ОСНОВИ БУДОВИ АРТИЛЕРІЙСЬКИХ

здатної світитися під впливом падаючих на нього електронів.

Яскравість світіння різних ділянок екрана пропорційна густині потоку електронів, унаслідок чого на екрані відбувається перетворення електронного зображення у видиме оптичне однокольорове зображення.

В ЕОП використовуються такі люмінесцентні речовини: сірчистий цинк і сіль міді (дають зелений колір світіння екрана і зображення); сірчистий цинк і сіль срібла (дають блакитний колір світіння екрана і зображення).

Принцип роботи однокамерного двоелементного ЕОП

Слабовидимі або невидимі інфрачервоні промені створюють на фотокатоді зображення об’єкта. При цьому кванти світла зображення вибивають на фотокатоді електрони, кількість яких на відповідних ділянках фотокатода залежить від кількості енергії, що потрапляє на ці ділянки. Вибиті з фотокатода електрони розганяються прискорювальним полем високої напруги і фокусуються фокусною системою. Далі електрони, що мають високу енергію, бомбардують люмінесцентний екран і викликають його світіння. Оскільки з кожної точки фотокатода вибивається визначена кількість електронів, то в кожну точку екрана потрапляє певна кількість електронів, що викликає різне світіння ділянок екрана. У результаті на екрані створюється вже видиме оком зображення спостережуваного об’єкта.

Багатокамерні ЕОП

Прагнення використовувати ПНС пасивного типу без демаскуючих випромінювачів для спостерігання об’єктів за умов малої природної нічної освітленості привело до створення багатокамерних ЕОП, які почали поширюватись

увійськах у післявоєнні роки.

Убагатокамерних ЕОП перша камера сприймає слабовидиме зображення на люмінесцентному екрані, яскра-

551

вість якого посилюється в таких камерах, що виконують роль каскадів підсилення.

Отже, багатокамерні ЕОП використовуються для підсилення яскравості слабовидимого зображення за рахунок електронного підсилення з підведенням енергії ззовні.

У багатокамерні ЕОП у кожній наступній камері фотокатод суміщений з екраном попередньої камери і являє собою слюдяну пластинку, на яку з зовнішнього боку нанесено люмінесцентну речовину екрана попередньої камери, а з внутрішнього боку – сурм’яно-цезієвий фотокатод. Аналогічний вигляд мають і решта фотокатодів.

Такі фотокатоди найбільш чутливі до люмінесцентного світіння. Екран останньої камери вкритий тільки люмінесцентною речовиною. На ньому і розглядають зображення, яскравість якого значно підсилена.

Рисунок 4.141 – Схема багатокамерного ЕОП

Високовольтний перетворювач призначений для живлення ЕОП і виконується у вигляді блоків, які залежно від призначення ЕОП, його місця встановлення і умов роботи можуть бути автономними або зв’язаними з зовнішньою мережею електричного струму.

У зв’язку з малим споживанням струму ЕОП потужність високовольтних перетворювачів незначна. Так, якщо напруга дорівнює 18 кВ, то потужність перетворювача складає всього 0,1 – 0,2 кВ, або все одно не більше 0,5 – 1 кВ, що спрощує схему і зменшує габарити блока.

552

Практичне поширення отримали як схеми з постійним струмом, так і схеми на змінному струмі, автономні і працюючі від мережі. Автономні блоки постійного струму використовують малопотужні первинні джерела струму (акумулятори малої потужності, сухі елементи) і вимагають застосування перетворювачів з подальшим випрямленням.

Найбільш економічні віброперетворювачі постійного струму – з подвоєнням напруги, але безвібраторні перетворювачі мають більший коефіцієнт корисної дії (ККД) і менші габарити.

4.4.7.3. Призначення, загальна будова і принцип дії нічного прицілу АПН6-40

Приціл АПН6 - 40 (артилерійський приціл нічний) призначений для прицілювання під час стрільби прямою наводкою в темну пору доби.

дальність спостереження………………….1000 м

поле зору …………………………..….…..6 50

діаметр вихідної зіниці………………….....6,5 мм віддаленість вихідної зіниці……...……..…33 мм діапазон вивірення:

за висотою………………………………. 0-08 за напрямом……………………………... 0-08 напруга АБ…………………………………..2,5 В маса з ящиком……………………………….29 кг

553

Механізм шкал призначений для введення кутів прицілювання та вивірення прицілу.

Система проектування сітки призначена для побудови зображення сітки в полі зору ЕОП.

Механізм світлофільтрів призначений для вибору оптимального режиму роботи прицілу.

Mexaнізм захисту призначений для захисту прицілу від засвічення полум’ям власного пострілу.

Принцип дії електронно-оптичного прицілу

Відбиті від спостережуваних об’єктів промені природної нічної освітленості або інфрачервоне випромінювання потрапляють в об’єктив прицілу, у фокальній площині якого знаходиться фотокатод. У результаті на фотокатоді створюється дійсне, зменшене і перевернуте слабовидиме зображення. Під впливом променистої енергії з ділянок поверхні фотокатода вибиваються електрони, кількість яких пропорційна розподіленню інтенсивності пучка променів, що падає на катод. Створюється проміжне електронне невидиме зображення спостережуваних об’єктів.

Під впливом прикладеної різниці потенціалів між фотокатодом і екраном створюється електростатичне поле, яке розганяє вибиті із фотокатода електрони, і вони фокусуються на екрані фокусуючої системи ЕОП.

Під час руху до екрана пучок електронів зберігає розподіл інтенсивності у попередньому перерізі пучка, що забезпечує ніби перенесення проміжного зображення об’єктів з фотокатода на екран ЕОП, одночасно і його переворот. При цьому розподіл яскравості світіння за площею екрана пропорційне розподілу електронів у попередньому перерізі електронного пучка, що забезпечує отримання на екрані видимого зображення спостережуваних об’єктів. Невидиме електронне зображення об’єктів на екрані перетворюється у видиме люмінесцентне, однокольорове.

555

Зображення об'єктів на екрані розглядається під великим кутом зору через окуляр в однокамерних ЕОП нічних прицілів активної дії або його яскравість підсилюється у наступних камерах, а потім розглядається в окуляр багатокамерного ЕОП пасивної дії.

Особливістю люмінесцентного зображення спостережуваних об'єктів є однокольоровість і зміна яскравості картинки, яка розглядається. Збільшення яскравості зображення на екрані дозволяє спостерігати об'єкт при значно менших потоках променистої енергії, яка потрапляє на фотокатод, що значно збільшує дальність спостерігання нічних прицілів. Це особливо ефективно при використанні багатокамерних каскадних ЕОП, які мають високу чутливість.

Дія механізмів кутів прицілювання і вивірення по висоті і за напрямком аналогічна механізмам оптичних телескопічних прицілів прямого наведення гармат.

4.5.Питання для повторення

1.Призначення ствола та їх типи.

2.Назвіть основні складові частини типового ствола і дайте їм характеристику.

3.Назвіть елементи нарізів ствола.

4.Призначення і типи дульних гальм. Дайте характеристику дульного гальма активного, реактивного і активно-реактивного типів.

5.Принцип дії пристрою продування ежекторного типу.

6.Дайте визначення затвора та назвіть їх типи.

7.Назвіть способи обтюрації порохових газів.

8.Назвіть механізми затвора і дайте призначення кожному.

9.Дайте визначення гальма відкоту і накатника.

10.Поясніть фізичну сутність гальмування відкотних частин.

556

11.Поясніть принцип роботи пневматичного накатника.

12.Що таке тепловий режим гальма відкотних частин?

13.Дайте визначення ущільнювальних пристроїв і назвіть їх типи.

14.Дайте класифікацію лафетів.

15.Назвіть основні складові частини лафета і дайте їм призначення.

16.Дайте класифікацію зрівноважувальних механізмів.

17.Опишіть принцип дії зрівноважувального механізму штовхального типу.

18.З якою метою використовується пружина у пневматичних зрівноважу вальних механізмах?

19.Назвіть типи ходових частин і охарактеризуйте їх призначення.

20.Призначення механізмів вимикання підресорювання та самовстановлення нижнього станка.

21.Перелічіть кінематичні передачі, які використовуються у механізмах наведення.

22.Назвіть склад секторного піднімального механізму.

23.Назвіть склад гвинтового поворотного механізму.

24.Що таке «мертвий хід» механізмів наведення і засоби його усування?

25.Дайте класифікацію прицілів.

26.Дайте визначення оптичної системи телескопічного візира та назвіть її елементи.

27.Назвіть призначення об’єктива, колектора, обертової системи, плоскопаралельної пластин, окуляра.

28.Дайте визначення оптичної системи панорамного візира та назвіть її елементи.

29.Назвіть призначення елементів оптичної системи панорамного візира.

30.Назвіть механізми оптичного телескопічного прицілу і дайте їх призначення.

31.Назвіть склад і механізми панорамного прицілу і дайте їх призначення.

557

Розділ 5. Елементи газової динаміки

5.1.Основні рівняння газової динаміки

5.1.1.Початкові поняття й означення

Газова динаміка вивчає закономірності перетворення енергії і зміни параметрів газу, що рухається. Мета вивчення газової динаміки підпорядкована вивченню фізичних основ роботи ракетного двигуна (РД).

Відомо, що нерухомий газ характеризується трьома основними параметрами: температурою Т, тиском р та питомим об'ємом V, тобто об'ємом, що його займає 1 кг газу за нормальних умов:

1

Замість V можна брати густину газу .

Для характеристики нерухомого газу достатньо знати два з вищеназваних параметрів, величину ж третього параметра можна визначити.

У газовій динаміці знання трьох параметрів – недостатнє. Для рухомого газу потрібно знати величину четвертого параметра – швидкості потоку газу w. Величина w суттєво впливає на тягові характеристики PД: чим більша швидкість w витоку газу, тим більша тяга двигуна за інших однакових умов.

Основні параметри газового потоку безперервно змінюються у просторі й часі, і тому вони є функціями просторових координат x, y, z і часу :

558

Такий рух газів називається тривимірним неустале-

ним.

З метою спрощення газова динаміка розглядає одновимірний усталений (стаціонарний) рух газу, якому притаманна залежність параметрів потоку лише від однієї координати x і залежність від часу:

w w ( x ) ;

pp ( x ) ;

( x ) ;

При цьому неодмінно виникають похибки аналізу, тому що неодномірність руху газу з причини його в'язкості залишатиметься. Але газодинамічний аналіз у такому разі набуває простоти і наочності.

5.1.2. Рівняння витрат і енергії рухомого газу. Рівняння руху

Нехай у каналі змінного перерізу відбувається одновимірний усталений рух газу, причому параметри газу від перерізу до перерізу змінюються, але в часі вони сталі.

Рисунок 5.1 - Канал змінного перерізу

Згідно із законом збереження маси кількість газу за масою у довільному перерізі каналу в процесі руху буде однаковою, тобто m1 = m2.

559

Маса газу, що проходить через певний переріз площею S каналу, може бути визначена за формулою

З урахуванням одновимірності й стаціонарності потоку рівняння витрат газу набирає вигляду

Sw const

або

Фізичний смисл рівняння витрат газу (5.5) полягає в тому, що воно описує кількість газу, що проходить через поперечний переріз каналу за одну секунду. Ця кількість називається секундною витратою.

Енергія струменя газу одновимірного усталеного потоку складається з:

потенційної енергії положення маси газу: mgz;

внутрішньої теплової енергії:

потенційної енергії тиску: mpV.

У процесі руху газу відбувається перетворення одного виду енергії в інший.

Нехай деяка маса газу m переміщується вздовж струменя з положення І в положення ІІ.

560