2.5.3 Комплект, ттх, загальна будова та принцип вимірювання відстані далекоміром

ДАК-2М (1Д11М)

Ефективність стрільби артилерії значною мірою залежить від точності визначення місцеположення (координат цілі). Тому разом з удосконаленням артилерійських систем постійно повинні удосконалюватись і засоби артилерійської розвідки. Наприкінці 60-х років ХХ ст. на озброєння військ стали поступати квантові далекоміри.

Основною їхньою перевагою є висока точність визначення відстані у порівнянні зі стереодалекомірами. Так, якщо для далекоміра ДС-1 на відстань 3 км Д = 1,5% (45 м), то для квантового далекоміра гранична помилка незалежно від відстані не перевищує 10 м, а середня становить 3,3 м.

Призначення ДАК-2М. Артилерійський далекомір квантовий ДАК-2М з приладом селекції цілей призначений для:

• вимірювання відстані до нерухомих і рухомих цілей, місцевих предметів і розривів снарядів;

• коригування стрільби наземної артилерії;

• ведення візуальної розвідки місцевості;

• вимірювання вертикальних і горизонтальних кутів;

• топогеодезичної прив’язки елементів бойових порядків артилерії за допомогою інших топогеодезичних приладів.

Далекомір забезпечує вимірювання відстані до цілей типу танк, автомашина з ймовірністю вірогідного вимірювання не менше 0,9 (при впевненому виявленні їх у оптичний візир і за відсутності у створі променя сторонніх предметів.

Далекомір працює у таких кліматичних умовах:

• атмосферному тиску не менше 613 гПА (460 мм рт.ст.);

• відносній вологості до 95-98% при температурі 35⁰С

Тактико-технічні дані

	Назва ТТД	Величина
1	Відстань вимірювання у діапазоні вертикальних кутів ± 3-00, м
	Максимальна	8000
	Мінімальна	200
	до цілей з кутовими розмірами ≥ 2	До 10 000
Примітка. Величина максимальної відстані при вертикальних кутах, що перебувають поза діапазоном ± 3-00, може зменшуватися
2	Максимальна похибка вимірювання, м, не більше	10
3	Режими роботи
	кількість вимірювань відстані у серії	8-10
	частота вимірювань	1 вимір у 5-7 с
	перерва між серіями, хв.	2-3
	термін готовності далекоміра до вимірювання відстані після вмикання живлення, с, не більше	30
	термін перебування у режимі готовності до вимірювання відстані, хв., не більше	1
4	Діапазон робочих температур	± 500 С
5	Термін переведення далекоміра із похідного положення у бойове, хв., не більше	2
6	Енергія випромінювання, Дж, не менше	0,12
7	Кількість імпульсів без підзарядження акумуляторних батарей, не менше	300
8	Діапазон кутів наведення
	діапазон вертикальних кутів наведення	± 4-50
	діапазон горизонтальних кутів наведення	± 30-00
9	Точність вимірювання параметрів цілі
	точність вимірювання кутових координат в обох площинах	± 00-01
	кількість цілей, які фіксуються на індикаторах лічильника цілей	3
Оптичні характеристики
10	Канал приймача
	діаметр вхідної зіниці, мм	96
	кут поля зору	3’
11	Візир
	збільшення	8,7*
	кут поля зору	60
	перископічність, мм	330
	діаметр вихідної зіниці, мм	5,2
	відстань вихідної зіниці, мм	22
	межі установки окулярів на різкість зображення, дптр	± 5
Живлення
12	Живлення далекоміра здійснюється від штатної акумуляторної батареї 21НКБН-3,5.
	Характеристики живлення:
	напруга 22-29 В з «мінусом» на корпусі;
	струм, що використовується, не більше 4 А, в імпульсі
13	Допускається живлення далекоміра
	від нештатних акумуляторних батарей з напругою не менше 22 В і не більше 29 В
	від бортової мережі з напругою (27±2,7) В з увімкненою у буфер акумуляторною батареєю напругою 22-29 В, що забезпечує струм у мережі 6 А і має заземлений «мінус». При цьому коливання і пульсації напруги не повинні перевищувати ±0,9 В
14	Габаритні розміри у бойовому положенні, мм, не більше	720*1000*2132
15	Маса далекоміра
	У бойовому положенні без укладального ящика і запасної акумуляторної батареї, кг, не більше	35
	У похідному положенні, кг, не більше	60

Склад далекоміра. До комплекту далекоміра 1Д11 (рис.2.40) входять: прийомопередавач, кутомірна платформа, тринога, з'єднувальний кабель, акумулятор 21НКБН-35, укладальний ящик, ЗІП, документація.

Прийомопередавач (вигляд з боку вхідного вікна)	Прийомопередавач (вигляд з боку окулярів)

Тринога	Укладальний ящик
Акумуляторна батарея 21НКБН-3,5	Документація
Кутомірна платформа

Рисунок 2.40 – Комплект далекоміра ДАК-2М (1Д11М)

Принцип дії далекоміра базується на вимірюванні часу (терміну) проходження світлового сигналу до цілі і у зворотному напрямку.

Потужний імпульс випромінювання малої тривалості, що генерується оптично-квантовим генератором (ОКГ) та формується оптичною системою, спрямовується до цілі, відстань до якої необхідно виміряти. Відбитий від цілі імпульс випромінювання, пройшовши оптичну систему, потрапляє на фотоприймач далекоміра. Момент випромінювання зондуючого і моменти настання відбитих сигналів реєструються блоком запуску (БЗ) і фотоприймальним пристроєм (ФПУ(ФПП), які виробляють електричні сигнали для запуску і зупинки вимірювача часових інтервалів (ИВИ(ВЧІ). ИВИ(ВЧІ) вимірює часовий інтервал між фронтами випроміненого і відбитого імпульсів. Дальність до цілі пропорційна цьому інтервалу і визначається за формулою

Д = (С * t )/ 2, (2.11)

де Д – дальність до цілі, м;

С – швидкість світла в атмосфері, м/с;

t – інтервал часу, що виміряний, с.

Результат вимірювання висвічується на цифровому індикаторі, який уведений у поле зору лівої зіниці.

Будова далекоміра. Далекомір складається з прийомопередавача; кутомірної платформи, триноги, кабеля, акумуляторної батареї.

У прийомопередавачу розміщені оптична схема, електронні блоки, механізм вимірювання вертикальних кутів.

Кутомірна платформа призначена для кріплення і горизонтування прийомопередатчика, повороту його навколо вертикальної осі, відліку горизонтальних кутів.

Тринога призначена для установки на ній кутомірної платформи і грубого горизонтування далекоміра.

Акумуляторна батарея забезпечує живлення далекоміра постійним струмом.

Кабель призначений для підключення акумуляторної батареї до прийомопередавача.

Прийомопередавач призначений для ведення візуальної розвідки, вибору цілі, вимірювання вертикальних кутів, формування світлового зондуючого імпульсу, прийому і реєстрування світлових імпульсів, які запускаються, і відбитих від цілей, перетворення їх в імпульси напруги і формування імпульсів для запуску і зупинки вимірювача часових інтервалів (ВЧІ).

Результат вимірювання відстані висвітлюється на цифровому індикаторі у метрах і видається у двійкуватому коді на рознім СРП.

Прийомопередавач складається з корпусу і голівки (рис.2.41). На лицьовій стінці прийомопередавача встановлений бінокуляр, на окулярах якого встановлені запобіжники. Бінокуляр захищений від механічних пошкоджень скобами. Основні органи управління далекоміром: тумблери ПИТАНИЕ, ПОДСВЕТКА, ручка ЯРКОСТЬ, кнопки ПУСК і ИЗМЕРЕНИЕ – розміщені на панелі управління (рис.2.42). Перемикачі ЦЕЛЬ і СТРОБИРОВАНИЕ розміщені по обох боках бінокуляра, перемикач СВЕТОФИЛЬТР і шкала механізму відліку вертикальних кутів розміщені над бінокуляром, (рис.2.43), а рукоятка вертикального наведення встановлена з лівого боку корпусу у його нижній частині. Під шкалою механізму відліку вертикальних кутів знаходиться циліндричний рівень з відбивачем (рис.2.42).

На протилежній від окулярів стінці (рис.2.44) прийомопередавача розміщена панель контролю, на якій розміщені кнопки КАЛИБРОВКА і КОНТР. НАПР., запобіжник і рознім ФОНАРЬ для підключення переносного ліхтаря, які захищені заглушками. Плечові ремені, призначені для переноски прийомопередавача, кріпляться карабінами до кілець, які встановлені на днищі прийомопередавача і у верхній частині корпусу.

Патрон осушення (рис.2.43) і вузол освітлення сітки розміщені на лицьовій стінці корпусу. Поряд з панеллю управління розміщений рознім КОНТРОЛЬ ПАРАМЕТРОВ, який закритий заглушкою (рис.2.42).

На донній частині прийомопередавача встановлений кронштейн, який призначений для закріплення прийомопередавача у кутомірно-вимірювальній платформі.

Рисунок 2.41 – Загальна будова прийомопередавача

Рисунок 2.42 – Основні системи управління далекоміром

Рисунок 2.43 – Шкала механізму відліку вертикальних

кутів та рівень з відбивачем

Рисунок 2.44 – Розміщення панелі контролю та кріплення плечових ременів для перенесення прийомопередавача

Рисунок 2.45 – Розміщення розніму ПИТАНИЕ

Там же розміщено рознім ПИТАНИЕ (рис.2.45) і рознім СРП (лічильно-вирішувального приладу – рахунково-вирішувальний прилад), які закриті заглушками. На голівці є гніздо для візирної віхи, яке закрите заглушкою. Клапани осушення, що закриті заглушками, розміщені на голівці і донній частині прийомопередавача. Через один із клапанів нагнітають сухе повітря у внутрішню порожнину прийомопередавачу при його осушенні, а через другий – повітря стравлюють.

Оптична схема прийомопередавача складається з каналу передавача, каналу приймача і візира (рис.2.46, 2.47).

Оптичні канали приймача і візира сумісні, тобто мають загальний об’єктив і дзеркало.

Візирування по вертикалі здійснюється поворотом дзеркала (загального для всіх каналів) ± 13,5⁰ від положення 45⁰, що забезпечує візірування по вертикалі 27⁰.

Перед дзеркалом розміщено захисне скло, яке захищає внутрішню порожнину прийомопередавача від пилу, бруду і вологи. Захисне скло нахилено від вертикалі на 5⁰ для зменшення блисків.

Канал передавача призначений для створення потужного монохроматичного імпульсу малої тривалості і малої кутової розбіжності і посилки його у напрямку цілі. Він складається з оптичного квантового генератора (ОКГ) (дзеркало, імпульсна лампа, активний елемент-стрижень, відбивач, призма) і телескопічної системи Галілея, яка зменшує кутову розбіжність випромінювання ОКГ.

Канал приймача призначений для прийому відбитого від цілі імпульсу випромінювання і створення на фотодіоді фотоприймального пристрою (ФПП) необхідного рівня світлової енергії. Він складається з об’єктива і дихроїчного дзеркала.

Рисунок 2.46 – Оптична схема прийомопередавача:

1 – захисне скло; 2 – дзеркало; 3 – об’єктив фотоприймача; 4 – призма; 5 – об’єктив; 6 – волоконно-оптичний джгут;

7 – лампа; 8 – світлофільтр; 9 – окуляр візира;

10 – дзеркало; 11 – об’єктив; 12 – фотодіод в оправі;

13 – дихроїчне дзеркало; 14 – сітка візира

Рисунок 2.47 – Оптична схема прийомопередавача:

1 – телескоп; 2 – дзеркало; 3 – активний елемент (стрижень); 4 – відбивач; 5 – імпульсна лампа; 6 – призма; 7,8 – дзеркала;

9 – окуляр

Телескопічна оптична система приймача має кут поля зору 3’.

Візир-монокуляр призначений для спостереження місцевості і наведення далекоміра на ціль. Він складається з об’єктива, дихроїчного дзеркала і окуляра. У фокальній площині об’єктива розміщена кутомірна сітка з ціною малої поділки 0-05. Для роботи в умовах низької освітленості сітка має систему освітлення, яка складається з лампи накалювання і волоконно-оптичного джгута. Для захисту очей спостерігача від лазерного випромінювання у канал візира введені світлофільтри.

У поле зору лівого окуляра за допомогою дзеркал заводиться результат вимірювання відстані, кількість цілей у створі променя, світлові сигнали готовності далекоміра до заміру відстані і розрідженості акумуляторної батареї.

Обидва окуляри для зручності спостереження розміщеніі під кутом 15⁰ до горизонтальної площини.

Основними блоками і вузлами прийомопередавача є:

• оптичний квантовий генератор;

• фотоприймальний пристрій;

• підсилювач фотоприймального пристрою;

• блок запуску;

• вимірювач часових інтервалів (ВЧІ);

• перетворювач постійного струму;

• блок управління;

• блок конденсаторів;

• розрядник;

• голівка;

• бінокуляр;

• механізм відліку вертикальних кутів.

Оптичний квантовий генератор складається з активного елемента, імпульсної лампи накачки, дзеркального відбивача, телескопу, оптичного затвору. Активний елемент являє собою деяку речовину, яка під впливом потужного світлового опромінювання імпульсної лампи накачки може випромінювати у простір світловий імпульс малої тривалості (лазерне випромінювання).

Фотоприймальний пристрій (фотоприймач) призначений для прийому відбитих від цілі імпульсів випромінення ОКГ, їх обробки та посилення і передачі у вимірювач часових інтервалів.

Підсилювач фотоприймального пристрою (УФПУ(ПФПП) призначений для підсилення і обробки імпульсів, які надходять з підсилювача попереднього фотоприймального пристрою, а також для формування зупиняючих імпульсів, які надходять на вимірювач часових інтервалів (ВЧІ).

Блок запуску призначений для формування імпульсів запуску ВЧІ і УФПУ і затримки імпульсу запуску ВЧІ відносно імпульсу випромінення ОКГ на термін, що необхідний для проходження зупиняючих імпульсів через УПФПУ і УФПУ.

Вимірювач часових інтервалів (ИВИ(ВЧІ) призначений для вимірювання часових інтервалів між моментами випромінювання світлового імпульсу у простір і приходом одного з трьох відбитих від цілі (предмета) зупиняючих імпульсів, перетворення його в числову величину відстані і індикації дальності по цілі, а також індикації кількості цілей у створі випромінення.

Перетворювач постійного струму призначений для заряджання блока конденсаторів накачування і накопичування конденсаторів блока підпалювання (БП), а також для видачі стабілізованої напруги живлення в блок управління (БУ).

Перетворювач постійної напруги призначений для видачі стабілізованої напруги живлення УФПФУ, УФПУ, БЗ і стабілізації частоти обертання електродвигуна оптико-механічного затвору.

Блок управління призначений для управління роботою вузлів і блоків далекоміра у заданій послідовності і контролю рівня напруги джерела живлення.

Передаюча оптика забезпечує випромінювання світлового сигналу вузькоспрямованим променем, а приймально-фокусувальна відбитого світлового сигналу на світлодіоді ФПП.

Голівка призначена для розміщення візирного дзеркала.

Патрон осушення призначений для видалення вологи, яка з’являється всередині прийомопередавача під час експлуатації.

Робота далекоміра.

Довідкові дані.

Активний елемент: - 1Д11 гранат; 1Д13 - калій-гадоліновий вольфрам; 1ДІ5 - алюмінієвий гранат активований іонами неодиму.

Піл час включення тумблера ПИТАНИЕ напруга надходить в блок управління (БУ) на схему управління, на кнопку ПУСК і на кнопку КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ.

Для підготовки далекоміра до вимірювання відстані натискають кнопку ПУСК, при цьому через контакти цієї кнопки напруга подається на схему управління.

Під час подання напруги на перетворювач постійного струму (ППТ(ППС) він починає видавати напругу: 18 В – на БУ, 1600 В – на конденсатор накачування лампи ОКГ, 200 В – на блок запалювання; проходить зарядка конденсаторів накачки. Одночасно подається напруга на ФПУ(ФПП), ИВИ(ВЧІ), блок індикації та інші блоки, для підготовки їх до роботи.

По закінченні зарядки конденсаторів накопичення (через 7-9 с спалахує лампочка ГОТОВ) натискають кнопку ИЗМЕРЕНИЕ, і конденсатори накопичення розряджаються через імпульсний трансформатор.

У вторинній обмотці трансформатора виникає високовольтний імпульс (18-20 кВ), який надходить на контакт запалювання ОКГ, в результаті чого відбувається спалах імпульсної лампи накачки.

Під дією світлового імпульсу активна речовина генерує потужний світловий імпульс, який випромінюється у простір (до цілі).

Одночасно частина імпульсу відводиться на фотоприймальний пристрій (ФПУ(ФПП), який перетворює світловий імпульс у електричний.

Електричний імпульс з ФПУ(ФПП) подається на ИВИ (ВЧІ) (старт-імпульс). ИВИ(ВЧІ) вмикається, і кварцовий опорний генератор починає генерувати імпульси, які подаються потім на вхід лічильника відстані.

Відбитий від цілі сигнал надходить у приймальну оптику і фокусується об'єктивом на фотодетектор ФПУ(ФПП). ФПУ(ФПП) виробляє електричний імпульс, який надходить у ИВИ(ВЧІ) і зупиняє відлік імпульсів.

Лічильник відстані підраховує кількість імпульсів, вироблених за час, який пройшов від моменту випромінювання світлового імпульсу до приходу відбитого від цілі, і на цифровому індикаторі висвічується дальність до цілі.

Заходи безпеки при роботі на квантовому далекомірі

Квантові прибори випромінюють потужні імпульси світла у невидимій області спектру з великою щільністю енергії. Світлове випромінювання приладу може здійснити вражаючу дію на очі. Для індивідуального захисту очей застосовують захисні окуляри, які одягають за командою старшого начальника у зоні можливого зустрічного випромінювання ОКГ. Під час роботи на приборі не дозволяється:

• допускати особовий склад без попереднього вивчення технічного опису і інструкції з експлуатації (ТО і ІЕ);

• наводити увімкнений далекомір і проводити вимір по особовому складу і бойовій техніці своїх військ;

• оглядати оптику з боку вхідних вікон після натискання кнопки ПУСК;

• проводити вимір по дзеркально-відбиваючим поверхням (оглядові вікна машин, поверхні скла, шліфовані, поліровані поверхні);

• під час роботи з далекоміром по близько розташованих цілях (до 500 м) ручка СВЕТОФИЛЬТР повинна знаходитись у положенні ВКЛ;

• розбирати прилад і ремонтувати його при включеному джерелі струму;

• розбирати акумуляторну батарею.