Способ проверки самолетного прицела

Способ проверки самолетного прицела

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам настройки средств прицеливания и наводки, устанавливаемых на самолетах, и может быть использовано для настройки самолетных прицелов, устанавливаемых на самолетах-перехватчиках, в процессе производственного изготовления.

Известен способ настройки самолетного прицела с основанием, прицельным полем, коллиматорным оптическим индикатором, оптическим визиром, блоком телевизионного изображения, содержащим отклоняющую систему и генератор прямоугольных импульсов для формирования точечных изображений (Патент Российской Федерации №2183312С2, 10.06.2002 г.)

Недостаток известного способа - низкая точность совмещения положения визирной сетки и радиолокационной шкалы и настройки ее масштаба в плоскости прицельного поля, вызванные низкой контрастностью при наложении на них контрольной сетки оптического визира, что снижает точность прицела.

Задачей изобретения является формирование способа настройки, позволяющего повысить точность прицела.

Решение поставленной задачи достигается тем, что формируют визирную сетку на прицельном поле перпендикулярно основанию прицела посредством коллиматорного оптического индикатора, формируют телевизионное изображение радиолокационной шкалы посредством блока телевизионного изображения, формируют на радиолокационной шкале точечные изображения посредством генератора прямоугольных импульсов для формирования точек, совмещают положение визирной сетки и центра радиолокационной шкалы за счет перемещения изображения радиолокационной шкалы по осям азимута и дальности, изменяют угловое положение радиолокационной шкалы поворотом отклоняющей системы блока телевизионного изображения, делят прицельное поле на центральную и периферийную зоны, при этом центральную зону формируют как зону наибольшей вероятности стрельбы, причем для центральной зоны устанавливают значения допустимого отклонения масштаба радиолокационной шкалы меньшее, чем допустимое на прицел, а для периферийной зоны - равное ему, осуществляют контроль масштаба радиолокационной шкалы оптическим визиром отдельно для каждой зоны, по результату которого корректируют масштаб посредством изменения крутизны развертки блока телевизионного изображения по осям азимута и дальности до тех пор, пока измеренные максимальные значения отклонений будут меньше или равны установленным допустимым отклонениям масштаба для каждой зоны.

Сущность предложенного способа поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид на прицел сбоку и сечение его плоскостью А, на фиг.2 и 3 даны виды визирной сетки 16 и изображение радиолокационной шкалы 17 в плоскости прицельного поля 7, на фиг.4 - вид контрольной сетки 18 в плоскости прицельного поля 7 при наблюдении ее со стороны оптического визира 13, на фиг.5 - вид прицельного поля 7 со сформированными на нем визирной сеткой 16 и радиолокационной шкалой 17, на фиг.6 - вид радиолокационной шкалы 17 с нанесенными на ней точечными изображениями с наложенной на нее контрольной сеткой 18, относительно которой определяются отклонения масштаба по осям азимута (X) и дальности (У), на фиг.7- вид прицельного поля 7, разделенного на центральную (С) и периферийную (Д) зоны, на фиг.8 представлены графические зависимости изменения крутизны развертки блока телевизионного изображения в плоскости прицельного поля.

В состав прицела (фиг.1) входят: блок телевизионного изображения 1 с генератором развертки 2, отклоняющей системой 3 и электронно-лучевой трубкой 4, коллиматорный оптический индикатор 5 с оптической системой 6, прицельное поле - полупрозрачное зеркало 7, лампа 8, рама прицела 9 с посадочными отверстиями 10; зазор 11 между блоком телевизионного изображения 1 и оптической системой 6 коллиматорного оптического индикатора 5; элементы, служащие для контроля прицела: трафарет 12, оптический визир 13, установленные на кронштейне 14: и генератор прямоугольных импульсов для формирования точечных изображений 15. Визирная сетка 16, радиолокационная шкала 17 являются шкалами прицела, а контрольная сетка 18 служит для их проверки. Выход генератора 15 подключен к третьему входу генератора развертки 2, первый и второй входы которого подсоединены к источникам напряжения, служащим для изменения крутизны его развертки (не показаны).

Блок телевизионного изображения 1 и коллиматорный оптический индикатор 5 установлены на раме прицела 9 с посадочными отверстиями 10, посредством которых прицел крепится к плоской площадке, расположенной в кабине самолета. Коллиматорный оптический индикатор 5 формирует визирную сетку 16 (фиг.2), которая наносится на оптическую систему 6, и при включении лампы 8 ее изображение проецируется на прицельное поле 7, по которому пилот производит стрельбу из пушки. Блок телевизионного изображения 2 формирует на экране электронно-лучевой трубки 4 радиолокационную шкалу дальности (по оси У) и азимута (по оси X) - (фиг.3), которая также проецируется на оптическую систему 6 (фиг.1, штриховая линия) и далее, преломляясь, отображается на прицельном поле 7, по которому производится пуск ракет.

Прицельное поле в виде полупрозрачного зеркала 7 установлено под углом 45 градусов по отношению к оптической системе 6 и находится в поле зрения пилота с возможностью его наблюдения на фоне внекабинного пространства самолета (фиг.1, стрелка С), и в зависимости от условий атаки производит стрельбу из пушки или пуск ракет.

Поскольку установка пушки и подвеска ракет производится относительно продольной оси самолета, центр радиолокационной шкалы 17 (линия с индексом О на фиг.3) и визирная сетка 16 должны быть совмещены между собой и установлены по центру прицельного поля 7 перпендикулярно раме прицела 9, а масштаб радиолокационной шкалы 17 должен быть постоянным для исключения ошибки в определении дальности до цели и определении ее углового положения.

Однако допуски на изготовление корпуса блока телевизионного изображения 1 и его крепление к раме прицела 9, а также разброс параметров его комплектующих элементов, приводят к тому, что радиолокационная шкала 17, спроецированная на прицельном поле 7, при включении блока телевизионного изображения 1 всегда устанавливается под некоторым углом α к горизонтальной плоскости (фиг.5), устранить который ее перемещением по осям X и У полностью не представляется возможным, а наличие нелинейности в цепях генератора развертки 2 приводит к изменению масштаба радиолокационной шкалы 17, которое, как правило, достигает максимального значения в центре прицельного поля 7.

В современных прицелах абсолютная величина углового отклонения радиолокационной шкалы 17, как правило, не превышает шести градусов, а отклонение ее масштаба - на более десяти процентов, но тем не менее они оказывают влияние на точность прицела. Определение этих отклонений и их устранение в процессе настройки при применении в качестве основного измерительного устройства контрольной сетки 18 не представляется возможным из-за малой контрастности при наложении на визирную сетку 16 и радиолокационную шкалу 17, поскольку сфокусированное изображение радиолокационной шкалы 17, изображения визирной сетки 16 и контрольной сетки 18 представляют собой набор тонких пересекающихся линий, которые при наложении одна на другую практически сливаются в одну, при которой их малое угловое и линейное отклонения невозможно проконтролировать. Поэтому для повышения контрастности вводится дополнительная операция - в каждой точке пересечения делений радиолокационной шкалы 17 формируют точечные изображения (фиг.5) посредством генератора прямоугольных импульсов 15, что позволяет производить контроль совмещения визирной сетки 16 и центра радиолокационной шкалы 17, а также определять отклонение ее масштаба в плоскости прицельного поля 7 и проводить его коррекцию.

Реализация предложенного способа осуществляется следующим образом: в направлении прицельного поля 7 формируют контрольную сетку 18, для чего с рамой 9 (фиг.1) посредством кронштейна 14 жестко связывают оптический визир 13 с делениями (фиг.4), масштаб которых соответствует масштабу радиолокационной шкалы 17 (фиг.3), направляют его на прицельное поле 7, и перемещая кронштейн 14,ориентируют его вертикальную ось перпендикулярно раме 4 по центру прицельного поля 7, после чего кронштейн 14 жестко фиксируют относительно рамы 9. Далее включением лампы 8 на прицельном поле 7 формируют визирную сетку 16 (фиг.2), центрирование которой осуществляют путем перемещения коллиматорного оптического индикатора 5 относительно рамы 9 до тех пор, пока визирная сетка будет находиться в центре, а установку ее углового положения перпендикулярно раме 9 (или параллельно плоскости посадочных отверстий 10) осуществляют путем поворота корпуса коллиматорного оптического индикатора 1. После фиксации коллиматорного оптического индикатора 5 относительно рамы 9, прицел, закрепленный на самолете, жестко фиксируется относительно его корпуса и визирная сетка 16 совпадает с продольной осью самолета. Зафиксированное таким образом изображение визирной сетки 16 является опорным символом, с которым производится совмещение радиолокационной шкалы 17, при этом точность совмещения определяет точностные характеристики прицела.

Далее включением блока телевизионного изображения 1 на прицельном поле 7 формируют телевизионное изображение радиолокационной шкалы 17 (фиг 3), проводят ее фокусировку посредством изменения расстояния 11 между блоком телевизионного изображения 1 и оптической системой 6. Качество фокусировки визуально контролируют по ширине делений радиолокационной шкалы 17 на прицельном поле 7, добиваясь их минимальной величины, после чего включают генератор прямоугольных импульсов 15. При включении генератора 15 в каждой точке пересечения делений радиолокационной шкалы 17 формируются точечные изображения (фиг.5), на фоне которых производят совмещение радиолокационной шкалы 17 с визирной сеткой 16 по осям X и У путем изменения величины напряжения отклоняющей системы 3 блока телевизионного изображения 1, и при наличии углового отклонения между визирной сеткой 16 и центром радиолокационной шкалы 17 устраняют его вновь введенной операцией - изменением углового положения радиолокационной шкалы 17 поворотом отклоняющей системы 3 блока телевизионного изображения 1, (фиг.1 сечение А, стрелка F), что позволяет при наличии точечных изображений свести угловое отклонение к нулю (фиг.5).

Наличие нелинейностей в цепях формирования развертки блока телевизионного изображения 2 приводит к тому, что крутизна развертки, а следовательно, масштаб радиолокационной шкалы 17 будут изменяться в плоскости прицельного поля 7. На фиг.8 представлена линейная зависимость изменения развертки по оси X (Прямая А), и нелинейный закон ее изменения (Кривая В), из рассмотрения которых следует, что величина отклонения масштаба будет пропорциональна отрезку EF, расположенному в центре прицельного поля 7.

Введение точечных изображений позволяет производить отсчет малых изменений масштаба радиолокационной шкалы 17, и с учетом этого фактора для получения наилучших по точности характеристик прицела, предлагается все прицельное поле 7 условно разделить на зоны - центральную- зону наибольшей вероятности стрельбы (фиг 7, зона С) и периферийную (фиг 7, зона Д), и для каждой зоны установить свое значение допустимого отклонения масштаба, для зоны Д оставить его равным допустимому значению на прицел - ΔХ_д; ΔУ_д, а для зоны С, исходя из следующего соотношения:

,

где K - коэффициент, зависящий от типа самолета, на который устанавливается прицел; его величина лежит в пределах 0,5÷0,7.

После чего предлагается установить следующие условия настройки прицела:

Для зоны С ΔХ₁≤ΔХ_д(С); ΔУ₁≤ΔУ_д(С). Условие 1.

Где:

ΔХ₁; ΔУ₁ -измеренное максимальное значение отклонения делений контрольной сетки 18 и радиолокационной шкалы 17 (отклонение масштаба) по осям X и У;

ΔХ_д(С); ΔУ_д(С) - допустимые значения отклонения масштаба по осям X и У для зоны С.

Для зоны Д ΔХ₂≤ΔХ_д; ΔУ₂≤ΔУ_д. Условие 2.

Где:

ΔХ₂; ΔУ₂ -измеренное максимальное значение отклонения делений контрольной сетки 18 и радиолокационной шкалы 17 (отклонение масштаба) по осям X и У;

ΔХ_д; ΔУ_д - допустимые значения отклонения масштаба по осям X и У для зоны Д.

Настройку масштаба радиолокационной шкалы 17 начинают с того, что прозрачный трафарет 12 с разбиением прицельного поля на зоны (фиг.7) помещают между оптическим визиром 13 и прицельным полем 7, включают лампу 8, оставляя на прицельном поле 7 изображение радиолокационной шкалы 17, определяют отклонения сформированных точечных изображений радиолокационной шкалы 17 от контрольной сетки 18 оптического визира 13 по осям X и У и определяют характер их изменения в плоскости прицельного поля 7. При изменении величины отклонения по оси X по закону, представленному на фиг.8 (кривая В), максимальное отклонение масштаба в центральной зоне С, пропорциональное отрезку EF, будет равно ΔХ₁. В том случае, если измеренное значение отклонения ΔХ₁ будет больше ΔХ_д(С)=0,7·ΔХ_д, то есть противоречить условию (1), производят изменение крутизны развертки генератора 2 путем изменения напряжения на его первом входе до тех пор, пока не будет выполнено условие (1), то есть величина отрезка EF не уменьшится до величины GF (фиг.8). При выполнении условия (1) переходят к проверке изменения масштаба в периферийной зоне Д, сравнивая величину отклонения ΔХ₂ в этой зоне (отрезок МН на фиг.8) с допустимым значением ΔХ_д. При превышении значения ΔХ₂ допустимого значения вновь изменяют крутизну развертки, изменяя ее в пределах (0,5÷0,7)ΔХ_д на краю области С, последовательно добиваясь одновременного выполнения условий (1) и (2) по оси X.

Аналогичную настройку масштаба производят по оси У, изменяя крутизну развертки генератора 2 путем подачи напряжения на его второй вход, при этом о качестве настройки прицела судят по максимальному отклонению положения сформированных точек для каждой зоны, что позволяет получить наилучшие по точности характеристики прицела.

Таким образом, формирование точечных изображений, разделение прицельного поля на зоны, изменение крутизны развертки блока телевизионного изображения в сочетании с дополнительным поворотом отклоняющей системы блока телевизионного изображения позволяют производить более точную настройку совмещения шкал и масштаба радиолокационной шкалы во всей площади прицельного поля, чем повысить точность прицела.

Все используемые операции: изменение крутизны развертки, совмещение шкал и другие являются типовыми и не вызывают трудности в реализации предложенного способа в полном объеме.

Способ настройки самолетного прицела с основанием, прицельным полем, коллиматорным оптическим индикатором, оптическим визиром, блоком телевизионного изображения, содержащим отклоняющую систему и генератор прямоугольных импульсов для формирования точечных изображений, отличающийся тем, что формируют визирную сетку на прицельном поле перпендикулярно основанию прицела посредством коллиматорного оптического индикатора, формируют телевизионное изображение радиолокационной шкалы посредством блока телевизионного изображения, формируют на радиолокационной шкале точечные изображения посредством генератора прямоугольных импульсов для формирования точек, совмещают положения визирной сетки и центра радиолокационной шкалы за счет перемещения изображения радиолокационной шкалы по осям азимута и дальности, изменяют угловое положение радиолокационной шкалы поворотом отклоняющей системы блока телевизионного изображения, делят прицельное поле на центральную и периферийную зоны, при этом центральную зону формируют как зону наибольшей вероятности стрельбы, причем для центральной зоны устанавливают значение допустимого отклонения масштаба радиолокационной шкалы меньшее, чем допустимое на прицел, а для периферийной зоны - равное ему, осуществляют контроль масштаба радиолокационной шкалы оптическим визиром отдельно для каждой зоны, по результату которого корректируют масштаб посредством изменения крутизны развертки блока телевизионного изображения по осям азимута и дальности до тех пор, пока измеренные максимальные значения отклонений будут меньше или равны установленным допустимым отклонениям масштаба для каждой зоны.