Дальность до цели. История отечественных танковых дальномеров

С обновлением 1.19.1 у вас появилась возможность включить перманентное отображение дистанции до техники (союзной и противника) в её маркере. А как работает определение дистанции до цели на боевых машинах в реальной жизни? Предлагаем вам ознакомиться с данной темой и пройти по ней тест в нашей сегодняшней статье.

История развития отечественных танковых дальномеров

Стрельба — это наука, и имя ей — «математика». Точный выстрел поддаётся расчёту. И чем большее количество поправок на условия стрельбы учитывается в расчёте, тем выстрел будет точнее. Однако самое главное знание при расчёте стрельбы — это дистанция до цели. Снаряд, покидая ствол орудия, тут же под действием силы гравитации начитает стремиться к центру масс планеты и описывает дугу — баллистическую кривую. Есть такой термин, который часто применяют к стрельбе из наших любимых танков: «прямой выстрел» или «дальность прямого выстрела». Но даже такой выстрел на самом деле не представляет прямолинейный полёт снаряда. Он всего лишь говорит о том, что на расстоянии до цели снаряд в своём движении не превышает её высоту. Таким образом, наводчик всегда должен принимать во внимание дистанцию, придавая стволу орудия некий угол по вертикали. Ошибся — получил недолёт или перелёт. Но как узнать расстояние до цели?

На первых танках это делалось исключительно «на глаз». Дистанции боя составляли максимум полкилометра, а орудие наводилось вручную самым примитивным способом. Стрелок упирался плечом в пушку и целился по мушке, как из обычной винтовки. Однако уже с начала 30-х годов XX века по мере увеличения мощности орудий, увеличения начальной скорости снаряда и увеличения дальности стрельбы встал вопрос более точного определения дистанции. На помощь пришла математика. В прицелы были встроены дальномерные шкалы с сетками в так называемых «тысячных». Что такое «тысячная»? Это постоянная неизменяемая угловая величина, привязанная к метрической системе измерений. Горизонт вокруг наблюдателя вместо 360° был разделен на 6000 равных частей. Одна такая часть, 1/6000 круга, и стала называться «тысячной» дистанции. На любом расстоянии от наблюдателя «тысячная» составляет одну тысячную часть этого расстояния, развернутую перпендикулярно к оси наблюдения по фронту. На расстоянии 100 метров от стрелка одна тысячная по горизонту занимает расстояние 10 см, на 200 м — 20 см, на 300 м — 30 см и так далее. На дистанции 1 км одна тысячная равна 1 метру. Отсюда, зная геометрические размеры цели (длину, ширину или высоту) и видя, сколько «тысячных» на шкале она закрывает, можно было очень быстро вычислить расстояние по формуле:

Д = (В х 1000)/У

Где Д — дистанция до цели; 1000 — постоянная неизменяемая математическая величина, присутствующая всегда в этой формуле; У — число «тысячных», закрывающих цель; В — известная длина, ширина или высота цели в метрах. Для упрощения часто просто делили В на У, переводя затем полученное расстояние из километров в метры. Такой расчёт вошёл даже в официальные методики испытаний. Неподготовленному человеку описанный метод, получивший наименование «база на цели», покажется невероятно сложным. Однако в процессе обучения и тренировок навык расчёта расстояния вырабатывался достаточно быстро. Например: на вас прёт танк, мы знаем, что его ширина около 3 метров, по шкале его перекрывают 3 деления (3 тысячные). Три делим на три, получаем один — один километр дистанции или 1000 метров. Всё просто. Нужно лишь научиться быстро делить в уме. Отсюда требования к качеству образования.

Ещё одно требование — необходимость знать размеры целей. Первоначально прицелы имели только одну горизонтальную шкалу. Хорошо, если ты знаешь длину и ширину цели. А если она в другом ракурсе? Например, под углом? Это побудило на введение ещё и вертикальной шкалы, которая со временем стала основной. Соответственно, нужно было знать только высоту цели. Позже пошли ещё дальше — по пути усреднения. Так, в советских прицелах шкала была рассчитана на цель высотой от 2,5 до 2,8 м. в последнем случае это соответствовало приблизительной высоте американского танка М60 в качестве вероятного противника. Разумеется, такое округление не шло на пользу точности. Погрешность измерения дистанции методом «база на цели» составляла в среднем 15%. Соответственно, с ростом дальности абсолютная погрешность катастрофически возрастала. Но на этом принципе была основана работа прицелов практически всех стран до второй половины 1940-х – начала 1950-х годов, когда начали появляться более совершенные специализированные приборы — дальномеры.

Метод «База на цели»

Одна тысячная дистанции в см, развёрнутая по фронту.

Метод «База на цели»

ПТ-1. Танковый перископический панорамный прицел обр. 1932г. Самый массовый прицел на танках РККА с начала 1930-х годов и до 1943 года. Для определения дистанции в нём была установлена дальномерная шкала в тысячных.

Метод «База на цели»

Вид на автомашину через прицел ПТ-1 с горизонтальной шкалой. Наводка перекрестия (точки прицеливания на машину).

Метод «База на цели»

Вид на автомашину через прицел ПТ-1 с горизонтальной и вертикальной шкалами (новой сеткой). Наводка цифрами на цель. При этом наблюдается частичное затемнение цифрами, что отмечалось в отчётах как недостаток. Тем не менее, новая шкала позволяла замерять дальность независимо от ракурса цели.

1 2 3 4

Дальномер (как и длинноствольные орудия крупных калибров, механизмы заряжания) пришёл на танки с кораблей. Уже в Первую мировую войну, когда танки только учились ползать по полям сражений, дредноуты вели стрельбу на дальности больше 20 км. Замер расстояния обеспечивался оптическими дальномерами. Общая схема такого прибора представляет два разнесённых на некоторое расстояние друг от друга (база) набора линз с зеркалами, которые меняют угол обзора в зависимости друг от друга. При этом изображение в окуляре получается разделённым по горизонтали на две части. Чтобы узнать расстояние, нужно было, изменяя положение линз и зеркал, совместить обе части в единую картинку. В этом случае шкала показывала дистанцию в метрах либо иных принятых единицах измерения.

Чем больше дальность измерения и требуемая точность, тем длиннее должна быть база. Так, на линкорах она могла составлять несколько метров. И это было главное обстоятельство, затруднявшее размещение оптического дальномера в танке. Задачу упрощало лишь одно: максимальная дальность замера из танка не превышала 4000–5000 метров. Хотя бы просто по условиям видимости. Это позволяло уменьшить базу дальномера до приемлемых размеров. Так, в октябре 1944 года компанией Krupp были начаты работы по установке оптического дальномера с длиной базы 1,6 м в танк Tiger Ausf. B. Выпуск первых башен с этим прибором должен был начаться в июле 1945 года. В 1947 году в США оптический дальномер был установлен в опытный танк T29E3, вооружённый 105-мм орудием. А с июня 1951 года у них в массовую серию пошёл танк M47 Patton II, вооружённый 90-мм пушкой M36. Характерной чертой его башни были так называемые «лягушачьи глазки» — бронировки объективов оптического дальномера М12, расположенные в передней части башни с её обоих бортов.

Метод «База на цели»

Принципиальная схема монокулярного дальномера. S1 и S2 — концевые отражатели; O1 и O2 — объективы; S1' и S2' — центральные зеркала; К — клиновой компенсатор; Ок — окуляр; F — фокальная плоскость окуляра. Лучи от бесконечно удалённого предмета падают на концевые отражатели S1 и S2 параллельным пучком и, пройдя объективы O1 и O2, поступают на центральные зеркала (призмы) S1' и S2', которые установлены под углом 90° одно к другому и в поле зрения образуют горизонтальную линию раздела, делящую поле зрения пополам. Лучи из левой ветви дальномера зеркалом S1' направляются в нижнюю часть поля зрения, а из правой зеркалом S2' — в верхнюю часть поля зрения. Изображение предмета строится в фокальной плоскости окуляра и рассматривается через окуляр одним глазом. Поэтому дальномеры такого типа называются монокулярными.

Метод «База на цели»

Изображение в монокулярном дальномере. а — изображение предмета, находящегося на конечном расстоянии; б — изображение предмета, находящегося в бесконечности. Если предмет находится на конечном расстоянии, то изображения в верхней и нижней частях поля зрения получаются несовмещёнными, т.к. лучи от цели падают на концевые отражатели под различными углами. Величина смещения двух половинок изображения зависит от дальности до предмета. Чем больше дальность, тем меньше будет смещение изображения. Таким образом, дальномером можно измерять смещения половинок изображения — в линейных мерах. Практически измерение дальности монокулярным дальномером сводится к совмещению двух половинок изображения. Достоинством монокулярных дальномеров является простота измерения дальности. Однако для работы с ними необходимо, чтобы наблюдаемые предметы имели контрастные очертания. Дальномерщики быстро утомляются, а измерение дальностей до целей при движении танков практически невозможно. Поле зрения дальномера делится линией раздела, что затрудняет его использование как наблюдательного прибора.

Метод «База на цели»

 

Оптическая схема стереоскопического дальномера. В стереоскопических дальномерах (в отличие от монокулярных дальномеров) центральные зеркала (или призмы) S1' и S2' направляют изображение из левой и правой ветвей дальномера не в один окуляр, а в два. Поэтому дальность в стереоскопическом дальномере измеряется путем совмещения по глубине изображений предмета и измерительной марки в поле зрения дальномера. Эти марки (чаще всего в виде ромбика) наносятся на плоскопараллельные пластинки, установленные в фокальной плоскости объективов. Центры измерительных марок лежат на оптической оси левой и правой ветвей дальномера. При наблюдении через окуляры дальномера бесконечно удалённого предмета в поле зрения видны изображения предмета и марки, совмещённые по глубине. Если же наблюдаемый предмет находится на конечном расстоянии, то его изображение через правую ветвь дальномера (при той же установке компенсатора) сместится на величину, равную разности (а — b). Поэтому изображения предмета и измерительной марки будут казаться на разных по глубине расстояниях от дальномера. При пользовании компенсатором с подвижной длиннофокусной линзой можно полностью скомпенсировать разность между а и b, т. е. а - b = 0.

При этом изображения предмета и марки будут казаться расположенными в одной плоскости по глубине. Так как компенсатор связан с дальномерной шкалой, то при совмещении измерительной марки и цели в одну плоскость по глубине на дальномерной шкале будет показана соответствующая дальность в метрах. Достоинством стереоскопических дальномеров считается то, что они дают возможность измерять дальности до любых тактических целей независимо от того, движутся эти цели или неподвижны. Кроме того, дальномеры могут быть использованы в качестве хороших наблюдательных приборов. Для работы на стереоскопических дальномерах необходимо иметь специально подготовленных стереоскопистов-дальномерщиков, которых нужно систематически тренировать для получения точных результатов при измерении дальности.

 

 

1 2 3

В СССР первый оптический дальномер марки ТКД-09 был установлен на рабочем месте командира самоходной артустановки СУ-122-54 (Объект 600) в 1949 году. Этот прибор имел базу всего 900 мм и мог использоваться только для стрельбы с места. Время замера тоже оказалось слишком большим для танка — порядка 20–40 секунд. Но самое главное: для работы с этим дальномером требовались люди, обладающие стереоскопическим зрением. Тем не менее, это был вполне рабочий серийный прибор.

В 1952–1954 годах в ходе опытно-конструкторских работ (ОКР) по созданию командирских танков на базе среднего Т-54 была опробована установка в них новых монокулярных вертикально-базных дальномеров. Их отличие было в том, что базовая труба была расположена не горизонтально, а вертикально. В 1955–1956 годах монокулярный вертикально-базный дальномер ДА-300 установили и в опытном образце линейного танка Т-54. Он успешно прошёл полигонные испытания, но до серии не дотянул — танки Т-54, Т-55 и Т-62 так и остались без дальномеров. Было решено оборудовать ими танки нового поколения.

Метод «База на цели»

Общий вид самоходной артиллерийской установки СУ-122-54 (Объект 600), оснащённой танковым стереоскопическим командирским дальномером ТКД-09.

Метод «База на цели»

Общий вид самоходной артиллерийской установки СУ-122-54 (Объект 600), оснащённой танковым стереоскопическим командирским дальномером ТКД-09.

Метод «База на цели»

Общий вид самоходной артиллерийской установки СУ-122-54 (Объект 600), оснащённой танковым стереоскопическим командирским дальномером ТКД-09.

Метод «База на цели»

Общий вид самоходной артиллерийской установки СУ-122-54 (Объект 600), оснащённой танковым стереоскопическим командирским дальномером ТКД-09.

Метод «База на цели»

Общий вид самоходной артиллерийской установки СУ-122-54 (Объект 600), оснащённой танковым стереоскопическим командирским дальномером ТКД-09.

Метод «База на цели»

Бронировка дальномера ТКД-09 на СУ-122-54.

Метод «База на цели»

Схема устройства танкового командирского дальномера ТКД-09.

Метод «База на цели»

Поле зрения танкового командирского дальномера ТКД-09.

1 2 3 45 6 7 8

В конце 1957 года прицел-дальномер ТПДС, установленный в опытном среднем танке Объект 430, прошёл испытания на НИИБТ полигоне в Кубинке. ТПДС состоял из бинокулярного перископического прицела с дальномерной ветвью, обслуживаемой правым окуляром, и дальномерной трубы с базой 1100 мм.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню танка Объект 430, где хорошо видны правый и левый объективы базы дальномера.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню танка Объект 430, где хорошо видны правый и левый объективы базы дальномера.

Метод «База на цели»

Правый объектив, обслуживающий дальномерную ветвь.

Метод «База на цели»

Левый объектив.

1 2 3 4

В 1958 году на его основе был разработан более совершенный прицел-дальномер ТПД2С со стабилизацией поля зрения в двух плоскостях и оптической базой 1000 мм. Он обеспечивал измерение дальности от 1000 до 4000 м. При этом ошибка измерения составляла от 3 до 5%. Несмотря на то, что данный прицел-дальномер был разработан для нового среднего танка, его было принято установить на проектируемых в тот период тяжёлых машинах Объект 277 и Объект 770, которые в 1959–1960 годах прошли полигонные испытания, но так и остались опытными в силу свёртывания программ разработки тяжёлых танков.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню тяжёлого танка Объект 770 с установленным дальномером.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню тяжёлого танка Объект 770 с установленным дальномером.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню тяжёлого танка Объект 770 с установленным дальномером.

Метод «База на цели»

Правый, дальномерный объектив.

Метод «База на цели»

Левый объектив.

Метод «База на цели»

Бронекрышка монтажной шахты дальномера.

1 2 3 45 6

На смену им шли основные боевые танки, прототипом для которых послужил Объект 432 — Т-64, оснащённый монокулярным, стереоскопическим с независимой стабилизацией поля зрения в вертикальной плоскости и оптической базой 1200 мм танковым прицелом-дальномером ТПД-43 (ТПД-43Б). Его серийный выпуск был налажен в 1963 году.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню танка Объект 432 с установленным дальномером.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню танка Объект 432 с установленным дальномером.

Метод «База на цели»

Общий вид на башню танка Объект 432 с установленным дальномером.

Метод «База на цели»

Бронировка правого объектива дальномера.

Метод «База на цели»

Бронировка правого объектива дальномера.

Метод «База на цели»

Бронировка левого объектива дальномера.

Метод «База на цели»

Бронировка левого объектива дальномера.

Метод «База на цели»

Общий вид прицела-дальномера ТПД-43 и базовой трубы.

Метод «База на цели»

Сетки и поля зрения прицела-дальномера ТПД-43.

1 2 3 45 6 7 89

В 1966–67 годах был разработан оптический прицел-дальномер ТПД-2-1, позволявший измерять дальность монокулярным и стереоскопическим методами. Стереоскопический метод измерения сводится к тому, что одна из половин изображения подводится к другой по глубине (пространству). Создание такого комбинированного прицела стало компромиссом между предпочтениями и взглядами «артиллеристов» (ГРАУ) и «танкистов» (ГАБТУ). Прицел имел оптическую базу 1400 мм, панкратическое (плавное) изменение кратности увеличения до 8x. Все механизмы, обеспечивающие измерение дальности, выработку угла прицеливания по измеренной дальности, стабилизацию поля зрения, наведение прицельной марки на цель, введение поправок в измеренную дальность за счёт собственного хода, размещены в корпусе прицела дальномера. Базовая труба конструктивно выполнена отдельно от прицела и связана с ним кинематически параллелограммом. С 1969 по 1971 год он устанавливался в танках Т-64А. На более поздних машинах устанавливался прицел-дальномер ТПД-2-49, отличавшийся увеличенной до 1500 мм базой. Он обеспечивал эффективное ведение огня при стрельбе сходу на дальности до 4 км.

В заключение необходимо отметить, что в СССР с 1951 года параллельно работам по оптическим дальномерам велись исследования и ОКР в области создания танковых радиолокационных дальномеров. Были получены хорошие результаты, однако однозначного вывода о том, какой дальномер лучше для танка (оптический или ТРЛД), сделано не было. С развитием науки и техники все сомнения разрешило применение в дальномерах лазера. Однако это уже совсем другая история.

Автор текста — Андрей Маральский.

Источники и литература

Развернуть
  • Советская военная энциклопедия. Том 3. М.: Воениздат. 1977 г.
  • Павлов М.В., Павлов И.В. Отечественные бронированные машины 1945–1965 гг. Часть I. Лёгкие, средние и тяжёлые танки. Кемерово: ООО «Принт». 2021 г.
  • Танки и танковые войска. Под ред. Маршала бронетанковых войск А. X. Бабаджаняна. М.: Воениздат, 1970 г.
  • Техническое описание танка Т-64. М.: Воениздат, 1969 г.
  • Танк «Урал». Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Воениздат, 1975 г.
  • РГАЭ.
  • РГВА.
  • ЦГАНТД СПб.
  • Архив автора.
Свернуть

Пройти тест

Вопрос 1/10
 
 
Вариант А
Вариант Б
 
0 из 0
 
Пройти ещё раз
Далее

Закрыть