El sistema de control de fuego de tanques es un sistema que controla la puntería y el disparo de las armas de los tanques (principalmente artillería) para acortar el tiempo de reacción de disparo y mejorar la tasa de primer acierto. Según la clasificación de los métodos de control de puntería, los sistemas modernos de control de incendios de tanques se pueden dividir en tres categorías: tipo perturbador, tipo no perturbador y ceremonia de mando.
Situación de desarrollo
1. Descripción general del desarrollo del sistema
El sistema de control de incendios de tanques se puede dividir aproximadamente en cuatro generaciones desde sus inicios hasta el presente. Los sistemas de control de fuego de tanques de primera generación equipados al final de la Primera Guerra Mundial sólo estaban equipados con miras ópticas simples. Este tipo de mira óptica mide la distancia mediante el método de los estadios, es decir, si se conoce la altura o el ancho del objetivo, la distancia al objetivo se puede estimar o leer directamente por el número de divisiones de mrad que ocupa en el campo de visión. de la mira y luego puede configurar el ángulo de puntería. Con este método, a 900 m, la tasa de aciertos cae significativamente. En la actualidad, algunos tanques todavía utilizan este método para trabajos de emergencia.
El sistema de control de fuego de tanques de segunda generación equipado en la década de 1950 agregó un telémetro de imagen estereoscópica o combinada y una computadora balística mecánica con levas como componentes funcionales basados en la mira óptica original, el rendimiento ha mejorado significativamente. mejorado en comparación con la primera generación. Dentro de una distancia de 1300 m, la tasa de primer acierto al disparar objetivos estándar es del 50%.
El sistema de control de fuego de tanques de tercera generación equipado a principios de la década de 1960 constaba de una mira óptica, un telémetro óptico y una computadora balística analógica electromecánica, y comenzó a estar equipado con algunos sensores de corrección balística. Este sistema de control de fuego tiene una tasa de primer acierto del 50% contra objetivos fijos a una distancia de 1400 m.
La desventaja del sistema de control de fuego de tanques de tercera generación mencionado anteriormente es que no puede predecir el ángulo de avance de disparo de objetivos en movimiento, por lo que no puede disparar a objetivos en movimiento. Además, no existe un instrumento de alcance ideal. , la tasa de aciertos es relativamente baja. Con la aparición y el desarrollo de la tecnología láser, aparecieron los telémetros láser. El telémetro láser es un instrumento de alta precisión, fácil de operar y de alcance rápido. El sistema de control de fuego combinado con la computadora de control de fuego es una forma importante de mejorar la tasa de acierto de la artillería de tanque. Por lo tanto, la estadounidense Hughes Aircraft Co. desarrolló con éxito un prototipo para realizar pruebas a finales de 1965 y lo llamó Cobelda, que luego pasó a llamarse SABCA. Con base en la experiencia adquirida con este sistema de control de incendios, Hughes Aircraft Company diseñó oficialmente un sistema integral de control de incendios con un telémetro láser para el tanque M60A3, que consiste principalmente en una mira de telémetro láser del comandante y una mira del artillero. Consta de una mira diurna y nocturna. , una computadora de control de fuego híbrida digital-analógica, un dispositivo de medición de la velocidad angular del objetivo y varios sensores de corrección balística. Puede disparar objetivos fijos o en movimiento cuando el tanque se detiene por un corto tiempo. Las variables de corrección ingresadas automáticamente en la computadora de control de fuego incluyen la inclinación del muñón del arma, el viento cruzado y la velocidad angular del objetivo, y las variables de corrección configuradas manualmente incluyen la presión del aire, la temperatura del aire, la temperatura de la carga, el desgaste del calibre y el tipo de munición, etc. A una distancia de 2000 m, la tasa de primer acierto del sistema de control de fuego es del 90% cuando se dispara a objetivos fijos in situ.
Después de entrar en la década de 1970, países de todo el mundo han concedido gran importancia a la modernización de los sistemas de control de incendios de tanques. Muchos países han desarrollado y equipado con éxito sistemas integrados de control de incendios de tanques.
Los sistemas de control de incendios de tanques recientemente desarrollados en los últimos 10 años están diseñados en parte para modificar tanques viejos existentes y en parte para tanques recientemente desarrollados. Aunque estos sistemas de control de incendios recientemente desarrollados difieren en su estructura general, métodos de control y datos de rendimiento, las tecnologías utilizadas tienen muchas similitudes o similitudes, lo que refleja las tendencias de desarrollo de los sistemas de control de incendios de tanques. Los requisitos básicos actuales para el sistema de control de incendios de equipos de tanques nuevos son los siguientes:
Detectar, capturar e identificar objetivos rápidamente
Tiempo de reacción corto
; Disparos de largo alcance Alta tasa de primer impacto;
El tanque puede disparar objetivos fijos o móviles mientras se mueve;
Fuertes capacidades de combate nocturno y en todo clima;
Fácil de operar y alta confiabilidad;
Equipado con un sistema de autocomprobación, es fácil de mantener;
Tiene una alta relación costo-efectividad.
Los requisitos básicos para el sistema de control de incendios para la modernización de tanques viejos son los siguientes:
Bajo la premisa de igualar el rendimiento de los tanques viejos, básicamente cumple con ciertos requisitos de los tanques avanzados modernos. sistemas de control de incendios.
Instalación simple y rápida, buena versatilidad, adecuado tanto para tanques antiguos fabricados en países occidentales como para tanques de la serie T de fabricación soviética;
El el tanque tiene pequeños cambios y es fácil de modificar. Bajo costo;
Alta confiabilidad, fácil operación y mantenimiento;
Bajo consumo de energía, intente utilizar la fuente de alimentación original del vehículo;
Tamaño pequeño, no ocupa demasiado el espacio efectivo dentro de la torreta del tanque.
2. Descripción general del desarrollo de componentes
Los sistemas de control de fuego de tanques modernos generalmente constan de equipos de observación fotoeléctrica, computadoras de control de fuego, sensores de corrección balística y sistemas de control y estabilización de artillería.
1. Equipo de observación optoelectrónico
El equipo de observación fotoeléctrica de los modernos sistemas de control de incendios de tanques suele incluir miras ópticas diurnas e instrumentos de visión nocturna. Para un sistema completo de control de fuego de tanques, el comandante y el artillero están equipados con miras primarias ópticas separadas y miras auxiliares. La mira principal del artillero adopta dos estructuras: telescópica o periscopio. Básicamente, se combina con un telémetro láser y un instrumento de altura nocturno para formar una estructura que combina medición y observación o día y noche. Equipo de observación. Es una estructura tres en uno de día, noche y alcance. La mira principal del comandante utiliza principalmente una estructura de periscopio. Para mejorar la capacidad de buscar, identificar y rastrear objetivos, las miras principales del comandante y artillero suelen utilizar lentes de objetivo de aumento variable y lentes de objetivo de gran diámetro. El bajo aumento y el gran campo de visión se utilizan para la vigilancia del campo de batalla y la búsqueda de objetivos; el alto aumento y el pequeño campo de visión se utilizan para identificar, rastrear y apuntar a los objetivos.
Para mejorar la precisión de puntería y la facilidad de operación, las miras del comandante y artillero de los modernos sistemas de control de fuego de tanques también están equipadas con tubos de rayos catódicos y otros dispositivos electrónicos, que pueden combinar marcas de puntería balísticas y telémetros láser. Datos de distancia medida y ajustes de colimación.
Antes de la década de 1970, los equipos de visión nocturna de los tanques solían utilizar dispositivos de infrarrojos activos, que tenían un ocultamiento deficiente y eran fácilmente descubiertos por el enemigo y se convertían en el objetivo de un ataque. Desde la década de 1970 se utilizan dispositivos de visión nocturna con poca luz (incluidos intensificadores de imagen de primera y segunda generación) y televisores con poca luz. Bajo condiciones de luz estelar, el rango de acción de ambos tanques puede alcanzar más de 1000 m. A principios de la década de 1980, la primera generación de cámaras termográficas pasivas comenzó a equiparse en tanques como el M60A3, el M1 y el Leopard 2. El alcance de los dispositivos de visión nocturna con poca luz es limitado en noches estrelladas y sin luna, y se ve afectado por el humo, por lo que no pueden detectar objetivos camuflados. Además de superar las deficiencias mencionadas anteriormente de los dispositivos de visión nocturna con poca luz, las cámaras termográficas también pueden rastrear objetivos automáticamente en función de sus características térmicas. En la actualidad, el material detector utilizado en la mayoría de las cámaras termográficas es el telururo de mercurio y cadmio, con una banda operativa de 8 a 14 μm, y la distancia de identificación de los tanques puede alcanzar más de 2000 m. Por ejemplo, la cámara termográfica de tanques TTS instalada en el sistema belga de control de incendios de tanques LRS-5 tiene una distancia de detección de 4 a 5 km y una distancia de reconocimiento de 2 a 2,3 km.
2. Computadora de control de incendios
La computadora de control de incendios es el componente central del moderno sistema de control de incendios de tanques. Su función principal es ingresar automáticamente y configurar manualmente varios parámetros en función del. Sensor de corrección balística Parámetros balísticos, resuelve las ecuaciones de ángulo de avance balístico y de disparo y transmite automáticamente la información del ángulo de disparo y del ángulo de acimut a la mira y al servosistema de artillería. Desde la aparición de las computadoras de control de incendios, generalmente existen cinco tipos: simulación mecánica, simulación electromecánica, simulación totalmente electrónica, híbrida digital-analógica y digital. Excepto unos pocos que utilizan sistemas híbridos analógicos y digital-analógicos, la mayoría de los sistemas modernos de control de incendios de tanques utilizan máquinas digitales, y la mayoría de estas máquinas digitales son microcomputadoras. Debido al espacio limitado en el tanque, se requiere que todo el sistema de control de incendios sea de tamaño pequeño y de bajo consumo de energía, por lo que el uso de microcomputadoras es muy adecuado. El uso de microcomputadoras puede hacer que el sistema de control de incendios sea modular, altamente confiable y fácil de reparar rápidamente, y el costo de las microcomputadoras también es relativamente bajo. Debido a las ventajas anteriores, actualmente existen muchos sistemas de control de incendios que utilizan microcomputadoras, y cada vez habrá más.
Los sistemas de control de fuego de tanques modernos generalmente pueden calcular los elementos de disparo de al menos 4 tipos de municiones. La distancia máxima de cálculo es generalmente de 4000 m. La precisión del cálculo balístico es generalmente de 0,1 mrad①. a una distancia de 1500 m, el tiro al blanco en movimiento de 2,3 × 2,3 (m) puede hacer que la tasa de primer acierto alcance más del 80%.
3. Sensor de corrección balística
Para mejorar la precisión del cálculo balístico y la tasa de acierto del primer disparo, los sistemas de control de fuego de tanques modernos no solo utilizan telémetros para medir la distancia, sino que también utilizan velocidad angular del objetivo, modificaciones del arma como inclinación del muñón, viento cruzado, tipo de bala, ángulo de lanzamiento fijo, desplazamiento de la boca, desviación del proyectil, paralaje, temperatura del aire, presión del aire, desgaste del orificio, temperatura de carga, etc. En teoría, cuantos más sensores de corrección se utilicen, mayor será el grado de automatización y mayor la tasa de aciertos, pero el coste aumenta y la posibilidad de fallo o daño aumenta. Por lo tanto, más sensores no son necesariamente mejores. Por ejemplo, el primer lote de tanques Leopard 2 estaba equipado con muchos sensores automáticos de corrección, pero el segundo lote de tanques Leopard 2 ya no estaba equipado con sensores meteorológicos, y de temperatura, presión del aire, y la temperatura química se configuraron manualmente.
En general, existen tres tipos de sensores de corrección automática que se utilizan en los sistemas modernos de control de incendios de tanques.
La primera situación es que está equipado con uno o dos sensores automáticos. Por ejemplo, el sistema de control de fuego del tanque japonés Tipo 74 solo está equipado con un sensor de distancia (telémetro láser) y otros sensores como. La temperatura del medicamento, la inclinación del muñón del arma y las correcciones balísticas como el desgaste del orificio y el paralaje se ingresan manualmente.
El segundo caso está equipado con muchos sensores de corrección automática. Por ejemplo, el sistema de control de incendios del tanque belga Sabka está equipado con una variedad de sensores automáticos como distancia, velocidad angular del objetivo, inclinación del muñón del arma, viento transversal, presión del aire, temperatura del aire y temperatura de carga, además de la entrada manual de munición. tipos. El sistema integrado de control de fuego de tanques de la República Federal de Alemania y el sistema de control de fuego de tanques LEMSTAR, además de la entrada manual de tipos de munición y desgaste del ánima del arma, también están equipados con distancia, velocidad angular del objetivo, inclinación del muñón del arma, viento cruzado, temperatura, aire. presión y temperatura de municiones y otros sensores.
El tercer caso está equipado con distancia, velocidad angular de movimiento del objetivo, inclinación del muñón del arma o un sensor de viento cruzado, y otras correcciones se ingresan manualmente. Este caso tiene la mayor cantidad de sistemas de control de fuego. el americano M60A3, M1, el británico IFCS, etc. Su ventaja es que el sistema no es demasiado complejo y el costo no es demasiado alto, pero algunas de las cantidades de corrección variables más importantes que no son convenientes para la entrada manual se ingresan mediante sensores automáticos, mientras que la temperatura química, la temperatura del aire, el aire La presión y el desgaste del orificio se ingresan mediante sensores automáticos. Hay tiempo suficiente para la entrada manual antes del combate. Incluso si el sistema no es demasiado complejo, garantiza el requisito de una alta tasa de aciertos a la primera.
El telémetro láser es uno de los mejores sensores de distancia para los sistemas modernos de control de incendios de tanques. Su precisión de alcance es alta y no tiene nada que ver con la distancia del rango de medición; el alcance es rápido; los datos de distancia se pueden mostrar directamente en forma digital y transmitirse a la computadora de control de fuego es estrecho, por lo que la resolución angular es; alto y no es susceptible a los obstáculos del suelo La influencia y la interferencia de la otra parte el telémetro láser es de tamaño pequeño y liviano, es fácil de operar y entrenar; Estas ventajas únicas cumplen perfectamente con los requisitos de los modernos sistemas de control de incendios de tanques para sensores de distancia y se han convertido en un componente indispensable de los modernos sistemas de control de incendios de tanques. Muchas pruebas de tiro reales también han demostrado que después de que el sistema de control de fuego del tanque esté equipado con un telémetro láser, la tasa de acierto del primer disparo se puede aumentar a más del 80%. Especialmente cuando se dispara desde larga distancia, la mejora en la tasa de aciertos en el primer disparo es aún más significativa.
Los telémetros láser para tanques se han desarrollado durante dos generaciones desde sus inicios. Actualmente se está desarrollando la tercera generación: el telémetro láser de CO2. A excepción de algunos sistemas modernos de control de incendios de tanques, que están equipados con el telémetro láser de rubí de primera generación, como el tanque estadounidense M60A3 y el tanque japonés Tipo 74, la mayoría de los demás están equipados con el láser de neodimio de segunda generación. La mayoría de ellos utilizan láser Nd:YAG y algunos utilizan láser de vidrio de neodimio. En comparación con los telémetros láser de rubí, las ventajas de los telémetros láser de neodimio son que emiten luz infrarroja cercana de 1,06 μm y tienen una buena ocultación. Otras ventajas incluyen el bajo consumo de energía, la alta eficiencia y el tamaño pequeño. El rango de medición del telémetro láser es de aproximadamente 200 a 10000 m, la precisión del alcance es de aproximadamente ±5 mo ±10 m, la dispersión del haz es de 0,5 a 1 mrad y la frecuencia de repetición del pulso es de varias a docenas de veces por minuto.
A excepción de algunos telémetros láser que adoptan una estructura separada para medir y apuntar debido a la necesidad de modificar tanques viejos, la mayoría de ellos están integrados con la mira principal del artillero o la mira principal del comandante para formar una A. estructura que combina medición y puntería.
La supresión de ecos falsos del objetivo es una cuestión técnica importante en los telémetros láser, que está relacionada con la fiabilidad de los datos de alcance y, por tanto, directamente relacionada con la tasa de primer acierto.
Ahora se utilizan los siguientes métodos para suprimir los ecos de objetivos falsos:
Utilice el método de control de distancia para suprimir objetivos falsos dentro de la distancia de control mínima. La distancia de control mínima la establece el operador;
Almacenamiento y muestra múltiples datos de distancia del objetivo para que el artillero o el comandante del vehículo tome decisiones y elija;
Utilice el circuito lógico de distancia del primer y último pulso para suprimir ecos falsos del objetivo;
Polarización método de resolución, es decir, las diferentes propiedades de polarización de la luz reflejada por el objetivo y la luz dispersada por partículas (como el humo y la niebla) se utilizan para suprimir los ecos falsos del objetivo. Este método requiere que el láser emita luz polarizada plana y un analizador. debe agregarse delante del receptor.
Además de los métodos anteriores, algunos telémetros láser para tanques también utilizan algunos métodos auxiliares para verificar si la distancia medida por el telémetro láser es correcta, como la mira del telémetro láser utilizada en el sistema de control de incendios británico ICS. Utilice un halo de observación elíptico cuyo tamaño sea inversamente proporcional a la distancia para verificar que la distancia medida sea la del objetivo.
Los dispositivos de medición de la velocidad angular del objetivo comúnmente utilizados en los sistemas modernos de control de fuego de tanques incluyen principalmente giroscopios de velocidad, motores de tacómetro y codificadores fotoeléctricos. Siempre que se mida la velocidad angular de la mira o del objetivo de seguimiento de artillería, la velocidad angular del objetivo. Se mide la velocidad angular. El giroscopio de velocidad montado en el visor es un componente del sistema de estabilización del visor y también funciona como sensor de velocidad angular del objetivo.
Los sensores de inclinación de muñón de pistola de uso común incluyen el tipo péndulo y el giroscopio vertical. Los giroscopios verticales son adecuados para medir la inclinación del muñón del cañón mientras se viaja. Los sistemas de control de fuego de tanques más avanzados (como el Leopard 2 y el sistema universal de control de fuego de tanques de Bélgica) generalmente utilizan este dispositivo.
Los sensores de viento cruzado incluyen tipo termistor, tipo hélice y tipo bola que se calientan mediante corriente.
La cantidad de corrección del desgaste del orificio utiliza un circuito lógico digital. El principio es sumar el coeficiente de desgaste equivalente de cada tipo de bala y el número de cada tipo de bala que se ha disparado para formar el valor equivalente. Desgaste total del cañón del arma. El desgaste del orificio también se puede ajustar manualmente.
4. Servosistemas y estabilización de la línea de visión y artillería
La guerra moderna requiere que los tanques tengan la capacidad de disparar mientras se mueven o disparar a objetivos durante paradas breves mientras se mueven, lo que requiere artillería. Estabilización y puntería. Sistema de estabilización de línea. El desarrollo de sistemas estables ha pasado generalmente por tres generaciones. Las dos primeras generaciones de sistemas de estabilización estabilizaron principalmente la artillería, y la línea de puntería seguía a la artillería.
El sistema de estabilización de primera generación se llama sistema de estabilización giroscópica dual. Cada conjunto del sistema de estabilización de altura y azimut tiene solo un giroscopio de velocidad, que se utiliza para detectar la velocidad angular del cañón y la torreta. Esta señal es amplificada y luego controlada por el arma. El servosistema desempeña un papel en la estabilización de la artillería. Este sistema de estabilización puede estabilizar aproximadamente la artillería mientras viaja, pero no puede disparar mientras viaja. Requiere una breve parada antes de disparar para controlar con precisión la artillería.
El sistema de estabilización de segunda generación también se denomina sistema de estabilización de 4 giroscopios. Es decir, se incluyen dos giroscopios en cada uno de los bucles de servocontrol de altura y acimut del cañón. En términos generales, uno es un giroscopio de posición (giroscopio de 3-DOF) y el otro es un giroscopio de velocidad (giroscopio de 2-DOF). El giroscopio de velocidad proporciona señales de control de avance de perturbación variable en algunos sistemas (como el Leopard 1A3), y algunos desempeñan el papel de retroalimentación de velocidad (como el tanque T-62). El sistema de segunda generación responde más rápido y tiene mayor estabilidad y precisión que el sistema de primera generación. La artillería puede apuntar mientras se mueve. El breve tiempo de pausa antes de disparar se puede acortar que el sistema de primera generación, pero aún así no puede disparar mientras. emocionante.
El sistema de estabilización de tercera generación es un sistema de ceremonia de mando que estabiliza de forma independiente la línea de visión. Este sistema es el mismo sistema que el sistema de control de fuego de tanques de ceremonia de mando en el modo de control de puntería.
El sistema de estabilización y el sistema de servocontrol están estrechamente integrados, y la mayoría de los componentes de ambos se utilizan habitualmente. Actualmente, existen dos tipos de sistemas de estabilización y servocontrol: electrohidráulicos y eléctricos. Los tanques equipados por los Estados Unidos, la República Federal de Alemania y Francia son básicamente electrohidráulicos, mientras que los británicos son eléctricos. Los estabilizadores de los tanques soviéticos son electrohidráulicos en la dirección de altura y eléctricos en la dirección de azimut. El sistema de estabilización electrohidráulico producido por la empresa estadounidense Cadillac Gage se utiliza en los tanques estadounidenses M47, M48 y M60, así como en los tanques Leopard 1 equipados por la República Federal de Alemania y Bélgica. Los sistemas de estabilización de control de armas británicos son todos totalmente eléctricos y producidos por Marconi Radar, incluido el sistema de estabilización bidireccional GCENo.7 para los tanques Chivotan y el GCE576 para los tanques Centurion modificados o el sistema GCE581 y el sistema de estabilización de control de armas GCE620 para los. Tanque Vickers MK3. Los dispositivos de amplificación de potencia final de estos sistemas son amplificadores de motor.
Marconi Radar Company ha desarrollado con éxito el sistema de propulsión eléctrica de artillería y torreta PD700 para Scorpion, Fox y otros tanques ligeros. Utiliza un amplificador de potencia de tiristores como amplificador de potencia final, que tiene la ventaja de una excelente rotación rápida y un rendimiento de seguimiento lento y suave. alta eficiencia, bajo consumo de energía y bajo nivel de ruido durante el funcionamiento.
En los últimos años, cada vez más tanques han adoptado sistemas totalmente eléctricos, como el AMX Leclerc de Francia, el Type 90 de Japón, el Merkava 3 de Israel, el EE-T1 de Brasil, etc., y el de la República Federal de Alemania. También está previsto que la próxima generación del tanque de batalla principal KPz2000 lo adopte. La principal ventaja de un sistema totalmente eléctrico es la seguridad (sin aceite hidráulico, es menos probable que se incendie).
El sistema de control y estabilización de la línea de puntería utiliza un sistema de servocontrol eléctrico de baja potencia.
Métodos de control de puntería
El sistema de control de fuego de tanques generalmente adopta tres métodos de control de puntería: perturbación, no perturbación y ceremonia de mando. Los principales que utilizan el tipo de perturbación incluyen los sistemas de control de incendios británicos IFCS y SFCS600, el estadounidense M60A3 y los sistemas de control de incendios de tanques japoneses Tipo 74. Ejemplos de sistemas de control de incendios no perturbativos incluyen el sistema de control de incendios de tanques IKV-91 de Suecia, el sistema de control de incendios de tanques tipo E, el sistema de control de incendios Sabka de Bélgica y el sistema integrado de control de incendios de tanques de la República Federal de Alemania. El sistema de control de fuego de ceremonia de mando se utiliza ampliamente en tanques como el M1 estadounidense, el Leopard 2 de la República Federal de Alemania, el Tipo 90 japonés, el Leclerc francés, el C1 italiano y el Merkava 3 israelí.
1. Tipo de perturbación
En el sistema de control de fuego de tipo perturbación, la mira y el arma están conectados por un mecanismo de paralelogramo (también llamado de cuatro enlaces) y la línea de puntería. y el eje del arma son paralelos. Cuando el artillero gira el arma con el dispositivo de control manual, la mira sigue al arma, por lo que el artillero puede capturar y rastrear el objetivo a través de la mira, y determinar la distancia del objetivo y la velocidad angular durante el proceso de seguimiento. La computadora de control de fuego calcula el ángulo de avance del disparo en función de la distancia del objetivo de entrada, la velocidad angular, el ángulo de inclinación y varias correcciones balísticas, y luego transmite la señal al dispositivo de compensación de la línea de puntería para compensar la línea de puntería. Su desplazamiento corresponde al ángulo de avance del disparo y su dirección de desplazamiento es opuesta a la dirección del movimiento del arma. Cuando el artillero descubre que la línea de visión se desvía del objetivo, gira el arma con el dispositivo de control manual para realinear la línea de visión desviada con el objetivo. En este momento, la artillería se transfiere a la posición avanzada y puede disparar. Este proceso de "desplazamiento" a "realineación" se denomina proceso de perturbación. Este método de control de puntería se llama perturbación.
El sistema de control de fuego por perturbación se divide en dos tipos: ajuste manual del arma por perturbación y ajuste automático del arma por perturbación. En el sistema de control de fuego de ajuste manual del arma perturbado, el ángulo de avance de disparo calculado por la computadora de control de fuego solo se transmite a la mira, no a la artillería. El artillero debe girar el arma con los controles manuales para que la marca de puntería balística vuelva a presionar contra el objetivo. En el sistema de control de fuego del ajuste automático de perturbación del arma, el ángulo de avance de disparo calculado por la computadora de control de fuego no solo se transmite a la mira, sino que también se transmite simultáneamente a la artillería presionando el interruptor de puntería automática. Un ejemplo típico de ajuste manual del arma por perturbación es el sistema de control de fuego británico SFCS600, y un ejemplo típico de ajuste automático del arma por perturbación es el sistema de control de fuego británico IFCS.
Las principales ventajas del sistema de control de incendios por perturbación son una estructura simple y de bajo costo, que son más adecuados para modernizar tanques viejos; las desventajas son que el sistema tiene un tiempo de respuesta prolongado, es propenso a retrasarse y; es más difícil de operar. Sin embargo, estas deficiencias se han superado en diversos grados en el sistema de control de fuego de ajuste automático del arma de tipo perturbación.
2. Tipo no perturbador
En el sistema de control de fuego no perturbador, el ángulo de avance de disparo calculado por la computadora de control de fuego se transmite simultáneamente a la mira y al dispositivo de transmisión de artillería. , lo que permite que la artillería gire automáticamente a la posición avanzada, y el dispositivo de transmisión de la mira controla la mira para girar el mismo ángulo en la dirección opuesta. Dado que la línea de puntería y el eje del arma están controlados por la señal del ángulo de avance de disparo al mismo tiempo y se mueven en direcciones opuestas, la velocidad de movimiento relativa entre la línea de puntería y el objetivo es igual a cero, de modo que la línea de puntería siempre puede permanecer alineado con el objetivo y no se puede ver ninguna perturbación. Las principales ventajas del sistema de control de incendios sin perturbaciones son una estructura menos compleja, una respuesta rápida del sistema y una buena estabilidad de seguimiento.
La principal desventaja de los sistemas de control de fuego perturbador y no perturbador es que la línea de visión no es estable de forma independiente. Incluso si la artillería está estabilizada, es difícil lograr una alta precisión de estabilidad debido a su gran tamaño. masa de la artillería La artillería y la mira están conectadas mecánicamente. La inestabilidad de la artillería puede afectar fácilmente la precisión de puntería de la línea de visión y afectar la precisión dinámica del sistema de control de fuego. Los requisitos para entre tiros y solo son adecuados para tiros cortos.
3. Ceremonia de mando
Para mejorar la precisión de los disparos durante el viaje, la mayoría de los nuevos tanques de batalla principales desarrollados en los últimos años adoptan sistemas de control de fuego de ceremonia de mando. Su característica básica es que la mira se instala por separado de la artillería, y la artillería y la mira son estables de forma independiente. El artillero maneja la mira con un dispositivo de control manual para mantener la línea de mira alineada con el objetivo. La artillería no es impulsada por el artillero, sino que sigue la línea de visión a través de una máquina autosincronizadora (o transformador giratorio) y el servosistema de artillería. El ángulo de avance de disparo calculado por la computadora de control de tiro no se transmite al dispositivo de transmisión de la mira telescópica, sino sólo al servosistema del cañón y la torreta. Esto permite mover el arma a una posición avanzada mientras la mira aún sigue al objetivo. Los sistemas de control de fuego de los tanques de ceremonia de comando generalmente están equipados con un circuito de permiso de disparo del arma. Cuando el arma se mueve a la posición avanzada, este circuito le indica al artillero que el arma está en su lugar y puede disparar.
El sistema de control de fuego del tanque de ceremonia de mando generalmente tiene los siguientes tres tipos: (1) las miras del artillero y del comandante están equipadas con dispositivos estabilizadores bidireccionales independientes y la artillería también está equipada con un estabilizador bidireccional; dispositivo, que puede seguir la vista del artillero y la vista del comandante, como el sistema de control de fuego del tanque Leopard 2. (2) La mira del artillero es estable de forma independiente, mientras que la mira del comandante no está equipada con un dispositivo estabilizador. El arma solo puede seguir la mira del artillero pero no la del comandante, como el sistema de control de fuego del tanque estadounidense M1. (3) Sólo la mira principal del comandante se estabiliza de forma independiente, mientras que la mira principal del artillero es inestable. La artillería solo puede seguir la vista del comandante, pero no puede seguir la vista del artillero, como el sistema de control de fuego británico AFCS y el sistema de control de fuego de tanques francés Kosdak.
Las ventajas del sistema de control de tiro de ceremonia de comando son un tiempo de respuesta corto del sistema, una alta precisión de disparo durante el movimiento y una operación relativamente fácil. Las desventajas son una estructura compleja y un alto costo.
Comparación de rendimiento
El sistema de control de incendios de tanques Leopard 2 de la República Federal de Alemania es el sistema de control de incendios más completo equipado actualmente. Compare el sistema de control de incendios de tanques más avanzado con el Leopard. Sistema de control de incendios de 2 tanques (consulte la tabla en la página siguiente).
Como se puede ver en esta tabla, las principales tecnologías utilizadas en el sistema de control de incendios del tanque francés Leclerc, el sistema de control de incendios del tanque italiano OG14L3 (equipado en los tanques C1) y el sistema de control de incendios del tanque Leopard 2 son Muy similares, todos adoptan la tecnología más madura y avanzada disponible actualmente. Leclerc también adoptó algunas tecnologías nuevas además de las enumeradas en la tabla anterior. Por ejemplo, el sistema de control de incendios es controlado y detectado por un sistema de múltiples microprocesadores que utiliza un solo bus de datos. Además, también está previsto adoptar algunas medidas de mejora después de la producción del primer lote de 200 tanques, como rastreadores automáticos de objetivos para todo clima, alarmas láser, anemómetros láser y controladores de funcionamiento de intercomunicadores.
Para reducir costos, la mira del artillero del tanque estadounidense M1 solo es estable de forma independiente en la dirección de elevación e inestable en la dirección de azimut. Además, el comandante no está equipado con una mira separada. la mira principal del artillero. Extensión óptica del espejo, debido a estas medidas y otras medidas de reducción de costos, el costo del sistema de control de incendios del tanque M1 en realidad se redujo al 20% del costo total del tanque, que era menor que el original. 23%. Sin embargo, el rendimiento también se ha visto afectado. Los experimentos han demostrado que la precisión de disparo del tanque M1 es ligeramente peor que la del tanque Leopard 2.
Los otros sistemas climáticos contra incendios de tanques enumerados también se basan principalmente en la reducción de costos, y la mira del comandante no tiene estabilización independiente bidireccional.
Al comparar los instrumentos de visión nocturna utilizados en los sistemas de control de incendios de tanques, se puede ver que los sistemas de control de incendios de algunos países, como China, la Unión Soviética, Suecia y otros países, están equipados con lentes de baja densidad. instrumentos ligeros de visión nocturna y no están equipados con cámaras termográficas. Como se mencionó anteriormente, las cámaras termográficas tienen muchas ventajas sobre los dispositivos de visión nocturna con poca luz, por lo que reemplazar los dispositivos de visión nocturna con poca luz por cámaras termográficas será un aspecto que debe mejorarse en estos sistemas de control de incendios. La mira del artillero del tanque británico Challenger no es estable de forma independiente, por lo que el método de control de puntería que utiliza es la perturbación (ajuste automático del cañón). El tiempo de reacción es mayor que el de la ceremonia de mando.
Tendencias de desarrollo
Las tendencias de desarrollo de los sistemas de control de incendios de tanques son las siguientes:
1. Telémetro
Hoy en día, los tanques en la mayoría. Todos los sistemas de control de incendios de todos los países utilizan telémetros láser Nd:YAG. La dirección de desarrollo futuro son los telémetros láser de CO2 que emiten un láser de longitud de onda de 10,6 μm. Este telémetro tiene las ventajas de una buena seguridad para los ojos humanos, una gran capacidad para penetrar el humo del campo de batalla y una buena compatibilidad con cámaras termográficas que operan en la banda de 8-14 μm. Por ello, muchos países conceden actualmente gran importancia a su investigación y se estima que en los años 90 será posible equipar los tanques con telémetros láser de CO2.
Ahora ha aparecido un nuevo telémetro láser en el sistema de control de fuego de tanques. Se trata del Nd:YAG de frecuencia desplazada Raman que se ha utilizado en el sistema de control de fuego de tanques MOLF de la República Federal de Alemania. telémetro. Es un desarrollo adicional del telémetro láser CE628 que se utiliza actualmente en los tanques Leopard 2. Se agrega una caja de cambio de frecuencia Raman al láser Nd:YAG original. Utilizando el efecto Raman, la longitud de onda del láser se cambia de 1,06 μm a 1,06 μm. 1,5 μm, esta longitud de onda del láser no dañará los ojos humanos.
2. Equipo de mira óptica
En condiciones climáticas buenas, se seguirán utilizando miras ópticas para buscar y rastrear objetivos. Cada vez más dispositivos de observación nocturna utilizan cámaras termográficas. Las cámaras termográficas tienen mejor rendimiento que la tecnología de intensificación de imágenes, y algunos sistemas de control de incendios originalmente equipados con dispositivos de visión nocturna con poca luz también se han modificado con cámaras termográficas. En la actualidad, algunos países han comenzado a desarrollar cámaras termográficas de matriz de plano focal de mirada de segunda generación.
También hay un dispositivo de visión nocturna exclusivo que es un televisor con poca luz con un detector de puntos calientes. El detector de puntos calientes indica con precisión la posición del objetivo detectado como un punto de luz roja intermitente y lo superpone en el. TV con poca luz en la imagen. Gracias al detector de puntos calientes, se pueden encontrar objetivos de largo alcance y objetivos camuflados y de bajo contraste independientemente de las condiciones de iluminación ambiental. Y como utiliza televisión con poca luz, tiene una resolución más alta al identificar objetivos.
Para mejorar las capacidades de combate del tanque en todo clima durante la noche, lluvia, nieve, niebla densa y humo profundo, encontrar objetivos y proporcionar datos confiables de ubicación de objetivos a la computadora de control de incendios y facilitar el seguimiento automático. En el futuro, algunos sistemas de control de incendios de tanques probablemente utilizarán radares de ondas milimétricas. Estados Unidos ha desarrollado el sistema de control de incendios de tanques ATSRTLE, que utiliza un radar de ondas milimétricas con una frecuencia de 94 GHz, y se ha instalado en el tanque M60A3 para realizar pruebas.
3. Computadora de control de incendios
Los sistemas de control de incendios de tanques recién equipados en la década de 1980 casi todos usaban computadoras de control de incendios digitales, y la mayoría de ellos eran microprocesadores. Con el desarrollo continuo de la tecnología de software y hardware, el costo de los sistemas de microprocesadores continúa disminuyendo. Es una tendencia de desarrollo utilizar sistemas de múltiples microprocesadores con buses dedicados en los tanques. En este sistema, a través del bus de datos, la tripulación del tanque puede obtener datos de todos los subsistemas del tanque. Por ejemplo, el comandante puede saber cuánto combustible queda en el tanque con la misma facilidad que el conductor. También puede saber inmediatamente el número de balas que quedan en el cargador automático y dónde se encuentra actualmente el tanque, etc. El trabajo y las pruebas de cada componente del sistema del vehículo también se controlan y gestionan mediante un sistema multimicroprocesador. Otra ventaja de esta estructura del sistema es que puede mejorar la confiabilidad del sistema. Cuando falla un microprocesador, el sistema puede reorganizar la estructura y un microprocesador en funcionamiento puede reemplazar el microprocesador defectuoso.
4. Sensor de corrección balística
En los últimos años, además de los sensores balísticos tradicionales como velocidad angular del objetivo, inclinación del muñón del arma, temperatura, presión del aire, etc., han continuado. En desarrollo, también han aparecido algunos nuevos sensores de corrección balística.
En el extranjero, recientemente se ha descubierto que una fuente importante de error en el disparo de los cañones de tanques es el movimiento de la boca. El movimiento de la boca es causado por el rápido disparo continuo de la artillería y los cambios en el entorno. condiciones. Según experimentos realizados en los Estados Unidos, la instalación de un dispositivo de corrección de la boca puede reducir el error de compensación de la boca de unos pocos mrad a 0,1 mrad, mejorando así en gran medida la precisión de disparo de la artillería. Estados Unidos ha desarrollado un sistema de corrección de boca con una precisión de ±0,03~0,1 mrad y una respuesta de frecuencia de 5 kHz. El tanque francés Leclerc de tercera generación también utilizará un dispositivo de corrección de boca.
El ejército de EE. UU. está realizando actualmente investigaciones sobre la medición de la velocidad del viento con láser y ha desarrollado un dispositivo experimental miniaturizado. El láser emite un láser de frecuencia única. Cuando el láser encuentra partículas transportadas por el viento y se dispersa hacia atrás, se genera una señal de cambio de frecuencia Doppler, que se detecta utilizando el método de detección heterodina para medir la velocidad del viento. Los tanques franceses Leclerc también utilizarán anemómetros láser.
Para aprovechar al máximo las ventajas de los sistemas digitales de control de incendios que utilizan microprocesadores, se están desarrollando algunos nuevos sensores digitales de corrección balística automática, que pueden ahorrar algunos dispositivos de conversión de analógico a digital y así reducir el Costo del sistema de control de incendios. Complejidad y costo.
5. Método de control de puntería
Debido a que el sistema de control de fuego de la ceremonia de mando tiene las ventajas de una alta precisión de disparo durante el movimiento, un tiempo de reacción corto y una operación relativamente fácil, la mayoría de los más avanzados. Los nuevos tanques en varios países lo utilizan. Se espera que durante un período de tiempo considerable en el futuro, el sistema de control de fuego de ceremonia de mando siga siendo la corriente principal en el desarrollo de nuevos sistemas de control de fuego de tanques en varios países.
En consecuencia, se desarrollan sistemas de estabilización de alta precisión. Por ejemplo, la precisión de estabilidad de la mira principal del artillero francés Leclerc alcanza los 0,05 mrad.
6. Tecnología de seguimiento automático
La tecnología de seguimiento automático puede reducir la carga de trabajo del artillero, acortar el tiempo de respuesta del sistema y eliminar los problemas causados por la inestabilidad de la carrocería del vehículo y la inestabilidad del seguimiento manual. error y mejorar la precisión del seguimiento. Por lo tanto, también es uno de los temas candentes en el desarrollo futuro de los sistemas de control de incendios de tanques que se pueden lograr con la ayuda de tecnologías como el radar de ondas milimétricas, el radar láser, el seguimiento automático por televisión y el seguimiento automático por imágenes térmicas.