Способ ведения огня и система управления огнем высокотемпными пушками
Изобретение относится к области военной техники, в частности к зенитным установкам с высокотемпным пушечным вооружением и системой управления, содержащей радиолокационные и оптико-электронные средства обнаружения и сопровождения целей. Технический результат - повышение эффективности обстрела целей при отражении интенсивных налетов за счет оптимизации режима стрельбы высокотемпной пушки с учетом допустимой температурной напряженности стволов. Результат достигается тем, что в способе ведения огня высокотемпными пушками по целям, в том числе групповым, заключающемся в обнаружении, распознавании, сопровождении целей, назначении цели для обстрела, определении времени нахождения цели в зоне огня, длительности очереди и обстрела цели в зависимости от времени нахождения цели в зоне огня определяют количество очередей за стрельбу по цели. Фиксируют время от момента последнего выстрела предыдущей стрельбы по цели до момента открытия огня последующей стрельбы, а затем, в зависимости от этого времени и количества очередей за стрельбу с использованием эмпирических коэффициентов, последовательно определяют время непосредственной стрельбы, длительность каждой очереди и перерывы между очередями, в соответствии с которыми производят обстрел цели. Способ реализован в системе управления огнем высокотемпными пушками, содержащей средства обнаружения, распознавания и сопровождения целей, вычислительную систему, включающую в себя блок выбора цели для обстрела, блок расчета зонных параметров целей, блок выработки сигналов наведения приводов пушки и таймер, приводы наведения пушки, высокотемпную пушку, содержащую электроспуск и датчик переднего положения ползуна. В состав вычислительной системы введены два селектора импульсов, схема И, последовательно соединенные блок расчета параметров режима обстрела цели и формирователь сигнала управления стрельбой, первый выход которого одновременно соединен с электроспуском пушки и сигнальными входами селекторов импульсов, селекторные входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами формирователя сигнала управления стрельбой. При этом выход первого селектора импульсов через схему И, второй вход которой подключен к датчику переднего положения ползуна, соединен с пусковым входом таймера, сбросовый вход которого соединен с выходом второго селектора импульсов, а выход таймера соединен со вторым входом блока расчета параметров режима обстрела цели, первый вход которого соединен с выходом блока расчета зонных параметров. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области военной техники, в частности к зенитным самоходным установкам с системами управления огнем, содержащими радиолокационные и оптико-электронные средства обнаружения, распознавания и сопровождения целей, вычислительную систему, пушечное вооружение с системой наведения. К числу наиболее важных проблем, связанных с созданием таких зенитных установок в последнее время, относится проблема обеспечения эффективного использования вооружения в условиях плотных налетов средств воздушного нападения (СВН).
Это обусловлено тем, что для современных войн показательным является массированное применение СВН, которое возможно как с одного направления, так и с разных направлений. В условиях современных войн на зенитные установки может приходиться достаточно плотный налет СВН с интервалами между целями 2,5-5 с, который потребует от комплекса стрельбы на пределе боевых возможностей по интенсивности стрельб и расходу боекомплекта. Известен способ ведения огня пушкой, реализованный в новой 40-мм зенитной установке Trinity Шведской фирмы Bofors [1, 2, 3, 4]. Способ и объект его реализации могут быть описаны следующим образом. После обнаружения, распознавания целей и взятия их на сопровождение из всех целей назначается цель для обстрела, для нее определяется время нахождения в зоне огня, определяется длительность очереди и производится обстрел этой цели одной очередью. Система, реализованная по данному способу, представляет собой полностью автономную пушку с радиолокационной системой (РЛС) обнаружения и сопровождения целей, лазерным дальномером, оптическим прицелом ночного и дневного видения со следящими устройствами и счетно-решающим прибором (СРП) управления огнем. Все операции от обнаружения, расчета траектории и выбора длины очереди полностью автоматизированы. Наиболее опасная цель автоматически индицируется без вмешательства оператора, и последовательность ее обстрела полностью автоматизирована. Система управления огнем (СУО) автоматически переходит на обстрел следующей цели после окончания очереди по первой цели. Счетно-решающий прибор (СРП) СУО контролирует следующие параметры: момент начала стрельбы, длину очереди, форму и характеристики рассеивания снарядов. СРП рассчитывает параметры огневой очереди в соответствии с типом цели, ее скорости и дальности. Живучесть пушки данной зенитной установки составляет 5000 выстрелов и темп 330 выстр./мин. Данная установка обеспечивает последовательную стрельбу одной огневой очередью по выбранной из налета цели с перебросом на следующую. Однако при интенсивных налетах и интервалах между целями до 2,5-5 с, т.е. ограниченного времени нахождения воздушных целей в зоне огня, имеющийся темп стрельбы установки является недостаточным для эффективного поражения цели, так как приходится применять либо очень короткую очередь, и тогда количество выстрелов недостаточно для поражения цели, либо для эффективной стрельбы (не менее 50-80 выстрелов) потребуется значительная длительность очереди 10-14 с, что приведет к пропускам наиболее опасных целей. В связи с этим требуется повышение темпа стрельбы, это в свою очередь при интенсивных очередях приводит к температурному нагреву стволов, к их ускоренному износу, потере живучести и отказу пушки. Таким образом, крупным недостатком зенитной установки Trinity является ее низкая эффективность при отражении плотных налетов из-за возможности применения только одной очереди, что при низком темпе пушки не обеспечивает достаточное количество выстрелов для поражения цели, а увеличение длительности очереди приводит к пропускам целей. В то же время повышение темпа пушечной стрельбы приводит к снижению живучести стволов и, как следствие, снижению эффективности поражения цели, а часто и к невыполнению боевой задачи в целом из-за отказа пушки. Наиболее близким по своей сущности к изобретению является способ ведения огня высокотемпной пушки, реализованный в зенитной самоходной установке ЗСУ 2С6М ("Тунгуска") [5]. Способ заключается в обнаружении, опознавании и сопровождении целей, назначении цели для обстрела, вычислении времени нахождения цели в зоне огня. В соответствии с этим временем командир выбирает тип очереди для стрельбы и осуществляет обстрел цели. Система управления огнем ЗСУ 2С6М, реализованная по данному способу, содержит радиолокационную систему, состоящую из РЛС обнаружения цели, РЛС сопровождения цели, и прицельное оптическое оборудование, цифровую вычислительную систему, приводы наведения вооружения, систему автоматики с пультом командира. В состав вооружения входят два высокотемпных двухствольных зенитных автомата (ЗА) 2А38. Автомат имеет стреляющий механизм ударного действия, обслуживающий поочередно левый и правый стволы. Управление стрельбой дистанционное - с помощью электроспуска по сигналу, задаваемому с пульта командира при нажатой кнопке ПУСК. При стрельбе зенитными пушками ЦВС решает задачу встречи снаряда с целью и определяет зону поражения по данным, полученным от РЛС сопровождения цели или от оптического прицела. Автоматы обеспечивают общий темп стрельбы 4060-4810 выстр./мин и живучесть не менее 8000 выстрелов при режиме стрельбы 100 выстрелов на автомат с последующим охлаждением стволов. Стрельба пушечным вооружением производится нажатием кнопки на пульте командира. Реализованный в ЗСУ 2С6М способ ведения стрельбы не позволяет использовать эффективно высокотемпный зенитный автомат в условиях плотных налетов воздушных скоростных целей. Это обусловлено тем, что для внезапно появляющихся целей из-за ограниченного времени нахождения их в зоне обстрела реализован режим непрерывного огня, после применения которого требуется полное охлаждение ЗА. На это потребуется времени не менее 25 с, и в этом случае следующая цель будет пропущена и не обстреляна. В то же время такой увеличенный расход боеприпасов за стрельбу (100 выстрелов на автомат) не всегда приводит к эквивалентному повышению эффективности стрельбы. В результате нагрева стволов резко падает его живучесть, снижается ресурс, а при невыполнении инструкции по охлаждению автоматов они выходят из строя, в результате чего требуется замена или стволов, или самих автоматов, что является длительным и дорогостоящим мероприятием. И самое главное, невозможно выполнение боевой задачи при нахождении боевой машины на огневой позиции. Кроме того, перегрев стволов в процессе стрельбы приводит также к снижению эффективности поражения из-за потери точности стрельбы, а в условиях плотных налетов практически невозможности обстрела последующей цели после обстрела предыдущей. Задачей изобретения является повышение эффективности обстрела целей при отражении интенсивных налетов за счет оптимизации режима стрельбы высокотемпной пушки с учетом допустимой температурной напряженности стволов. Поставленная задача достигается тем, что в способе ведения огня высокотемпными пушками по целям, в том числе групповым, заключающемся в обнаружении, распознавании, сопровождении целей, назначении цели для обстрела, определении времени нахождения цели в зоне огня, длительности очереди и обстрела цели в зависимости от времени нахождения цели в зоне огня определяют количество очередей за стрельбу по цели, фиксируют время от момента последнего выстрела предыдущей стрельбы по цели до момента открытия огня последующей стрельбы, а затем, в зависимости от этого времени и количества очередей за стрельбу с использованием эмпирических коэффициентов, последовательно определяют время непосредственной стрельбы, длительность каждой очереди и перерывы между очередями, в соответствии с которыми производят обстрел цели. Способ реализован в системе управления огнем высокотемпными пушками, содержащей средства обнаружения, распознавания и сопровождения целей, вычислительную систему, включающую в себя блок выбора цели для обстрела, блок расчета зонных параметров целей, блок выработки сигналов наведения приводов пушки и таймер, приводы наведения пушки, высокотемпную пушку, содержащую электроспуск и датчик переднего положения ползуна, поставленная задача достигается тем, что в состав вычислительной системы введены два селектора импульсов, схема И, последовательно соединенные блок расчета параметров режима обстрела цели и формирователь сигнала управления стрельбой, первый выход которого одновременно соединен с электроспуском пушки и сигнальными входами селекторов импульсов, селекторные входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами формирователя сигнала управления стрельбой, при этом выход первого селектора импульсов через схему И, второй вход которой подключен к датчику переднего положения ползуна, соединен с пусковым входом таймера, сбросовый вход которого соединен с выходом второго селектора импульсов, а выход таймера соединен со вторым входом блока расчета параметров режима обстрела цели, первый вход которого соединен с выходом блока расчета зонных параметров. Сущность изобретения заключается в том, что параметры режима стрельбы высокотемпной пушки (количество очередей М, длительность каждой очереди







После вычисления длительности очередей и интервалов между ними в соответствии с ними производят обстрел цели. Указанный способ реализован в системе управления огнем высокотемпной пушки, содержащей средства обнаружения, распознавания и сопровождения целей, вычислительную систему, включающую в себя блок выбора цели для обстрела, блок расчета зонных параметров цели, блок выработки сигналов наведения приводов пушки, блок расчета параметров режима обстрела цели, формирователь сигнала управления стрельбой, таймер, два селектора импульсов и схему И, приводы наведения пушки и высокотемпную пушку, содержащую электроспуск и датчик переднего положения ползуна. Структурная схема системы управления огнем приведена на чертеже. Обозначения принятые на чертеже:
tH - сигнал, пропорциональный времени нахождения цели в зоне огня;





- станция сопровождения цели, типа 1РС2, представляющая собой двухдиапазонную моноимпульсную доплеровскую станцию сопровождения цели, обеспечивающую допоиск цели по полученному целеуказанию, захват и автосопровождение по угловым координатам и дальности. Координаты сопровождаемой цели передаются в вычислительную систему;
- оптико-электронная система (ОЭС) с тепловизионным автоматом сопровождения цели. Тепловизионный прибор (типа 1ПН80) работает в диапазоне 8-14 мкм и имеет на выходе стандартный телевизионный видеосигнал, который поступает на вход телеавтомата (ТА). Телеавтомат (типа 1ТТС1) представляет собой быстродействующую специализированную вычислительную систему, реализующую корреляционно-контрастный алгоритм обработки и определения координат цели относительно центра тепловизионного растра видеосигнала с использованием запомненного образа цели и ее текущего изображения на основании видеосигнала, принимаемого с ТПВП. Координаты цели, сопровождаемой ОЭС, поступают в вычислительную систему. Блок выработки сигналов наведения приводов пушки представляет вычислительное устройство, в котором по координатам сопровождаемой цели вычисляются углы упреждений, на которые необходимо отвернуть пушку при стрельбе по цели, выбранной для обстрела. В общем случае эти углы определяются угловыми координатами, скоростями цели и баллистической функцией снарядов, которая хранится в памяти вычислительной системы. Блок расчета зонных параметров цели на основании координат сопровождаемой и назначенной для обстрела цели вычисляет время нахождения цели в зоне tH. Выход блока расчета зонных параметров соединен с первым входом блока расчета параметров режима обстрела цели. Блок расчета параметров режима обстрела цели представляет вычислительное устройство, в котором решаются формульные зависимости (1), (2), (3), (4). Выход этого блока соединен со входом формирователя сигнала управления стрельбой. Первый вход блока соединен с выходом блока расчета зонных параметров, а его второй вход подключен к выходу таймера. В качестве вычислительного устройства может быть использован микропроцессорный комплект серии Л1839. Формирователь сигнала управления стрельбой представляет собой регистр, принимающий из блока расчета параметров режима обстрела цели последовательно коды длительностей очередей и коды перерывов между ними и формирующий на своих выходах через цифроаналоговые преобразователи следующие сигналы:
- на первом выходе сигнал управления стрельбой высокоскоростной пушкой, представляющий последовательность импульсов


- на втором выходе сигнал управления первым селектором, представляющий импульс

- на третьем выходе сигнал управления вторым селектором, представляющий импульс




1. Military Technology, 1985, m. 9, р 5, с 32-34, 37-38. 2. Military Technology, 1986, m. 10, р 5, с 4-5. 3. Soldat und Technik, 1986, 1, с 58. 4. Defence, 1986, 17, 2. 5. Петухов С. И., Шестов И.В. История создания и развития вооружения и военной техники ПВО сухопутных войск России. Часть вторая. Издательство "ВПК" Москва, 1997 г., с. 111-116. 6. Изделие 2С6М Инструкция по эксплуатации. Часть 1. Боевая работа 2С6М 00 00 000 ИЭ. Изд. 11/21064р-П92 з/н, с. 30, 67. 7 Зельдин Е.А. "Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре". Энергоатомиздат, 1986 г.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1