Перископ — это оптический прибор. Он представляет собой зрительную трубу у которой имеется система зеркал, призм и линз. Его предназначение - осуществлять наблюдение из разнообразных укрытий, к которым относятся убежища, броневые башни, танки, подводные лодки.
Исторические корни
Свою биографию перископ ведет с 1430-х годов, когда изобретатель Иоганн Гутенберг придумал устройство, которое позволяло осуществлять наблюдение поверх голов людской толпы за зрелищами на ярмарках в городе Аахен (Германия).
Перископ и его устройство описывал ученый Ян Гевелий в своих трактатах в 1647 году. Он предполагал применять его при исследовании и описании лунной поверхности. Также первым предложил использовать их для военных целей.
Первые перископы
Первый настоящий и работоспособный перископ запатентован в 1845 году американской изобретательницей Сарой Мэтер. Ей удалось серьезно усовершенствовать это устройство и довести его до практического применения в вооруженных силах. Так, в период гражданской войны в США солдаты присоединяли перископы к своим ружьям для скрытной и безопасной для себя стрельбы.
Французский изобретатель и ученый Дэви в 1854 году приспособил перископ для военно-морских сил. Его устройство состояло из двух развернутых под углом 45 градусов зеркал, которые размещались в трубе. А первый перископ, примененный на изобрел американец Доути в период гражданской войны в США 1861-1865 годов.
В Первую мировую войну солдаты воюющих сторон также использовали перископы различных конструкций для стрельбы из укрытий.
Во время второй мировой войны эти устройства нашли широкое применение на полях сражений. Кроме подводных лодок, они использовались для наблюдения за противником из укрытий и блиндажей, а также на танках.
Практически с момента появления подводных лодок перископы на них используются для осуществления наблюдения при нахождении субмарины в подводном положении. Происходит это на так называемой «перископной глубине».
Они предназначены для уточнения навигационной обстановки на морской поверхности и для обнаружения самолетов. Когда подводная лодка начинает погружаться, труба перископа втягивается в корпус субмарины.
Конструкция
Классический перископ - это конструкция из трех отдельно расположенных устройств и частей:
- Оптической трубы.
- Подъемного устройства.
- Тумбы с сальниками.
Самым сложным конструктивным механизмом является оптическая система. Это две астрономических трубы, совмещенные друг с другом объективами. Они снабжены зеркалальными призмами полного внутреннего отражения.
У субмарин есть для перископа и дополнительные устройства. К ним относятся дальномерные приборы, системы определения курсовых углов, фото- и видеокамеры, светофильтры, а также системы осушки.
Для установления расстояния до цели в перископе применяют два типа устройств - дальномерные сетки и микрометры.
Незаменим в перископе светофильтр. Он располагается перед окуляром, разбит на три сектора. Каждый сектор представляет собой определенного цвета стекло.
Фотокамера аппарата или иная, предназначенная для получения изображения, необходима для установления фактов поражения целей и фиксирования событий на поверхности. Эти устройства устанавливаются за перископным окуляром на специальных кронштейнах.
Перископная труба полая, в ней находится воздух, который содержит определенное количество паров воды. В целях удаления оседающей на линзы влаги, которая конденсируется на них вследствие изменения температуры, используется специальное устройство осушки. Эта процедура осуществляется благодаря быстрой прогонке через трубу сухого воздуха. Он впитывает в себя скапливающуюся влагу.
На подводной лодке перископ выглядит как выступающая над рубкой труба с «набалдашником» на конце.
Тактика использования
Для обеспечения скрытности перископ подводной лодки подымают из-под воды с определенными периодами времени. Эти интервалы зависят от погодных условий, скорости и дальности объектов наблюдения.
Перископ оказывает командиру подводной лодки помощь в определении направления (пеленга) с субмарины на цель. Позволяет определять курсовой угол судна противника, его характеристики (тип, скорость, вооружение, и т. д.). Дает информацию о моменте проведения торпедного залпа.
Размеры выступающего из-под воды перископа, его головой головной части, должны быть как можно меньшими. Это необходимо для того, чтобы противник не зафиксировал местонахождение подводной лодки.
Для субмарин очень большую опасность представляют самолеты противника. Вследствие этого, при переходах подводных лодок значительное внимание уделяется контролю воздушной обстановки.
Однако для осуществления такого совмещенного наблюдения оконечная часть перископов достаточно массивна, так как там размещается оптика зенитного наблюдения.
Поэтому на субмаринах ставят два перископа, а именно командирский (атаки) и зенитный. С помощью последнего можно осуществлять наблюдение не только за воздушной обстановкой, а также за поверхностью моря (от зенита до горизонта).
После того как перископ поднят, осуществляется осмотр воздушной полусферы. Наблюдение за водной поверхностью изначально осуществляется в носовом секторе, а потом переходит на обзор всего горизонта.
Для обеспечения скрытности, в том числе от радиолокационных средств противника, в интервалах между подъемами перископа субмарина осуществляет маневры на безопасной глубине.
Как правило, высота возвышения перископа подводной лодки над уровнем моря находится в пределах от 1 до 1,5 метров. Это соответствует видимости горизонта на дальность в 21-25 кабельтовых (около 4,5 км).
Перископ, как было сказано выше, должен находиться над поверхностью моря как можно меньший промежуток времени. Особенно это важно для субмарины, которая начинает атаку. Практика говорит о том, что для определения дистанции и иных параметров требуется немного времени, около 10 секунд. Такой временной интервал нахождения перископа на поверхности обеспечивает его полную скрытность, так за такой короткий срок обнаружить его невозможно.
Следы на поверхности моря
При движении субмарины перископ оставляет за собой след и бурун. Его хорошо видно не только в штиль, но и при незначительном волнении моря. Длина и характер буруна, размер следа, находятся в прямой зависимости от скорости движения подводной лодки.
Так, при скорости в 5 узлов (около 9 км/ч) длина перископного следа составляет около 25 м. Пенный след от него хорошо заметен. Если скорость субмарины составляет 8 узлов (около 15 км/ч), то длина следа равна уже 40 м, а бурун виден на большом расстоянии.
При передвижении подводной лодки в штиль проявляется от перископа ярко выраженный белый цвет буруна и объемный пенистый след. Он остается на поверхности даже после того как устройство втянуто внутрь корпуса.
Вследствие этого, перед тем как его поднять, командир субмарины предпринимает меры к замедлению скорости движения. В целях уменьшения заметности подводной лодки оконечной части придается обтекаемая форма. На имеющихся фото перископа это легко заметить.
Иные недостатки
К недостаткам этого устройства наблюдения относятся следующие:
- Его нельзя использовать в темное время суток, а также в условиях недостаточной видимости.
- Перископ, выглядывающий из воды, без существенных затруднений может быть обнаружен как зрительно, так и с помощью радиолокационных средств вероятного противника.
- Сделанные наблюдателями фото такого перископа - что визитная карточка нахождения здесь субмарины.
- С его помощью нельзя с необходимой точностью определить дистанцию до цели. Данное обстоятельство снижает эффективность применения по ней торпед. Более того, дальность обнаружения перископа оставляет желать лучшего.
Все вышеуказанные недостатки привели к тому, что в дополнение к перископам появились новые, передовые средства наблюдения для субмарин. Это в первую очередь система радиолокации и гидроакустики.
Перископ - это обязательный прибор на подводной лодке. Внедрение в технические системы современных субмарин новых устройств (радиолокационных и гидроакустических) не понизили его роль. Они лишь дополнили его возможности, сделав подводную лодку более «зрячей» при плохой видимости, в условиях снега, дождя, тумана и т. д.
Название Фирма изготовитель Техническая характеристика Где установлен
PIVAIR(SPS), PIVAIR(SPS) К"-для АПЛ и ПЛАРБ SAGEM Оптико-электронный и оптический перископ, на котором также размешена антенна системы РПД и ИК системы. Кроме обычной бинокулярной оптики на мачте расположен секстант, 35мм кинокамера и ИК монитор. Оптическое увеличение 1,5х или 6х(12х в опционном режиме). Угол обзора 26,9, 4,5 град при угле подъема +807-10 град. Мачтовое устройство стабилизировано в 2-х плоскостях. Угол обзора осматривающей носовые и кормовые углы ИК системы 3x6 град обеспечивает быстрый обзор (при 1об/сек, или круговой поиск). Диаметр головки системы обнаружения 320мм, трубы 200мм (для SPS-S - 250 мм). Для перископа атаки - 140 мм и 180 мм соответственно. Casablanca, Emer-ande, Rubis, Saphir, Le Triomphant (версия М12/ SPS-S). L Inflexible и Le Re-doutable (все - Франция)
SMS SAGEM Экспортный вариант непроникающего внутрь ГК перископа, созданный на основе PIVAIR (SPS). Является модис)эи-кацией мачты радиоэлектронного противодействия. Испытан на Psyche (Франция, ПЛ типа Daphne). Gotland (Швеция), Kobben (Норвегия) для АПЛ и ПЛАРБ. Закуплен для испанских ПЛ типа Agosta
IMS-1 SAGEM Непроникающий внутрь ПК перископ только с ИК системой обнаружения (стабилизирована в двух плоскостях, угол подъема +30А9 град, угол обзора 5,4 град при поиске или 7x5,4 град при распознавании, элемент - IRIS CCD). Скорость при круговом обзоре - 15-20 об-мин. Скорость движения ПЛ до 12 уз. Размеры блока системы обнаружения: 208 мм диаметр, 180 кг. Диаметр мачты -235 мм. Narhvalen (Дания)
OMS SAGEM Гиростабилизированная по одной или двум осям система с ТВ камерой (угол подъема +50/-20 град, угол обзора 32 и 4 град), ИК системой (угол подъема +50А20 град, угол обзора 9 град) и стабилизированной навигационной РЛС (дальность 4-32 км, точность 2,5 град). Диаметр блока системы обнаружения 370 мм, вес 450 кг. ПЛАРБ типа Le Triomphant (Франция)
ST5 SFIM/SOPELEM Перископ атаки. Оптимальное увеличение 1,5х и 6х (угол обзора соответственно 30 и 7град). Углы подъема +30/-10 град. Всего по 1985 год выпушено 40 ед. ДПЛ Agosfa АПЛ Amethyste (Франция)
Модель J SFILM/SOPELEM Поисковый перископ, в его состав входят антенна РЛС, антенна АРА-4 и всенаправленные антенны электронной разведки. Увеличение 1,5х и 6х (углы обзора соответственно 20 и 5 гр^д) Agosta
Модель К SFIM/SOPELEM Установлен световой усилитель, при этом увеличение 5х, угол обзора 10 град, углы подъема +30/-10 град. При дневном режиме увеличение 1,5х и 6х (углы обзора соответст-венно 36 и 9 град) АПЛ типа Amethyste (Франция)
Модель L SFIM/SOPELEM Имеет те-же характеристики и устройства, что и модель К, но без секстанта, т.к. ПЛАРБ имеют специальный астроперископ MRA-2. ПЛАРБ ВМС Франции
М41 и ST3 (модернизированный) 5FIM/ SOPELEM (Франция) и Eloptro (Южная Африка) Оптические перископы атаки (ST3) и поиска (М41) были модернизированы на ПЛ ВМС Южной Африки: заменены оптический элементы, улучшены оптический характеристики системы, в том числе в условиях слабой освещенности, установлены видеодальномеры и ТВ-системы, работающие в условиях слабой освещенности, сигнал от которой подается на консоли операторов ЦП. ДПЛ типа Spear (типа Daphne) ВМС Южной Африки
Германия
STASC/3 Carl Zeiss Первый послевоенный перископ фирмы дзойного назначения - поиска и атаки. Оптическое увеличение 1,5х и 5,6х, углы обзора 40x30 град и 10x7,5 град. Углы подъема +90/-15 град. Всего было выпущено 30 ед. ДПЛ типа Narhvalen (тип 207, Дания), Kobben (тип 207, Норвегия), тип 205 (Германия), сейчас снят с вооружения.
ASC17/NavS (SER012) Carl Zeiss AS С17 - перископ атаки с фиксированными окулярами (с индикаторами пеленга в с}хжальной плоскости объектива) NavS - навигационный перископ, однотипный с AS С17, устанавливается на мачте РДП. Оптическое увеличение 1,5х и 6,0х, углы обзора 38x28 град и 9,7x5 град. Углы подъема +90/-15 град. (SERO - сокращение от ein Sehrohr- перископ (нем.)) ДПЛ типа 206 (Индонезия), типа 206А (Германия), типа 540 (Израиль)
Германия
ASC189 BS18 Carl Zeiss AS C18 и BS 18 соответственно перископы атаки и поиска (В - сокращение от eine Beobachtung - наблюдение (нем.)) Оптическое увеличение 1,5х и б,0х, углы обзора 40x30 град и 9,5x7,5 град соответственно. Углы подъема +75/-15 град. Диаметр трубы 52-180 мм и 60-180мм. ДПЛ типа 209 (Аргентина, Колумбия, Эквадор, Греция (только тип 209/1100)), Перу (Islay и Arica), Турция, Венесуэла (Sabalo).
AS С40, BS 40 (SERO 40) Carl Zeiss AS С40 и BS 40 имеют электрическую систему управления. Управление функциями (увеличение и т.п.) - кнопочное, электрическое. Выдаются данные по истинному и относительному пеленгу, углу подъема, высоте цели и дистанции до нее, данным радиоразведки. Увеличение 1,5х и 6,0х, при углах обзора 36*28град и 8x6,5 град, по углам подъема призмы +757-15 град. При поднятой антенне - +60/-15 град. Устанавливаются: лазерный дальномер, ТВ-камера, ИК шкала обзора носовых углов, работающая в диапазоне amp;-12 микрон. Имеется версия 40 Stab, стабилизированная по горизонту с использованием 2-х осевого гороскопа и 16-битового микропроцессора. ДПЛ типа 209/1200 (Греция), типа 209 (Индонезия), типа 209 (Перу, последние ПЛ серии), типа 209 (чили, Корея), типа 209/1400 (Венесуэла), Тайвань (Hai Lung)
SERO 14, SER015 Carl Zeiss SERO 14- перископ поиска, SERO 15- перископ атаки. Оптическое увеличение 1,5х и 6,0х при углах обзора 36л28 град и 8x6,5 град соответственно. Углы подъема +75/-15 град для SER014 и +60/-15 град для SER015. В состав SERO 14 входят также: - ИК система обнаружения (8-12 микрон) с американским 180-элементным модульным детектором, обеспечивает носовые углы обзора 14,2x10,6 град и 4x3 град; - дополнительный режим увеличения 12 с углами обзора 4x3 град и режим zoom. SERO 15 имеет оптический и лазерный дальномеры, а в модификации SERO 15 Mod IR еще и ИК камеру, работающую в диапазоне 3-5 микрон. Диаметры - больше, чем на серии 40 Stab. ПЛ типа 212 (Германия), ДПЛ Ula типа 210 (Норвегия)
OMS -100 Carl Zeiss Оптронная мачта с ИК и ТВ-системами наблюдения. Данные передаются на монитор в посту управления. На мачте могут быть установлены лазерный дальномер и антенна РЛС, либо только антенна РЛС. В комплект входит также антенна системы GPS и радиоразведки. ИК система работает в диапазоне 7,5-10,5 микрон (используется цифровой детектор) и имеет углы обзора 12,4x9,3 град либо 4,1x3,1 град. Углы подъема +60/-15 град. ТВ-камера (с 3 микропроцессорами) имеет углы обзора 30x22,7 град либо 3,5x2,6 град (в режиме zoom). Диаметр оптронного контейнера 220 мм, вес - 280 кг. Аппаратура управления и представления данных весит 300 кг, а мачтовое устройство - 2500 кг. Прошла испытания на ПЛ U-21 типа 206 в 1994 г.
Великобритания
CH 099 Великобритания, фирма Barr amp;Stroud (подразделение фирмы Pilkington Optronics) СН 099 - перископ атаки. Может быть оснащен ИК прибором ночного видения или высокочувствительной ТВ-камерой, но не обоими приборами вместе из-за недостатка места. Изображение формируется на экране ЭЛТ. Данные о пеленге и дистанции отображаются непосредственно в окуляре и автоматически передаются в ЦП и в систему управления огнем. Оптическое увеличение 1,5х и 6,0х. Диаметр мачты - 190мм. -
CK059 Barr amp;Stroud (подразделение фирмы Pilkington Optronics) Перископ поиска, подобен перископу атаки СН099. Диаметр мачты - 190 мм. Имеет окно больших размеров, поэтому может быть оснащен дополнительно светоусилителем с трубкой Mullard, что позволяет использовать его в ночное время. На мачту может быть установлена всенаправленная антенна радиотехнической разведки. При применении приборов ИК наблюдения и ТВ-камерой перископ может быть оборудован пультом дистанционного управления, скорость в ращения датчика может изменяться от 0 до 12 об/мин, вертикальный наклон линии визирования в пределах от -10 град до +35 град. Оператор может также регулировать масштаб увеличения, фокусировку всех устройств, управлять передачей данных ит.п. -
Великобритания
СК034/СН084 Barr amp;Stroud (подразделение фирмы Pilkington Optronics) 254-миллиметровые перископы поиска (СК 034) и атаки (СН 084). Диаметр верхней части перископа атаки - 70 мм. Оба перископа квазибинокулярные. Перископ СК 034 имеет три значения увеличения: 1,5х, 6х, и 12х. Углы обзора соответственно 24, 12,6 и 3 град. Установлен секстант типа AHPS4. Перископ СН 084 имеет значения увеличения 1,5х и 6х при углах обзора 32 и 6 град. Оснащен светоусилитилем. ИК системой наблюдения и дальномером, автоматически вычисляющим дистанцию до цели. АПЛ типа Trafalgar (Великобритания), ДПЛ типа Victoria (Uphoulder) (Канада)
СК043/СН093 Barr amp;Stroud (подразделение фирмы Pilkington Optronics) Перископ поиска СК 043 оснащен светоусилителем и ТВ-камерой, работающей при низкой освещенности. Оба канала обнаружения стабилизированы. Диаметр перископа поиска СК 043 - 254 мм, перископа атаки СН 093 - 190 мм. ДПЛ Collins (Австралия)
СК 040 Barr amp;Stroud (подразделение фирмы Pilkington Optronics) Комбинированный (поиска и атаки) перископ для малых ПЛ. Оборудован светоусилителем и дальномером. Имеет монокулярный объектив и стабилизирован по горизонту. Из-за массогабаритных ограничений отсутствуют дополнительные системы обнаружения и антенны навигационных систем, а также не выводятся показания истинного пеленга, имеется только относительная шкала координат. Окошко и объектив имеют обогрев. СМПЛ
СМОЮ Barr amp;Stroud (подразделение фирмы Rlkington Optronics) СМОЮ - это разработанная в порядке коммерческой инициативы оптоэлектронная мачта, в состав которой входят рабочая станция с двумя дисплеями фирмы Ferranti Thomson и мачтовое устройство фирмы McTaggert Scott. Рабочая станция, используя образы, полученные от различных систем обнаружения, создает синтезированный образ цели, который и передается в АСБУ. Все датчи‹и помешены в обтекаемый герметичный контейнер, а система обработки сигналов находится в ПК. В состав систем обнаружения входит ИК камера, монохромная камера с высокой разрешающей способностью, система радиоразведки и GPS. Углы обзора 3, 6, и 24 град, а углы подъема - +60/-15 град. Сейчас диаметр мачты 340 мм, но он может быть уменьшен до240 мм, при условии уменьшения угла подъема до 50 град. Мачта прошла морские испытания в 1996 г. SSN 20 Astute (Великобритания)
Type8L mod (T),Type15L mod(T) Sperry Marine Комбинация перископов для ПЛАРБ типа Ohio Type 8L установлена по правому борту ОВУ, a Type 15L - по левому борту. Type 8L несет также антенну РЛС определения дистанции, а 151-станцию PTPWLR-10. Оптическое увеличение соответственно 1,5х и 6х при углах подъема +60/-10 град. Углы обзора 32 и 8 град. Могут оснащаться ТВ - и фотокамерами. Длина перископа око-ло14м. SSBN тип Ohio (США), SSN 21 Seawolf (США) (перископы Type 8J Mod 3)
Type 18 Sperry Marine Поисковый перископ, несущий также антенну обнаружения сигналов РЛС, имеет гиростабилизированную оптическую систему, светоусилитель и ТВ-камеру для низких уровней освещенности. Модис|эикация Туре 18В имеет общую длину около 12,0 м, a Type 18D-12,6 м. Оптическое увеличение 1,5х, 6х, 12х, 24х, при углах обзора 32, 8, 4 и 2 град. Ограничения углов подъема +60/-10 град. Функциональные режимы перископа: день, ночь, оптика, ТВ, IMC (image motion compensation - компенсация движения образа цели), фотокамера и гиростабилизация.
Type 22 (NESSI^ - Оптронная система 2-го поколения для АПЛ типа Los Angeles, включающая ИК систему, работающую в диапазоне 3-5 микрон, ТВ-систему, работающую при низких уровнях освещенности, и антенну спутниковой навигации. Перископы Types 19, 20 и 21 - это различные типы оптронных мачт, данные о которых отсутствуют. ПЛА типа Los Angeles (США)
Model 76 Kollmorgen Бинокулярный, со стабилизированной оптикой, экспортный 7,5-дюймовый перископ фирмы Kollmorgen в версиях поиска и атаки. Оптическое увеличение 1,5х и 6х при углах обзора 32 и 8 град и ограничениях по углам подъема +74/-10 град для перископа атаки и +60А10 град для поискового перископа, для поискового перископа. На перископе поиска устанавливаются секстант, антенны связи, спутниковой навигации и РЭБ. Светоусилитель установлен непосредственно на мачте, а ИК система SPRITE - между оптической головкой и антенной РЭБ (угол обзора 12/4 град, при ХН 0,2 мра^о). Перископы, установленные на ПЛ различных флотов, имеют индивидуальные номера моделей. ДПЛ тип TR-1700 (Аргентина), типа 209/1400 (Бразилия), типа 209/1500 (Индия), Dolphin (Израиль), Salvatore Pe/os/(Model 767322c радиолокационным дальномером, Италия), Primo Langobardo (Model767323 с лазерным дальномером) Nazario Sauro вторые 2 ПЛ (Model 76/324), Walrus (Нидерланды), Nacken (Швеция), 209/1200 и 209/1400 Model 76/374 Турция)
Универсальная модульная мачта / Model 86/Model 90 Kollmorgen (США) Model 86 - оптронная мачта, объединяющая датчик ИКвидения, высокочувствительную ТВ-камеру и средства радиотехнического обеспечения. Для передачи информации используется волоконно-оптическая линия, управление осуществляется с помощью ЭВМ, производящей общий анализ угрозы, и с пульта управления. К числу дополнительных возможностей относятся цветной ТВ-канал, навигационная аппаратура SATNAV и обработка видеосигнала. Model 90 - это оптронная адаптация к обычному 190-мм перископу, совмещающая оптический канал с увеличением 1,5х, 6х, 12х, 18х при ограничении углов подъема +74/-10 град, ИК приемнике ограничением углов подъема +557-10 град, ТВ-камеру, лазерный дальномер, систему РЭБ и приемник‹GPS. Model 86 и 90 представляют собой коммерческие версии так называемой универсальной модульной мачты, в состав которой входит optronica фирмы Kollmorgen (США), дисплеи фирмы Loral Librascope (США), 2-х ступенчатая мачта фирмы Riva Calzoni (Италия), оконечное устройство обработки сигналов фирмы Alenia (Италия) и универсальные консоли MFGIES или CTI. Модио›икациями Model 90 являются ТОМ (тактическая оптронная мачта), OMS (оптронное мачтовое устройство обнаружения) и СОМ (компактная оптронная мачта). Последняя предназначена для СМПЛ. В начале 1994 г. Model 90 была поставлена на экспорт заказчику в Японию. АПЛ типов Seawolf и Virgnia
* По данным
The Naval Institute guide to World Naval Weapon Systems 1997-1998, pp. 638-644.
ДВИГАТЕЛИ
Подводные лодки всех типов были оснащены дизельными двигателями и электрическими двигателями. Дизели обеспечивали надводный ход лодки, а электродвигатели - подводный. Дизели, вращавшие гребные валы, были установлены на очень мощных опорах. Они занимали почти все пространство машинного отделения, так что между ними оставался лишь узкий проход. Из-за жары и запаха топлива работать в машинном отделении было крайне тяжело, к тому же здесь было очень тесно, что сильно затрудняло устранение многих механических неполадок.
Малые подводные лодки II серии обычно оснащались дизелями мощностью 350 л.с. и электродвигателями мощностью 180 или 205 л.с. На более крупные лодки VII серии сначала устанавливали два дизеля мощностью 1160 л.с., а позднее двигатели марки F46 фирмы F. Krupp Germaniawerft AG (на большинстве лодок) или аналогичные двигатели марки M6V 40/46 фирмы MAN мощностью 1400 л.с. Дизели фирмы F. Krupp Germaniawerft AG считались менее экономичными, но гораздо более надежными, однако отказаться в условиях массового строительства лодок от дизелей фирмы MAN немецкие кораблестроители так и не смогли. Электродвигатели подводных лодок VII серии имели мощность 375 л.с. Дизели фирмы MAN марки M9V 40/46 мощностью 2200 л.с. устанавливались на океанических (крейсерских) лодках IX серии, однако они оказались более подвержены поперечной качке (центр тяжести выше, чем у V-образных), что при излишне облегченной конструкции приводило к частым поломкам. Лодки IX серии обычно имели электродвигатели мощностью 500 л.с., однако на "электролодках" XXI серии мощность электродвигателей равнялась 2500 л.с., что имело важную роль при подводном ходе. Электродвигатели устанавливались на тех же гребных валах, что и дизели, и поэтому они работали в холостом режиме, когда лодка шла на дизелях; последние при этом приводили в движение генераторы, перезаряжающие аккумуляторные батареи. Основными поставщиками электродвигателей являлись фирмы Siemens , AEG и Brown-Boveri .
ШНОРКЕЛЬ
Шноркель представлял собой трубу, позволявшую субмаринам идти на перископной глубине на дизелях. В 1943 году, когда потери у подводников стали расти, шноркели появились на лодках типа VIIC и IXC, они также закладывались в конструкцию создаваемых лодок серий XXI и XXIII. Субмарины начали применять новинку в боевых действиях в первые месяцы 1944 года, а к июню того же года примерно половина лодок, дислоцированных во Франции, были оснащены ими.
На верхней головке шноркеля устанавливалась антенна детектора радарного излучения для предупреждения подводной лодки о близости противника, когда верхний конец шноркеля мог быть подвергнут облучению радиолокационной станции самолета или надводного корабля. Вместе с тем антенна, устанавливаемая на шноркеле, использовалась и для радиосвязи. Для большей скрытности находящаяся над поверхностью воды часть шноркеля покрывалась поглощающим электромагнитную энергию слоем, что уменьшало дальность его обнаружения радиолокационными средствами. На лодках VII серии шноркели убирались вперед и хранились в углублении на левой стороне корпуса, а на субмаринах IX серии это углубление находилось с правого борта. Более современные лодки XXI и XXIII серий имели телескопические шноркели, которые поднимались вертикально из боевой рубки рядом с перископом.
Однако шноркели не были лишены недостатков. Главный из них заключался в следующем: когда автоматические клапаны плотно закрывались для предотвращения попадания в дизельные двигатели морской воды, моторы начинали выкачивать воздух из лодки, что вызывало его разрежение и, соответствено, боли органов дыхания и разрывы барабанных перепонок у членов экипажа.
СЧЕТНО-РЕШАЮЩИЙ ПРИБОР
Центральное место в комплексе торпедного вооружения подводной лодки занимал размещенный в боевой рубке счетно-решающий прибор (СРП). Механически в него поступали данные о курсе подлодки и ее скорости, а также считываемое с азимутального круга перископа (в подводном положении) или прибора управления стрельбой (ПУС) (в надводном положении) направление на цель.
На самых первых лодках I и II серий вообще не было оборудования для установки гироскопического угла, соответственно, после пуска торпеды шли прямолинейно. Капитан вычислял необходимые данные для стрельбы через перископ, после чего они голосом передавались торпедистам и значение угла поворота гироскопа вручную вводилось в торпеды. Команду на пуск отдавал командир или первый вахтенный офицер, выкрикивая ее через люк в центральный пост и в торпедный отсек – торпедисту, после чего тот нажимал кнопку пуска торпеды.
Однако в 1938 году с началом серийного производства лодок VII и IX серий ситуация изменилась к лучшему. Необходимость голосовых команд отпала в связи с введением усовершенствованного счетно-решающего прибора, получившего название T.Vh.Re.S.1. Теперь данные передавались в торпедный отсек автоматически, где высвечивались на табло, после чего изменение глубины хода и угла поворота гироскопа торпед производилось торпедистами опять-таки вручную непосредственно в торпедном отсеке. Совершенствование торпедного вооружения позволило вводить гироскопический угол ± 90 градусов.
В 1939 году объединили в одно общее устройство все элементы и получили счетно-решающий прибор T.Vh.Re.S.2. Этот прибор монтировался на стенке боевой рубки и в момент атаки обслуживался боцманом в чине фельдфебеля или оберфельдфебеля. Боцман вручную вводил в прибор курс, скорость подводной лодки и пеленг на цель. Скорость устанавливал командир рулевому, курс считывался с репитера гирокомпаса, пеленг на цель - при атаке из подводного положения с азимутального круга перископа и при атаке из надводного положения с прибора управления стрельбой - мощного бинокля в прочном корпусе, установленного на мостике на тумбе со специальной подставкой. По командам командира в строгой последовательноти вводили семь других параметров: глубину хода торпеды, скорость торпеды, скорость цели, положение цели (справа или слева по курсу), курсовой угол цели, дистанцию до цели и длину цели. В течение нескольких секунд после этого прибор рассчитывал все необходимые для стрельбы данные, которые поступали на пульт управления в торпедном отсеке и учитывались при пуске.
Последний вариант, получивший название T.Vh.Re.S.3, позволял вводить данные в торпеды уже непосредственно со счетно-решающего прибора, однако это сказалось на размерах всей системы управления торпедной стрельбой и она была перенесена в центральный пост, за исключением оставшихсяся в рубке пульта ввода данных и стойки управления стрельбой. Команда на пуск торпед поступала автоматически нажатием кнопок на стойке управления стрельбой.
ШИФРОВАЛЬНАЯ МАШИНА "ЭНИГМА"
К началу Второй мировой войны немцы уже не ограничивались ненадежными шифровальными книгами, для кодировки сообщений создавались все более сложные технические устройства.
На флоте немцы широко использовали шифровальные машины "Энигма", представлявшие собой электромеханические машины размером примерно с портативную пишущую машинку со стандартной клавиатурой. Эти аппараты были достаточно просты и удобны в эксплуатации. Они работали на батарейках и являлись переносными. Подготовив аппарат к работе, оператор набирал сообщение открытым текстом, как на обычной пишущей машинке. "Энигма" автоматически производила шифрование и высвечивала соответствующие зашифрованные буквы. Второй оператор переписывал их и отправлял по радио адресату. На принимающем конце шел обратный процесс.
Принцип шифрования заключался в замене букв шифруемого текста другими буквами. Упрощенно принцип действия шифровальной машины "Энигма" следующий. Машина включала в себя три (а позднее и больше) вращающихся шифратора (ротора), каждый из которых представлял из себя толстое колесо из резины, пронизанное проводами и имеющее по 26 входных и выходных контактов по числу букв. Так как шифраторы были соединены между собой, при нажатии на клавишу буквы электрический сигнал проходил через три шифратора, затем сигнал проходил по проводникам отражателя и возвращался через три шифратора, высвечивая зашифрованную букву. Взаимное расположение шифраторов и их начальные положения определяли ключ текущего дня.
Более подробно устройство и принцип действия шифровальной машины "Энигма" рассмотрены в статье "Шифровальная машина "Энигма" на странице раздела "Факты".
В первые годы войны Великобритания несла немалые потери от немецких подводных лодок, именно поэтому для английской разведки было так важно "расколоть" шифр "Энигмы". На расшифровку немецких кодов были брошены лучшие математики и инженеры, и группа криптографов обосновалась в имении Блетчли Парк. Чтобы понять принцип действия "Энигмы", нужно было получить экземпляр этой шифровальной машины. Британское разведуправление планировало подстроить крушение захваченного немецкого самолета над Ла-Маншем, чтобы приманить подводную лодку и захватить "Энигму", но обошлись и без этого. Шифровальную машину сняли в марте 1941 года с захваченного немецкого минного тральщика "Кребс", в мае - с метеорологического судна "Мюнхен", затем еще с нескольких транспортных кораблей. Как выяснилось, и на подводных лодках, и на обычных слабовооруженных кораблях немцы разместили машины схожего типа. Правда, на подлодках использовались особые кодовые журналы, без них разгадать шифр было крайне трудно. 9 мая 1941 года англичанам удалось захватить немецкую подводную лодку U-110 , и "Энигма" вместе с журналами кодов вскоре оказалась в Блетчли Парке.
Когда британские конвои, пользуясь перехваченными данными, начали успешно уходить от подлодок и топить их, немцы догадались, что их шифр разгадан. В феврале 1942 года "Энигму" усовершенствовали, добавив еще один ротор, однако 30 октября 1942 года журналы кодов к новой машине были захвачены на подводной лодке U-559 . Пользуясь полученной информацией, математики смогли разгадать принцип работы машины, что в конечном итоге привело к тому, что в 1943 году немцы окончательно потеряли контроль над Атлантическим океаном.
ГИДРОЛОКАТОРЫ
На первых подводных лодках сначала устанавливали прибор обнаружения акустического шума, известный как "групповой гидролокатор", или GHG. Он представлял собой 11 (позднее 24) гидрофонов, размещенных в носовой части легкого корпуса полукругом вокруг баллера носовых горизонтальных рулей и связанных с приемником во втором отсеке. Так как акустические датчики крепились в носовой части лодки по бортам корпуса, точность обнаружения источника шума была приемлемой только в том случае, если пеленгуемый корабль находился на траверзе лодки.
Более совершенным прибором обнаружения акустического шума явился "сканирующий гидролокатор", или KDB. Он представлял собой вращающуюся поворотную выдвижную штангу в носовой оконечности корпуса, на которую монтировалось шесть гидрофонов. Антенна размещалась на верхней палубе сразу за сетепрорезателем, но главным недостатком ее была слабая защита от глубинных бомб, поэтому от установки этой модификации вскоре отказались.
В последние годы войны приборы обнаружения акустического шума были усовершенствованы. Был создан так называемый "балконный гидролокатор", который обеспечивал более широкий угол обзора по сравнению с GHG и KDB. Все 24 гидрофона установили внутри обтекателя, по форме напоминавшего балкон, в нижней части носа лодки. Новая схема имела высочайшую точность пеленгования (ее даже механически связали с СРП управления торпедной стрельбой) за исключением узкого сектора в 60°, находившегося прямо по корме. "Балконный гидролокатор" разрабатывался для лодок XXI серии и на лодках VII и IX серий широкого применения не нашел.
Гидролокатор S-Gerat – основная причина совершенствования лодок VII серии с типа В на тип С – на лодках так и не появился. Данный прибор рассматривался, в первую очередь, как средство обнаружения якорных мин, которые на просторах Атлантики отсутствовали. Кроме того, немецкие подводники не хотели иметь на борту какую-либо аппаратуру, которая своей работой могла бы демаскировать подводную лодку.
РАДАРЫ
Базовую радиолокационную аппаратуру начали устанавливать на подводные лодки с лета 1940 года. Первой работоспособной моделью был радар типа FuMO29. Он использовался в основном на лодках IX серии, но встречался и на нескольких лодках VII серии, его легко было узнать по двум горизонтальным рядам из восьми диполей в передней части рубки. В верхнем ряду находились антенны передатчиков, в нижнем – приемников. Дальность обнаружения крупного корабля станцией составляла 6-8 км, самолета, летящего на высоте 500 м – 15 км, точность определения направления была равна 5°.
В усовершенствованном варианте радара FuMO30, внедренном в 1942 году, диполи, смонтированные на рубке, были заменены выдвижной, так называемой "матрасной", антенной размером 1 x 1,5 м, которую убирали в щелевую нишу внутри стенки рубки. Аппаратура обнаруживала не все корабли противника из-за того, что антенна выдвигалась не очень высоко над поверхностью воды в отличие от надводных кораблей. Кроме того, за счет переотражений сигнала от волн во время шторма возникали сильные помехи, и зачастую корабли противника визуально обнаруживались раньше радара. Этот вариант радара получили лишь немногие подводные лодки.
Последний модифицированный образец, FuMO61, являлся морской версией радара ночной истребительной авиации FuMG200 "Хохентвиль". Он поступил на вооружение в марте 1944 года и был ненамного лучше FuMO30, но оказался эффективным средством обнаружения самолетов. Он работал на длине волны 54-58 см и имел антенну, почти идентичную FuМО30. Дальность обнаружения крупных кораблей составляла 8-10 км, самолетов 15-20 км, точность пеленгования была равна 1-2°.
ДЕТЕКТОРЫ РАДАРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Детектор радарного излучения FuMB1 "Метокс" появился в июле 1942 года. Конструктивно он представлял собой простейший приемник, рассчитанный на фиксирование сигнала, передаваемого на длине волны 1,3-2,6 м. Приемник соединялся с внутрилодочной трансляцией, так что сигнал тревоги слышал весь экипаж. Эта аппаратура работала с антенной, натянутой на сколоченный деревянный, так называемый "бискайский" крест; при поиске цели антенну поворачивали вручную. Однако у нее был один серьезный недостаток - хрупкость конструкции: при срочном погружении антенна часто ломалась. Применение FuMB1 позволило на полгода лишить эффективности британский противолодочный рубеж в Бискайском заливе. С конца лета 1943 года в производство была запущена новая станция FuMB9 "Ванце", фиксировавшая излучение в диапазоне 1,3-1,9 м. В ноябре 1943 года появилась станция FuMВ10 "Боркум", контролировавшая диапазон 0,8-3,3 м.
Следующий этап был связан с появлением у противника новой РЛС ASV III, работавшей на длине волны 10 см. Весной 1943 года участились доклады немецких подводников, согласно которым лодки подвергались внезапным атакам противолодочных самолетов в ночное время без предупреждающего сигнала "Метокса". Проблема, связанная с необходимостью контроля излучения в диапазоне частот английского радара ASV III, в конечном итоге была решена после появления в ноябре 1943 года системы FuMB7 "Наксос", работавшей в диапазоне 8-12 см. В дальнейшем на лодках стали устанавливать две станции: "Наксос" и "Боркум"/"Ванце"; в результате их совместного применения подводные лодки наконец получили превосходную возможность обнаружения излучения во всем диапазоне частот радаров.
С апреля 1944 года на смену им пришла станция FuMB24 "Фляйге", контролировавшая диапазон 8-20 см. На появление американских летающих лодок с радиолокационными станциями APS-3, APS-4 (длина волны 3,2 см) немцы отреагировали созданием приемника FuMB25 "Мюке" (диапазон 2-4 см). В мае 1944 года "Фляйге" и "Мюке" были объединены в комплекс FuMB26 "Тунис".
РАДИОСТАНЦИИ
Основная радиосвязь между подводной лодкой и береговым командованием обычно обеспечивалась системой связи, работавшей в диапазоне КВ 3-30 МГц. На лодках устанавливались приемник E-437-S и 200-ваттный передатчик фирмы Telefunken , а в качестве резервного - менее мощный, 40-ваттный, передатчик фирмы Lorenz .
Для радиосвязи между лодками использовался комплект аппаратуры в диапазоне СВ 300-3000 кГц. Он состоял из приемника Е-381-S, передатчика Spez-2113-S и небольшой выдвижной антенны с круглым вибратором в правом крыле ограждения мостика. Эта же антенна играла роль радиопеленгатора.
Возможности использования волн СДВ диапазона 15-20 кГц раскрылись только в ходе войны. Выяснилось, что радиоволны этого диапазона при достаточной мощности передатчика могут проникать через поверхность воды и приниматься на лодках, находящихся на перископной глубине. Для этого требовался чрезвычайно мощный передатчик на суше, и этот 1000-киловаттный передатчик "Голиаф" был сооружен во Франкфурте-на-Одере. После этого все приказы, передаваемые командованием подводного флота, стали транслироваться в KB и СДВ диапазонах. Сигналы передатчика "Голиаф" принимались на широкополосный приемник E-437-S фирмы Telefunken с использованием той же круговой выдвижной антенны.
Перископ подводной лодки относится к устройствам оптического наведения и прицеливания. Перископ состоит из головной части, включающей защитное стекло, поворотный визирный блок с механизмом наведения по высоте и систему смены увеличений, окулярной части, содержащей коллектив, отклоняющее зеркало и окуляр, соединенные трубой, внутри которой размещены по ходу оптического луча объектив и оборачивающие системы, и оборудованной в нижней части механизмом горизонтального наведения. Защитное стекло и поворотный визирный блок в виде прямоугольной призмы-куба выполнены биспектральными. В головную часть перископа введен дополнительный канал наблюдения, соединенный с основным каналом через прямоугольную призму-куб. Между осью вращения прямоугольной призмы-куба и механизмом наведения по высоте введен дифференциал, один вход которого подключен к механизму наведения по высоте, а другой - к вновь введенной системе управления поворотом призмы на постоянный угол. В окулярную часть перископа, между отклоняющим зеркалом и окуляром, введен поляризационный фильтр, имеющий возможность поворота вокруг оптической оси прибора, при этом он может быть удален из прибора. Изобретение позволяет увеличить многофункциональность перископа, повысить надежность работы устройства при различных внешних условиях. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок. Известен перископ подводной лодки по , состоящий из головной и окулярной частей, соединенных трубой. Перископ имеет один визуальный канал наблюдения, содержащий установленные по ходу оптического луча защитное стекло, визирный блок в виде прямоугольной призмы, объектив, оборачивающие системы, коллективы, окулярную прямоугольную призму и сам окуляр. Описанная конструкция перископа имеет следующие недостатки: 1. Перископ имеет один канал наблюдения, следовательно, у него ограниченные возможности наблюдения при неблагоприятных условиях; 2. Перископ не может визировать на курсовых углах солнца, так как отраженный от поверхности воды свет, попадая в глаз оператору, не позволяет ему видеть цель. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции является перископ по , состоящий из головной части в виде визирной призмы, установленной в верхней части трубы. Труба содержит оптику и перемещается в вертикальном направлении под воздействием подъемного механизма благодаря подшипникам, установленным в верхней части корпуса подлодки, и оборудована в нижней части подвесным механизмом горизонтального наведения, включающего неподвижную часть и двигатель. Неподвижная часть механизма горизонтального наведения соединена с трубой при помощи роликового упорного подшипника, который позволяет трубе вращаться вокруг вертикальной оси под воздействием двигателя. Перископ содержит также подвижный относительно корпуса подлодки окулярный блок, содержащий отклоняющие зеркала и окуляр. Прототип обладает следующими недостатками: 1. Конструкция обладает одним каналом наблюдения, что существенно ограничивает информационные возможности прибора; 2. В прототипе не предусмотрена возможность визирования на курсовых углах солнца; 3. При деформации корпуса лодки во время ее эксплуатации (под постоянным давлением воды и внешними воздействиями ударного характера) возможна расцентрировка подшипников перископа и подшипников механизма горизонтального наблюдения, что может привести к заклиниванию трубы при повороте прибора вокруг вертикальной оси. 4. Защитное стекло и визирный блок выполнены из материалов, прозрачных только для излучения видимого диапазона спектра. Задача изобретения состоит в увеличении многофункциональности перископа, повышении надежности работы устройства при различных внешних условиях. Задача решается в предлагаемом перископе подводной лодки, состоящем из основного визуального канала, содержащего расположенные последовательно по ходу оптического луча защитное стекло, поворотный визирный блок с механизмом наведения по высоте и систему смены увеличений, расположенные в головной части перископа, а также окулярную часть, соединенную трубой с головной частью перископа, внутри которой размещены по ходу оптического луча объектив и оборачивающие системы, и оборудованной в нижней части механизмом горизонтального наведения. Окулярная часть содержит коллектив, отклоняющее зеркало и окуляр. Предлагаемый перископ отличается от прототипа тем, что в головную часть перископа введен дополнительный канал наблюдения. Поворотный визирный блок выполнен в виде прямоугольной призмы-куба, оптически связанной с основным и дополнительным каналами наблюдения. Защитное стекло и прямоугольная призма-куб выполнены биспектральными, при этом между осью поворота прямоугольной призмы-куба и механизмом наведения по высоте введен дифференциал, один вход которого подключен к механизму наведения по высоте, а другой к вновь введенной системе управления поворотом призмы на постоянный угол. В окулярную часть перископа, между отклоняющим зеркалом и окуляром, введен поляризационный фильтр, имеющий возможность поворота вокруг оптической оси прибора и удаления из основного визуального канала перископа. Предложен вариант изобретения, который отличается тем, что неподвижная часть механизма горизонтального наведения в поднятом положении перископа соединена с верхней частью корпуса подводной лодки системой штырей, имеющих две степени свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Сущность изобретения заключается в следующем. Сущность изобретения пояснена чертежом, на котором показан общий вид предлагаемого устройства. Предлагаемый перископ подводной лодки состоит из головной части 1 и окулярной части 2, соединенных между собой трубой 3. Головная 1 и окулярная 2 части перископа составляют единое целое с трубой 3 перископа, прикреплены к ней. Основной (визуальный) канал наблюдения перископа содержит расположенные последовательно по ходу оптического луча защитное стекло 4, поворотный визирный блок в виде прямоугольной призмы-куб 5, систему смены увеличений 6, состоящую из объектива и окуляра, расположенные в головной части 1 прибора, объектив 7, оборачивающие системы 8, находящиеся внутри трубы 3 перископа, коллектив 9, отклоняющее зеркало 10, поляризационный фильтр 11 и окуляр 12, размещенные в его окулярной части 2. С прямоугольной призмой-кубом оптически связан телевизионный или тепловой дополнительный канал наблюдения 13. Прямоугольная призма-куб 5 приводится в движение при помощи дифференциала 14, который связывает ee c механизмом наведения по высоте 15 при нацеливании перископа на объект или системой поворота призмы на постоянный угол 16 при переключении призмы 5 с основного канала на дополнительный 13. Перископ содержит подъемный механизм, который состоит из многошкифного блока (полистпаста), состоящего из подвижных шкифов, которые приводятся в движение домкратами. Труба 3 имеет возможность перемещения в вертикальном направлении на подшипниках скольжения 17, расположенных наверху корпуса подлодки. Труба 3 оборудована в нижней части подвесным механизмом горизонтального наведения 18, состоящего из двигателя 19 и неподвижной части 20. В верхнем, поднятом положении перископ фиксируется на верхней части корпуса подлодки при помощи соединительного узла, состоящего из "стыковочной" 21 и "плавающей" 22 шайб. "Стыковочная" шайба 21 крепится к внутренней части 23 подволока подлодки, а "плавающая" 22 свободно закреплена на неподвижной части 20 механизма горизонтального наведения. В "плавающей" шайбе 22 предусмотрены два штыря 24 и два паза 25, сориентированные под 90 градусов друг к другу. При соединении шпонки 26, закрепленные на неподвижной части механизма горизонтального наведения, входят в пазы 25 "плавающей" шайбы. Шпоночное соединение 25-26 дает возможность смещения "плавающей" шайбы на допускаемую величину только в направлении линии, соединяющей два шпоночных паза "плавающей" шайбы. В "стыковочной" шайбе 21 предусмотрены гнезда 27, размер которых четко соответствует рабочему размеру штырей 24 "плавающей" шайбы 22 в направлении, перпендикулярном линии, соединяющей гнезда "стыковочной " шайбы и превышает его (имеет допуск) в диаметральном направлении. Таким образом "плавающая" шайба 22 имеет возможность смещения в горизонтальной плоскости, в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Пучок лучей от цели попадает в защитное стекло перископа 4 и далее на визирную призму-куб 5, которые выполнены бисспектральными и пропускают излучение в видимом и инфракрасном (ИК) диапазонах. Визирная призма-куб 5 на гипотенузной поверхности имеет цветоделительный слой, и пучки видимого диапазона отражаются практически полностью или в основной визуальный канал наблюдения или в дополнительный 13, если он выполнен телевизионным, а пучки ИК излучения полностью отражаются в дополнительный канал, если он выполнен тепловым. Дополнительный канал (в любом варианте) формирует изображение объекта на электронном приемном устройстве. В диапазоне ИК излучения существует два окна (первое - с длинами волн от 3 до 5 мкм, а второе - с длинами волн от 8 до 14 мкм), которые хорошо пропускаются атмосферой Земли, именно в этих диапазонах и работают ИК приборы наблюдения. Телевизионный канал наблюдения работает в спектральном диапазоне от 0,4 мкм до 1,05 мкм, то есть использует все видимое электромагнитное излучение, а основной визуальный канал работает только на длинах волн, воспринимаемых человеческим глазом, то есть от 0,4 до 0,7 мкм. Телевизионный дополнительный канал так же, как и тепловой дополнительный канал, обеспечивает возможность работы перископа при неблагоприятных условиях (в темноте). Таким образом, основной и дополнительный каналы наблюдения работают абсолютно автономно независимо друг от друга и последовательно, перископ работает либо на визуальном, либо на дополнительном тепловом или телевизионном канале. Единственно, что их объединяет - это защитное стекло и призма-куб, которые выполнены биспектральными и работают как в оптическом, так и ИК диапазонах наблюдения. Призма-куб 5 устанавливается в головной части 1 перископа с возможностью визирования по высоте (в вертикальном направлении) при нацеливании перископа на объект с помощью дифференциала 14, один вход которого соединен с механизмом наведения по высоте 15, а другой - к системе управления поворотом призмы на постоянный угол 16. После визирной призмы 5 пучок попадает в систему смены увеличения 6, состоящую из объектива и окуляра. Далее луч проходит объектив 7 и оборачивающие системы 8, размещенные в трубе 3 перископа, и направляется в окулярную часть 2, отражается от зеркала 10 и горизонтальным ходом попадает в линзовую систему окуляра 12. В основной визуальный канал вводится отсекающий и поляризационный светофильтр 11 для увеличения контраста цели, для ликвидации отраженных солнечных или лунных бликов, солнечных и лунных дорожек. Направление пучка лучей в дополнительный канал наблюдения 13 (тепловой или телевизионный) осуществляется переключением призмы-куба 5. Это переключение осуществляется при помощи дифференциала 14, соединенного с системой поворота призмы- куба на постоянный угол 16. Труба 3 перемещается в вертикальном направлении при помощи подъемного механизма и в верхнем поднятом положении штыри "плавающей" шайбы 21 входят в пазы "стыковочной" шайбы 22, соединяя перископ с верхней частью корпуса подводной лодки 23, так что система штырей имеет две степени свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Труба 3 в поднятом положении получает возможность вращения вокруг своей вертикальной оси при помощи двигателя 19 механизма горизонтального наведения 18. Такое соединение перископа с корпусом подводной лодки 23 предотвращает возможность расцентрировки подшипников, соединяющих трубу 3 перископа с верхней частью корпуса подлодки 23, и подшипников, соединяющих трубу 3 перископа с неподвижной частью 20 механизма горизонтального наведения 18, что может привести к заклиниванию трубы при повороте прибора вокруг вертикальной оси при воздействии на нее давления воды и внешних воздействий ударного характера. Литература 1. С.Г.Бабушкин и др. Оптико-механические приборы, Москва, "Машиностроение", 1965, стр. 286. 2. Франция, заявка N 2488414, приоритет 06. 06. 80, МПК G 02 В 23/08, опубликовано 12. 02. 82 N 6 (прототип).
Формула изобретения
1. Перископ подводной лодки, состоящий из основного визуального канала, содержащего расположенные последовательно по ходу оптического луча защитное стекло, поворотный визирный блок с механизмом наведения по высоте и систему смены увеличений, расположенные в головной части перископа, а также окулярную часть, соединенную трубой с головной частью перископа, внутри которой размещены по ходу оптического луча объектив и оборачивающие системы, и оборудованной в нижней части механизмом горизонтального наведения, причем окулярная часть содержит коллектив, отклоняющее зеркало и окуляр, отличающийся тем, что в головную часть перископа введен дополнительный канал наблюдения, поворотный визирный блок выполнен в виде прямоугольной призмы-куба, оптически связанной с основным и дополнительным каналами наблюдения, защитное стекло и прямоугольная призма-куб выполнены биспектральными, при этом между осью поворота прямоугольной призмы-куба и механизмом наведения по высоте введен дифференциал, один вход которого подключен к механизму наведения по высоте, а другой - к вновь введенной системе управления поворотом призмы на постоянный угол, в окулярную часть перископа, между отклоняющим зеркалом и окуляром введен поляризационный фильтр, имеющий возможность поворота вокруг оптической оси прибора и удаления из основного визуального канала перископа. 2. Перископ подводной лодки по п.1, отличающийся тем, что неподвижная часть механизма горизонтального наведения в поднятом положении перископа соединена с верхней частью корпуса подводной лодки системой штырей, имеющих две степени свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Похожие патенты:
Изобретение относится к транспортным средствам, а именно к устройствам для улучшения обзора окружающей обстановки при движении транспортных средств, и предназначено для установки преимущественно на легковых автомобилях. Устройство улучшения обзора для транспортного средства содержит видеокамеру, установленную в верхней части складывающейся посредством привода полой стойки, закрепленной на корпусе транспортного средства, дисплей с пультом управления складыванием стойки, размещенные внутри транспортного средства, а также пульт управления с приводом. Внутри стойки проложены электрические кабели, соединяющие видеокамеру с дисплеем. Стойка выполнена в виде конической мачты, состоящей из неподвижной и подвижной частей. На корпусе транспортного средства закреплена неподвижная часть, которая соединена с подвижной с возможностью вращения последней относительно нее на 180° при помощи электродвигателя. Электродвигатель размещен в неподвижной части. Вращение ограничено упорами, расположенными в неподвижной части. Достигается упрощение конструкции и повышение удобства использования устройством улучшения обзора для транспортного средства. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок. Перископ подводной лодки содержит корпус-тумбу, зафиксированную на прочном корпусе судна, внутри которой герметично установлена труба перископа с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного механизма, которая соединяет головную часть перископа и бугель, состоящий из двух частей, связанных между собой. Одна из частей бугеля соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения, а вторая имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа и прикреплена к трубе перископа. Перископ выполнен не проникающим в прочный корпус судна. Подъемный механизм расположен внутри корпуса-тумбы и состоит из электродвигателя с редуктором и двух вертикальных ходовых винтов. Верхние и нижние концы винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, параллельной оси перископа. С первой невращающейся частью бугеля каждый ходовой винт кинематически связан при помощи плавающей гайки. Достигается повышение надежности и удобства эксплуатации перископа. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к оптическому приборостроению, к устройствам оптического наведения и прицеливания, а именно к перископам подводных лодок. Перископы бывают как проникающие внутрь корпуса лодки, так и не проникающие. Не проникающие внутрь корпуса лодки перископы имеют преимущество, так как они без особых осложнений сохраняют герметичность наблюдательного поста подлодки и обеспечивают более удобное место для размещения оператора. При таком размещении оператор обеспечен зафиксированным монитором-окуляром, который, хотя и усложняет оптическую систему перископа, но позволяет отслеживать цель, не поворачивая монитор-окуляр вокруг своей оси. Оптический канал в таких перископах заменен на оптико-электронные каналы, использующие электрические сигналы, передаваемые по кабелю, что делает принципиально возможным размещение перископа не только над центральным постом, что является обязательным для традиционных перископов, но и в других местах на прочном корпусе. Перископы подобного типа самостоятельно выдвигаются в рабочее положение. Перископы подобного типа выпускаются всеми ведущими фирмами мира в области перископостроения, например, Kollmorgen Corp и Hughes Aircraft Со (США), Sagem SA (Франция), Pilkington Optronics (Великобритания). Riva Calzony (Италия), Carl Zeiss (Германия) . Проникающие внутрь корпуса судна перископы заставляют оператора двигаться вслед за окуляром и требуют больше места внутри корпуса подлодки. Современные проникающие внутрь корпуса лодки перископы не требует больше от оператора приспосабливаться к неудобным низким позициям, как это было при размещении окулярной части в основании трубы перископа. Эта проблема решилась при помощи монтирования перископа внутри корпуса-трубы, прикрепленного к жесткому корпусу судна. Окуляр сохраняет постоянную позицию вне зависимости от положения головной части и трубы перископа, которые двигаются вверх и вниз внутри корпуса-тумбы при помощи подшипников скольжения и подъемного механизма . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции является проникающий в прочный корпус лодки перископ по , содержащий корпус-тумбу, закрепленную на прочном корпусе судна, трубу, соединяющую головную и окулярную части, которая содержит оптику и перемещается в вертикальном направлении под воздействием подъемного механизма благодаря подшипникам, установленным в верхней части корпуса подлодки и верхней части корпуса-тумбы, и оборудована в нижней части трубы - бугеле подвесным механизмом горизонтального наведения, включающего невращающуюся часть и двигатель. Невращающаяся часть механизма горизонтального наведения соединена с трубой при помощи роликового упорного подшипника, который позволяет трубе вращаться вокруг вертикальной оси под воздействием двигателя. Перископ содержит также неподвижный относительно корпуса подлодки окулярный блок. Прототип обладает следующими недостатками: 1. Сложность в обеспечении герметичности наблюдательного поста подлодки, так как труба перископа проникает в прочный корпус судна. 2. Невозможность поворота по курсовому углу при опущенном положении трубы и при ее неполном подъеме, что осложняет эксплуатацию прибора. Задача изобретения заключается в повышении надежности и удобства эксплуатации перископа. Поставленная задача осуществляется в предлагаемом перископе подводной лодки, содержащем корпус-тумбу, зафиксированную на прочном корпусе судна, внутри которого герметично установлена труба перископа с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного механизма, которая соединяет головную часть перископа и бугель. Бугель состоит из двух частей, связанных между собой посредством подшипника, при этом одна из частей бугеля соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения, а вторая имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа и прикреплена к трубе перископа. Предлагаемый перископ отличается от прототипа тем, что перископ выполнен не проникающим в прочный корпус судна. Подъемный механизм расположен внутри корпуса-тумбы и состоит из электродвигателя с редуктором, и по меньшей мере двух вертикальных ходовых винтов. Верхние и нижние концы винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы с возможностью вращения вокруг вертикальной оси параллельной оси перископа, а с первой, невращающейся частью бугеля каждый ходовой винт кинематически связан при помощи плавающей гайки. Предлагаются варианты перископа, отличающиеся тем, что верхние и нижние концы вертикальных ходовых винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы при помощи подшипников, а плавающие гайки имеют возможность произвольного перемещения в параллельных горизонтальных плоскостях в пределах 1-1,5 мм. Электродвигатель и редуктор подъемного механизма зафиксированы на основании корпуса-тумбы. Сущность изобретения заключается в повышении надежности и удобства эксплуатации перископа путем осуществления возможности подъема и опускания трубы перископа в любом положении по курсовому углу, а также в осуществлении возможности предварительного наведения перископа на цель в его опущенном положении. Это осуществляется путем создания точки опоры для поворота трубы по курсовому углу при ее опущенном положении и при ее неполном подъеме, которая создается при помощи соединения невращающейся части бугеля с ходовыми вертикальными винтами, верхние и нижние концы которых зафиксированы на корпусе-тумбе. Сущность изобретения пояснена чертежом. На чертеже показана конструкция предлагаемого устройства. Как видно из чертежа перископ подводной лодки содержит корпус-тумбу 1, зафиксированную на прочном корпусе судна 2, внутри которой установлена труба 3 посредством опор, расположенных в верхней части корпуса-тумбы и подшипников скольжения 4. Соединения выполнены герметичными посредством грязевых и герметизирующих манжет 5. Труба 3 соединяет головную часть 6 и бугель перископа 7 и не проникает в прочный корпус лодки 2. Бугель 7 состоит из двух частей, одна из которых 8 соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения бугеля, а вторая 9 дополнительно имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа при помощи механизма горизонтального наведения и жестко соединена с трубой перископа 3. Части бугеля соединены между собой посредством подшипника 10. Электродвигатель с редуктором 11 механизма горизонтального наведения прикреплен к невращающейся части бугеля. Подъемный механизм состоит из электродвигателя с редуктором 12, которые зафиксированы на основании корпуса-тумбы 1 и вертикальных ходовых винтов 13. Верхние и нижние концы винтов соединены с верхней частью корпуса-тумбы и его основанием соответственно при помощи подшипников 14. Винты соединены с невращающейся частью бугеля 8 с возможностью перемещения в параллельных горизонтальных плоскостях в пределах допустимого люфта (примерно 1 мм), при помощи плавающей гайки 15. Люфт вызван погрешностью изготовления ходовых винтов. Устройство работает следующим образом. Труба перископа 3 под воздействием электродвигателя подъемного механизма 12 двигается в вертикальном направлении при помощи вертикальных ходовых винтов 13, по которым скользит плавающая гайка 15. Труба перископа 3 может разворачиваться по курсовому углу (вокруг вертикальной оси перископа) в любом положении по ходу движения в вертикальном направлении, так как существует точка опоры, образованная соединением невращающейся части бугеля 8 с ходовыми винтами 13 посредством плавающей гайки 15. Литература 1. Справочник "Janes" (1998-1997 год)-"Sumbarint weapont control syptems. Optronic masts"). 2. Патент Франции N 2488414 (прототип).
Формула изобретения
1. Перископ подводной лодки, содержащий корпус-тумбу, зафиксированную на прочном корпусе судна, внутри которой герметично установлена труба перископа с возможностью вертикального перемещения при помощи подъемного механизма, которая соединяет головную часть перископа и бугель, состоящий из двух частей, связанных между собой посредством подшипника, при этом одна из частей бугеля соединена с корпусом-тумбой с возможностью вертикального перемещения, а вторая имеет возможность вращения относительно вертикальной оси перископа и прикреплена к трубе перископа, отличающийся тем, что перископ выполнен не проникающим в прочный корпус судна, подъемный механизм расположен внутри корпуса-тумбы и состоит из электродвигателя с редуктором и по меньшей мере двух вертикальных ходовых винтов, верхние и нижние концы которых соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, параллельной оси перископа, а с первой, невращающейся частью бугеля каждый ходовой винт кинематически связан при помощи плавающей гайки. 2. Перископ по п.1, отличающийся тем, что верхние и нижние концы вертикальных ходовых винтов соединены соответственно с верхней частью и основанием корпуса-тумбы при помощи подшипников, а плавающие гайки имеют возможность произвольного перемещения в параллельных горизонтальных плоскостях в пределах 1-1,5 мм. 3. Перископ по п.1 или 2, отличающийся тем, что электродвигатель и редуктор подъемного механизма зафиксированы на основании корпуса-тумбы.
