[1]Область техники, к которой относится полезная модель
[2]Полезная модель относится к области оптико-электронного приборостроения, более конкретно - к тепловизионному прицелу для ручного противотанкового гранатомета (РПГ) серии РПГ-7.
[3]Тепловизионный прицел для РПГ-7 включает в себя:
[4]блок фотоприемного устройства (ФПУ), который состоит из объектива, тепловизионного модуля на основе матрицы чувствительных к инфракрасному излучению приемных элементов формата 640×512 пикселей, процессора обработки изображения, контроллера формирования служебной графической информации;
[5]блок отображения информации, который состоит из микродисплея OLED формата 800×600 элементов, окуляра с удаленным зрачком и съемного резинового наглазника;
[6]кнопочную панель управления;
[7]герметичный корпус, который содержит в своем составе отсек для элементов питания;
[9]кронштейн, который содержит в своем составе зажимной винт, ручку со стопором для поворота зажимного винта и защелку.
[11]Из уровня техники известны попытки установки на РПГ-7 тепловизионных прицелов, предназначенных для стрелкового оружия с помощью переходных кронштейнов, например российской компанией ООО НПК «ИнфраТех» [https://www.youtube.com/watch?v=VQI3-1MtiFk (Дата обращения 15.01.2024)].
[12]К основным недостаткам использования таких тепловизионных прицелов на РПГ-7 с переходными кронштейнами следует отнести: увеличение веса и снижение стабильности положения точки выверки из-за наличия дополнительного узла съемного крепления, кроме того баллистика выстрелов РПГ-7 значительно отличается от баллистики боеприпасов стрелкового оружия, что ограничивает минимальные значения поля зрения тепловизионного прицела, разработанного компанией ООО НПК «ИнфраТех».
[13]Ближайшим аналогом разработанного тепловизионного прицела для РПГ-7 является тепловизионный прицел «RED CHARON Z RPG», разработанный компанией АО «Инновационные оружейные технологии» (IWT) [https://svarogoptic.com/product/teplovizionnyy-pritsel-red-charon-z-rpg/?ysclid=lqv9v0k3h2614096730 (Дата обращения 15.01.2024)].
[14]Данный тепловизионный прицел построен на базе тепловизионной матрицы формата 384×288 с объективом и фокусным расстоянием 35 мм. Прицел имеет поле зрения 10,6×8 и предустановленные прицельные сетки для всех типов боеприпасов для РПГ-7. Управление режимами работы осуществляется через меню с помощью энкодера. Тепловизионный прицел «RED CHARON Z RPG» устанавливается на оригинальном кронштейне с изменяемым углом наклона под разные прицельные сетки, в зависимости от типа боеприпаса. В комплект тепловизионного прицела входит отдельное приспособление для выверки прицела на гранатомете РПГ-7.
[15]К недостаткам данного технического решения следует отнести:
[16]недостаточное вертикальное поле зрения для перекрытия возможности ввода электронных поправок при выверке прицела с учетом основной прицельной сетки и диапазоном выверки ±20 мрад (должно быть не менее 8,6°);
[17]увеличенное время на настройку прибора при смене типа боеприпаса (смена прицельной марки через меню, изменение угла наклона кронштейна);
[18]увеличенное время на настройку прибора через меню при смене условий наблюдения;
[19]усложненная конструкция кронштейна, что предъявляет повышенные требования к точности его изготовления;
[20]необходимость наличия специализированной мишени для выверки прицела;
[21]требуется дополнительное обучение гранатометчика по порядку работы с тепловизионным прицелом.
[22]Раскрытие сущности полезной модели
[23]Техническая задача, решаемая созданием полезной модели - создание простого и надежного тепловизионного прицела для ручных противотанковых гранатометов серии РПГ-7, работающего в любое время суток, в независимости от степени освещенности и при температуре окружающей среды в пределах от минус 40°С до плюс 60°С, а также максимально приближенного по своим эксплуатационным характеристикам, требованиям по техническому обслуживанию и способу эксплуатации (способу прицеливания, методике выверки) к штатному оптическому прицелу ПГО-7 В3.
[24]Практический смысл такого разработанного тепловизионного прицела заключается в том, что им может пользоваться штатный гранатометчик РПГ-7, без дополнительного обучения, поскольку тепловизионный прицел имеет одинаковый интерфейс прицельной сетки с штатным оптическим прицелом ПГО-7 В3.
[25]Для решения данной технической задачи был разработан тепловизионный прицел модульной конструкции (фиг. 1, фиг. 2), состоящий из:
[26]блока ФПУ (1), который состоит из объектива (13), тепловизионного модуля (14) на основе матрицы чувствительных к инфракрасному излучению приемных элементов формата 640×512 пикселей, процессора обработки изображения, контроллера формирования служебной графической информации;
[27]блока отображения информации (2), который состоит из микродисплея OLED формата 800×600 элементов (15), окуляра с удаленным зрачком (16) и съемного резинового наглазника (8);
[28]кнопочной панели управления (4);
[29]герметичного корпуса (3), который содержит в своем составе отсек для элементов питания (5);
[30]планки Пикатинни (6);
[31]кронштейна (9), который содержит в своем составе зажимной винт (10), ручку со стопором для поворота зажимного винта (11) и защелку (12).
[33]расположение оптической оси объектива блока ФПУ - с возвышением на 118 мм относительно посадочного крепления РПГ-7;
[34]расположение оптической оси блока отображения информации - с возвышением на 89 мм относительно посадочного крепления РПГ-7.
[35]Данный вариант расположения оптической оси объектива и оптической оси блока отображения информации обеспечивает возможность использования для «холодной» выверки прицела стандартной методики выверки для штатного прицела ПГО-7В3 со стандартной мишенью, дополненной теплоконтрастным маркером.
[36]Блок ФПУ (1) состоит из объектива (13) и тепловизионного модуля (14) (фиг. 3).
[37]Объектив (13) выполнен по 3-х линзовой схеме. Внешняя поверхность первой линзы имеет алмазоподобное покрытие.
[38]Тепловизионный модуль (14) включает в себя:
[39]матрицу формата 640×512 элементов с шагом 12 мкм;
[40]процессор обработки изображения;
[41]контроллер формирования служебной графической информации, включая прицельную сетку и обработки команд блока управления.
[42]Тепловизионный модуль имеет функции формирования выходного сигнала на микродисплей OLED.
[43]Угловые размеры формируемой прицельной сетки разработанного тепловизионного прицела аналогичны прицельной сетке прибора ПГО-7В3, что значительно облегчает для штатного гранатометчика, обладающего навыками работы со штатным прицелом ПГО-7В3, адаптацию перехода на тепловизионный прицел.
[44]Изображение, формируемое на микродисплей OLED, содержит: тепловое изображение цели, прицельную сетку (23) и служебную информацию (фиг. 4).
[45]Прицельная сетка (23) имеет единый интерфейс для всех типов гранат и включает в себя (фиг. 4):
[46]шкалы углов прицеливания (горизонтальные линии): слева М - для стрельбы выстрелами ПГ-7ВМ и ПГ-7ВС, цифры 2, 3, 4, 5 соответствуют дальностям стрельбы на 200, 300, 400, 500 м, справа Л - для стрельбы выстрелом ПГ-7ВЛ, цифры 1, 1,5, 2, 3 - соответствует дальностям стрельбы на 100, 150, 200, 300 м, а в нижней части сетки Р - для стрельбы выстрелами ПГ-7ВР и ТБГ-7В, цифры 1, 1,5, 2 соответствуют дальностям стрельбы на 100, 150, 200 м;
[47]шкалу боковых поправок (вертикальные линии), деления (линии) шкалы боковых поправок обозначены снизу (влево и вправо от центральной линии) цифрами 1, 2, 3, 4, 5, расстояние между двумя вертикальными линиями соответствует десяти тысячным (0-10);
[48]дальномерную шкалу (для измерения дальности по цели высотой 2,7 м) - кривая пунктирная линии и горизонтальная линия шкалы Р 1,5, цифры шкалы 2, 4, 6, 8, 10 соответствуют расстояниям до цели 200, 400, 600, 800, 1000 м.
[49]Над шкалой прицела нанесен знак «+», предназначенный для выверки прицела.
[50]Служебная информация включает в себя:
[51]номер профиля настроек (17);
[52]номер выбранного профиля предустановленных настроек (18);
[53]режим отображения позитив/негатив (19);
[54]наименование выбранной прицельной сетки (20);
[55]индикатор остаточного заряда аккумулятора (21);
[56]индикатор коррекции прицельной сетки зима/лето (22).
[57]Управление режимами работы тепловизионного модуля осуществляется с помощью кнопочной панели блока управления (4). Наличие набора кнопок позволяет производить выбор основных режимов работы путем нажатия одной кнопки с соответствующей функцией.
[58]Фокусировка объектива (13) производится путем вращения внешнего кольца корпуса объектива, при этом происходит поступательное перемещение объектива относительно приемника излучения, что исключает смещение изображения, обусловленное децентрировкой оптики, относительно углов выверки прицела.
[59]Блок отображения информации состоит из микродисплея OLED формата 800×600 элементов (15) и окуляра с удалением выходного зрачка на 40 мм (16) и съемного резинового наглазника (8) (фиг. 3).
[60]Сбоку корпуса (3) тепловизионного прицела к нему закреплена планка Пикатинни (6) с помощью 2 винтов М4 (7).
[61]Для крепления тепловизионного прицела к РПГ-7 используется кронштейн (9), который имеет ребра жесткости, крепится к корпусу с помощью двух прямых шпунтов и фиксируется винтами.
[62]Наличие шпунтовых соединений обеспечивает дополнительную жесткость конструкции и стабильность линии выверки прицела при механических нагрузках, что обеспечивает стабильную точность при стрельбе из РПГ-7.
[63]Соединение между собой корпуса тепловизионного прицела и основных модулей (блока ФПУ, блока отображения информации, кнопочной панели и кронштейна) осуществлялось с помощью винтов через уплотнительные прокладки.
[64]Техническим результатом является повышение вероятности поражения цели с помощью РПГ-7 в любое время суток, в независимости от степени освещенности и при температуре окружающей среды в пределах от минус 40°С до плюс 60°С.
[65]Заявленный технический результат достигается за счет использования в разработанном тепловизионном прицеле:
[66]1. Тепловизионного модуля Термофрейм-МХ-Е-384-SVGA-Mn с оригинальным встроенным программным обеспечением, совокупность технических характеристик которого обеспечивает стабильную работу разработанного тепловизионного прицела при температуре окружающей среды в пределах от минус 40°С до плюс 60°С.
[67]2. Неразъемного соединения кронштейна с корпусом тепловизионного прицела, за счет чего обеспечивается стабильная фиксация на РПГ-7 разработанного тепловизионного прицела.
[68]3. Единой прицельной сетки для всех типов гранат РПГ-7.
[69]4. Оптической схемы, в которой расположение оптической оси объектива блока ФПУ с возвышением на 118 мм и оси блока отображения информации с возвышением на 89 мм относительно посадочного крепления РПГ-7.
[70]Тепловизионный прицел работает следующим образом.
[71]Перед первым использованием разработанного тепловизионного прицела проводят его выверку по стандартной методике для штатного прицела ПГО-7 ВЗ со стандартной мишенью, но дополненной тепловым маркером.
[72]1. Разработанный тепловизионный прицел закрепляется на РПГ-7 с следующим образом, необходимо:
[73]ручку зажимного винта повернуть в сторону наглазника до упора стопора в кронштейн;
[74]совместить посадочные места гранатомета и тепловизионного прицела и продвинуть прицел вперед до отказа;
[75]повернуть ручку зажимного винта в сторону объектива до упора стопора в кронштейн.
[76]2. После включения прибора производится проверка его работоспособности.
[77]3. Инфракрасное излучение цели попадает через объектив и проецируется на чувствительную к инфракрасному излучению матрицу. Получаемый сигнал в блоке ФПУ преобразуется в видимое изображение и передается на микродисплей OLED.
[78]4. Гранатометчик наблюдает изображение цели на микродисплее OLED через окуляр. Далее гранатометчик наводит дальномерную шкалу на силуэт цели, определяет дистанцию по наклонной линии, далее наводит прицельную сетку тепловизионного прицела на цель горизонтальной линией, соответствующей дальности стрельбы, и вертикальной линией, соответствующей боковой поправке и производит выстрел путем спуска курка гранатомета.
[79]Краткое описание чертежей, иных графических материалов
[80]Фиг. 1. - Схема расположения основных частей тепловизионного прицела,
[81]приняты следующие обозначения:
[83]2 - блок отображения информации;
[85]4 - кнопочная панель блока управления;
[86]5 - отсек для элементов питания;
[87]6 - планка Пикатинни;
[89]8 - съемный резиновый наглазник;
[92]11 - ручка со стопором;
[94]Фиг. 2 - Общий вид тепловизионного прицела (вид сбоку),
[95]где приняты следующие обозначения:
[97]2 - блок отображения информации;
[99]4 - кнопочная панель блока управления;
[100]5 - отсек для элементов питания;
[101]6 - планка Пикатинни;
[103]8 - съемный резиновый наглазник;
[106]11 - ручка со стопором;
[108]Фиг. 3 - Оптическая схема тепловизионного прицела,
[109]где приняты следующие обозначения:
[111]14 - тепловизионный модуль;
[112]15 - микродисплей OLED;
[113]16 - окуляр с удаленным зрачком.
[114]Фиг. 4 - Интерфейс прицельной сетки тепловизионного прицела,
[115]где приняты следующие обозначения:
[116]17 - номер профиля настроек;
[117]18 - номер выбранного профиля предустановленных настроек;
[118]19 - режим отображения позитив/негатив;
[119]20 - наименование выбранной прицельной сетки;
[120]21 - индикатор остаточного заряда аккумулятора NCR18650B;
[121]22 - индикатор коррекции прицельной сетки зима/лето;
[122]23 - прицельная сетка.
[123]Осуществление полезной модели
[124]Тепловизионный прицел для РПГ-7 был изготовлен следующим способом.
[125]1. Корпус тепловизионного прицела (3) - методом фрезерирования с последующим оксидированием, материал - алюминиево-магниевый сплав АМГ6.
[126]2. Кронштейн (9) - методом фрезерования с последующим оксидированием, материал - алюминиевый сплав Д16Т.
[127]3. Планка Пикатинни - методом фрезерования с последующим оксидированием, материал - алюминиевый сплав Д16Т.
[128]4. В качестве OLED дисплея использовалось известная из уровня техники модель SVGA060SCV1R1 (компания OLiGHTEK), [https://www.olightek.corn/products_detail/3.html (Дата обращения: 15.01.2024 г.)].
[129]5. В качестве тепловизионного модуля использовался известный из уровня техники модуль Термофрейм-МХ-Е-384-SVGA-МП (производитель ООО «Инфратест», г. Екатеринбург) с оригинальным встроенным программным обеспечением (архитектура модуля обеспечивает возможность формирования служебной информации в кадре и формирования прицельной сетки).
[130]С использованием предлагаемого технического решения был создан тепловизионный прицел со следующими техническими характеристиками, представленными в таблице 1.
[131]
[132]Данный тепловизионный прицел имеет следующие функциональные возможности:
[133]выбор, редактирование и сохранение 5-ти профилей настройки, включающих в себя: тип и цвет прицельной сетки (4 типа, 5 цветов);
[134]ввод поправок с сохранением значений индивидуально для каждого профиля настройки;
[135]выбор цветовой палитры изображения (9 палитр);
[136]переключение режима позитив/негатив;
[137]выбор режима автоматической настройки изображения по условиям наблюдения («солнечный день», «пасмурный день», «ночь», «низкий контраст», «выделение горячего»);
[138]регулировка яркости и контраста дисплея;
[139]режим встроенной калибровки матрицы;
[140]режим устранения «битых пикселей».
[141]Для подключения внешнего источника питания и вывода видеосигнала предусмотрен внешний герметичный разъем.
[142]Предварительные испытания разработанного тепловизионного прицела проходили в войсках национальной гвардии Российской Федерации в рамках проведения апробации вооружения, военной и специальной техники.
[143]По результатам апробации были подтверждены основные технические характеристики разработанного тепловизионного прицела.
