Оптико-электронный прицел

Оптико-электронный прицел

Реферат

Изобретение относится к средствам прицеливания, в частности к оптико-электронным прицелам для стрелкового оружия.

Известен телевизионный прицел, включающий устанавливаемую на оружии видеокамеру и устанавливаемый на шлеме стрелка-дисплей. Прицел может обеспечить возможность стрельбы из любого положения оружия и даже из укрытия (Патент США №4786966).

Недостатком известного технического решения является следующее. В момент выстрела при взрыве заряда в канале ствола на оружие в целом и на жестко закрепленный на оружии прицел, в частности, оказывается сильное ударное воздействие. Особенно велико это воздействие для крупнокалиберных снайперских винтовок (12,7-14,5 мм) с эффективной дальностью стрельбы 1200-1500 м. При использовании на этих винтовках оптико-электронных прицелов с приемниками оптического излучения, выполненными на базе ЭОП, ПЗС или неохлаждаемых матриц микроболометров с электронными блоками обработки видеосигнала, вследствие неоднократных ударных нагрузок как тонкостенные конструктивные элементы приемников оптического излучения, так и их электронные блоки обработки видеосигнала выходят из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и выбранным за прототип является ночной тепловизионный прицел "Аргус-31", выполненный на базе неохлаждаемой матрицы микроболометров, работающий в области спектра 8-12 мкм и состоящий из устанавливаемого на оружии оптико-электронного модуля, устанавливаемого на шлеме стрелка модуля визуализации и модуля питания. Прицельная сетка формируется на матрице микроболометров электронным образом. Тепловизионные прицелы работают в широком диапазоне изменения внешних условий: туман, дождь, снегопад, при воздействии световых помех (Волков В.Г. «Малогабаритные ночные прицелы». Журнал «Специальная техника», №1, 2004 г.).

Недостатком прототипа также является то, что вследствие неоднократных ударных нагрузок на жестко закрепленный на оружии оптико-электронный модуль конструктивные тонкостенные элементы приемника оптического излучения и его электронный блок обработки видеосигнала выходят из строя.

Техническим результатом изобретения является защита от ударных физических нагрузок хрупких конструктивных элементов оптико-электронного прицела.

Технический результат достигается тем, что оптико-электронный прицел включает жестко связанный с оружием корпус, оптическую систему, имеющую жестко связанный с оружием объектив, а также прицельную сетку, координатно-чувствительный приемник оптического излучения, видеоконтрольное устройство и окуляр.

Согласно изобретению прицельная сетка расположена в фокальной плоскости объектива в жесткой связи с оружием, а оптическая система включает расположенную между фокальной плоскостью объектива и координатно-чувствительным приемником оптического излучения двухкомпонентную систему переноса изображения с параллельным ходом лучей между компонентами, в которой первый компонент жестко закреплен на оружии. Второй компонент системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения, видеоконтрольное устройство и окуляр имеют общий коэффициент увеличения, равный единице, жестко связаны друг с другом и установлены на оружии с возможностью амортизации и демпфирования усилия отдачи.

Для амортизации и демпфирования усилия отдачи оптико-электронный прицел может быть снабжен демпфером, установленным на внешней поверхности корпуса оптико-электронного прицела, полым цилиндром, установленным в корпусе оптико-электронного прицела с возможностью перемещения вдоль его продольной оси и кольцеобразными охватывающими полый цилиндр пружинами, установленными между внутренней поверхностью корпуса оптико-электронного прицела и внешней поверхностью полого цилиндра, при этом второй компонент системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения, видеоконтрольное устройство и окуляр жестко закреплены в полом цилиндре.

Термин «координатно-чувствительный приемник оптического излучения» в данной заявке означает прибор, который включает как фотоприемное устройство, которое в разных вариантах может быть выполнено в виде фотокатода ЭОП, ПЗС-матрицы или ИК-матрицы, так и электронный блок обработки сигнала.

Термин «компонент системы переноса изображения» в данной заявке означает как отдельную линзу, так и группу одиночных и склеенных друг с другом линз.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображен оптико-электронный прицел.

Оптико-электронный прицел закреплен на кронштейне 1, жестко установленном на посадочном месте 2 оружия. Посадочное месте 2 оружия может быть выполнено, например, в виде «ласточкина хвоста» или планки Пикотини.

Оптико-элктронный прицел включает корпус 3, жестко закрепленный на кронштейне 1, объектив 4 жестко связанный с корпусом 3, а также прицельную сетку 5, координатно-чувствительный приемник оптического излучения 6, видеоконтрольное устройство 7 и окуляр 8.

Прицельная сетка 5 жестко закреплена в корпусе 3 в фокальной плоскости объектива 4, при этом оптико-электронный прицел включает расположенную между фокальной плоскостью объектива 4 и координатно-чувствительным приемником оптического излучения 6 двухкомпонентную систему переноса изображения с параллельным ходом лучей между компонентами, в которой первый компонент 9 жестко закреплен в корпусе 3.

Второй компонент 10 системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения 6, видеоконтрольное устройство 7 и окуляр 8 жестко закреплены в полом цилиндре 11, который, в свою очередь, установлен в корпусе 3 с возможностью перемещения вдоль продольной оси корпуса 3 и возможностью амортизации и демпфирования усилия отдачи в этом направлении.

В качестве амортизатора используются установленные между внутренней поверхностью корпуса 3 оптико-электронного прицела и внешней поверхностью полого цилиндра 11 кольцеобразные охватывающие полый цилиндр 11 передняя 12 и задняя 13 пружины, а в качестве демпфера колебаний - жестко закрепленный на внешней поверхности корпуса 3 воздушный демпфер 14, включающий пластину 15 с отверстиями 16.

Координатно-чувствительный приемник оптического излучения 6 включает фотоприемное устройство 17, которое в разных вариантах может быть выполнено в виде фотокатода ЭОП, ПЗС-матрицы или ИК-матрицы.

В данном изобретении линзы объектива 4, первого 9 и второго 10 компонентов системы переноса изображения, а также прицельной сетки 5 выполнены из материала, спектральная характеристика пропускания которого сопряжена со спектральной характеристикой фотоприемного устройства 17. При использовании в качестве фотоприемного устройства 17 микроболометрической ИК-матрицы линзы объектива 4, первого 9 и второго 10 компонентов системы переноса изображения, а также прицельной сетки 5 выполняются из германия, а окуляр 8 из оптического стекла. При использовании в качестве фотоприемного устройства 17 ПЗС-матрицы или электронно-оптического преобразователя линзы объектива 4, первого 9 и второго 10 компонентов системы переноса изображения, а также прицельной сетки 5 и окуляр 8 выполняются из оптического стекла.

Второй компонент 10 системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения 6, видеоконтрольное устройство 7 и окуляр 8 имеют общий коэффициент увеличения, равный единице, что обеспечивает параллельность направления на цель в объективе 4 направлению на изображение цели в окуляре 8.

Оптико-электронный прицел работает следующим образом. С помощью кронштейна 1 оптико-электронный прицел жестко крепится на посадочное место 2 оружия.

После установки на оружие с целью согласования оси канала ствола с визирной осью, оптико-электронный прицел приводится к нормальному бою в соответствии с общепринятыми методиками.

Изображение наблюдаемого объекта строится объективом 4 в его фокальной плоскости, которая является плоскостью расположения прицельной сетки 5. Затем изображение наблюдаемого объекта преобразуется в первом компоненте 9 системы переноса изображения в параллельный пучок лучей, который переносится на второй компонент 10 системы переноса изображения. Второй компонент 10 в своей фокальной плоскости, которая совпадает с плоскостью расположения фотоприемного устройства 17, строит перевернутое изображение наблюдаемого объекта.

При использовании в качестве фотоприемного устройства 17 ПЗС-матрицы или микроболометрической ИК-матрицы координатно-чувствительный приемник оптического излучения 6 в электронном блоке обработки сигнала (на чертеже не показан) формирует изображение наблюдаемого объекта в электронном виде и передает его на видеоконтрольное устройство 7 для воспроизведения.

В момент выстрела на оружие и жестко закрепленный на нем оптико-электронный прицел оказывается ударное воздействие силы отдачи. Полый цилиндр 11, вместе с закрепленными в нем элементами, установленный в корпусе 3 с возможностью перемещения в направлении вдоль продольной оси корпуса 3, под действием силы инерции остается на месте, сжимая переднюю пружину 12. При превышении сил инерции силами сжатия передней пружины 12 полый цилиндр 11 начинает перемещаться в сторону перемещения оружия, сжимая заднюю пружину 13. Вместе с перемещением полого цилиндра 11 перемещается и жестко связанная с ним и установленная в объеме воздушного демпфера 14 пластина 15. При этом воздух через отверстия 16 в пластине 15 перетекает из одной части объема воздушного демпфера 14 в другой. Это гасит возникающий колебательный процесс.

Точность прицеливания в данном оптико-электронном прицеле обеспечивается жестким закреплением объектива 4, прицельной сетки 5 и первого компонента 9 системы переноса изображения в корпусе 3 оптико-электронного прицела, а следовательно, и на оружии.

Кроме того, точность прицеливания в данном оптико-электронном прицеле обеспечивается тем, что жестко закрепленые в полом цилиндре 11 второй 10 компонент системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения 6, видеоконтрольное устройство 7 и окуляр 8 имеют общий коэффициент увеличения, равный единице, что обеспечивает параллельность направления на цель в объективе 4 направлению на изображение цели в окуляре 8.

Таким образом, из вышеизложенного подтверждается возможность достижения заявленного в изобретении технического результата, а именно возможность защиты от ударных физических нагрузок хрупких конструктивных элементов оптико-электронного прицела.

Следует отметить, что хотя в описании изобретения был представлен и проиллюстрирован только предпочтительный вариант выполнения изобретения, в данное техническое решение могут быть внесены различные модификации и изменения, не затрагивающие существа и объема изобретения, определяемого формулой изобретения.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что предлагаемый оптико-электронный прицел может быть изготовлен в соответствии с предлагаемым описанием и чертежами на основе известных комплектующих изделий при использовании современного технологического оборудования и использован по прямому назначению.

1. Оптико-электронный прицел, включающий жестко связанный с оружием корпус, оптическую систему с жестко связанным с корпусом объективом, прицельную сетку, координатно-чувствительный приемник оптического излучения, видеоконтрольное устройство и окуляр, отличающийся тем, что прицельная сетка расположена в фокальной плоскости объектива и жестко связана с корпусом, оптическая система содержит расположенную между фокальной плоскостью объектива и координатно-чувствительным приемником оптического излучения двухкомпонентную систему переноса изображения с параллельным ходом лучей между компонентами, в которой первый компонент жестко закреплен на корпусе, а второй компонент системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения, видеоконтрольное устройство и окуляр выполнены с общим коэффициентом увеличения, равным единице, жестко связаны друг с другом и установлены в корпусе оптико-электронного прицела с возможностью защиты от ударных нагрузок при отдаче.

2. Оптико-электронный прицел по п.1, отличающийся тем, что второй компонент системы переноса изображения, координатно-чувствительный приемник оптического излучения, видеоконтрольное устройство и окуляр расположены в полом цилиндре, установленном с возможностью перемещения вдоль его продольной оси между кольцеобразными охватывающими пружинами, расположенными между внутренней поверхностью корпуса оптико-электронного прицела и внешней поверхностью полого цилиндра, а прицел снабжен воздушным демпфером с установленной в нем пластиной с отверстиями, жестко связанной с полым цилиндром.