличающийся тем, что верхние и нижние концы вертикальных ходовых винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы при помощи подшипников, а плавающие гайки имеют возможность произвольного перемещения в параллельных горизонтальных плоскостях в пределах 1-1,5 мм. 3. Перископ по п.1 или 2, отличающийся тем, что электродвигатель и редуктор подъемного механизма зафиксированы на основании корпуса-тумбы.
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
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
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.