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).
Вам будет интересно: Развитие молочного скотоводства в России
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.
Ход лучей в перископе
Вам будет интересно: Сталь 15ХСНД — расшифровка и характеристики
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 подводной лодке, 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».
Вам будет интересно: Участковая станция. Раздельный пункт, предназначенный для обработки транзитных грузовых и пассажирских поездов
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:
Самым сложным конструктивным механизмом является оптическая система. Это две астрономических трубы, совмещенные друг с другом объективами. Они снабжены зеркалальными призмами полного внутреннего отражения.
Галилео. Эксперимент. Перископ
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:
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.
Источник: rooa.ru
Развертка перископа (рисунок 14)
1) Для перископа лучше взять более плотный картон или лист ватмана, чем больше формат, тем длиннее труба перископа.
2) Измерить линейкой длину и ширину зеркала.Например,2 зеркальца с длиной стороны4х5 см.
3) На картоне расчертили развертку. Ширина основных полос равна стороне зеркала (5 см). Оставить припуски для склеивания.
4) Все склеить клеем. Перископ готов. (рисунок 15)
II . Модель перископа с выдвижной трубой:
1.По размеру зеркала (10х10 см) были склеены несколько «коробок», которые могли без склеивания, как «Матрешки», быть соединены друг с другом (рисунок 16)
2.В одну из картонок вставлен поворотный механизм для зеркала, это позволяет изменять угол обзора.
3. С собранном виде перископ выглядит так (рисунок 17) Наблюдение объекта в перископ: попугай в клетке.(рисунок 18, 19)
III . Призматический перископ:
Вместо верхнего зеркала в нем используется зеркальная четырехугольная призма. Это позволяет получать картинку с четырех сторон — получается панорама(рисунок 20). Призма крепится сначала на плотном основании (картон, оргалит), а потом устанавливается на стойках, сделанных из тонкой, прочной проволоки. Если проволока будет толстой , то при наблюдении появятся «мертвые зоны» и обзор ухудшится Проволочные стойки укреплены по углам трубы. Они должны быть достаточно высоки, чтобы не затенять нижнее зеркало (рисунок 21). Сама призма должна иметь такие размеры граней, чтобы при склеивании они составляли с горизонтом угол 45 0 . Одни из возможных параметров грани показаны в (рисунок 22)
В собранном виде перископ выглядит так (рисунок 23)
В результате выполнения проектной работы я узнала много нового и интересного. Познакомилась со свойствами световых лучей, проверила некоторые законы геометрической оптики экспериментально (закон прямолинейного распространения света и закон отражения света). Я узнала, как получается изображение в зеркале, и какими свойствами оно обладает. Смоделировала ход лучей в перископе и доказала, что в основе работы перископа лежит закон отражения света. Теперь я знаю, почему перископ может сделать невидимое видимым.
Сначала я хотела сделать одну модель, но при выполнении проекта узнала о возможных других конструкциях перископа и решила сделать и их модели. Я, как в кружке умелые руки, научилась читать простые чертежи, пользоваться стеклорезом, вырезать и склеивать детали перископа, а главное, добиваться, чтобы модель действовала.
Мои перископы можно демонстрировать на уроках физики и не только. Перископом можно воспользоваться для наблюдения. Если кто-то захочет выполнить проект, например по биологии, и ему будет необходимо незаметно провести наблюдения за животными, то он сможет воспользоваться моим прибором. Перископ можно взять на спортивные соревнования, на фестивали, туда, где много народа, и смотреть панораму над головами людей.
Очень часто, начиная знакомиться с простыми вещами узнаешь, что не так все просто, и становиться интересно понимать и объяснять происходящие явления.
Оптические явления разнообразны и проявляются во многих областях нашей жизни. Я хочу продолжить изучение оптических явлений и свойств света, которыми они объясняются, сделать модели других оптических приборов, смоделировать в лабораторных условиях оптические явления, которые лежат в основе их работы.
Библиография.
1.http://www.fizika.ru/laborant/index.php?theme=14https://school-science.ru/8/11/41486″ target=»_blank»]school-science.ru[/mask_link]
ЛитЛайф
Книга «Юный техник. 35 самодельных приборов и моделей для школы, пионерского отряда и дома по оптике, фото, радио, электротехнике и паротехнике»
Оглавление
Раздел первый ЮНЫМ ЛЮБИТЕЛЯМ ОПТИКИ И ФОТО
1. Перископ
Читать
Войти через Гугл
Войти через Фейсбук
Войти через Яндекс
Войти через Вконтакте
Помогите нам сделать Литлайф лучше
Выбрать главу (37) Изменить стиль страницы
1. Перископ
Глаз человека — очень сложный и совершенный аппарат, однако в ряде случаев ему нужны различные оптические помощники. Техника дала помощников человеческому глазу. Один из них — перископ.
Невооруженным глазом человек может видеть большие предметы при нормальном освещении не далее 2 км. А как же артиллеристу-наводчику брать прицел на 15–20 км? Обычно он пользуется биноклем. Но в бинокль из-за прикрытия не увидишь объекта прицела. И командиру подводной лодки, находящейся под водой, не видна поверхность моря.
Снайперу из окопа или траншеи тоже не увидеть объекта прицела. Для всех этих случаев необходим особый инструмент — зеркальный или призматический перископ.
Перископ дает возможность как бы поднять глаз на большую высоту. Это очень интересный прибор, который можно прекрасно использовать в военной игре. Пионер-разведчик, сделавший себе перископ, сможет скрытно, только выставив из-за прикрытия кончик перископа, наблюдать за передвижением «противника».
Зеркальный перископ состоит из двух параллельных зеркал, помещенных по концам трубы и расположенных под углом в 45° к горизонту. К нему можно присоединить бинокль для наблюдения отдаленных предметов. Вместо зеркал можно воспользоваться призмами, которые дают лучшее качество изображения.
Закрыть Как отключить рекламу?
Простой зеркальный или призматический перископ сделать нетрудно. Для призматического перископа нужно купить в магазине оптических приборов дешевые бракованные призмы Порро или использовать призмы от старого призматического бинокля. Ход лучей в призматическом перископе показан на таблице 1, справа.
Таблица 1. Перископ.
Таков же ход лучей и в зеркальном перископе. Для самодельного перископа нам нужны две призмы.
Устройство кожуха перископа дано в деталях на рисунке. Детали кожуха делаются из тонкой фанеры; внутренние стенки их окрашиваются черной тушью, чтобы проходящие лучи не отсвечивали. Размеры стенок кожуха зависят от размеров призм. Надо, чтобы призмы вплотную входили в концы готового кожуха.
Над отверстием верхней призмы делают козырек, прикрывающий призму от прямых солнечных лучей. Кожух перископа нужно оклеить снаружи черной бумагой, чтобы закрыть боковые щели. На таблице слева показан готовый самодельный перископ.
В этой же конструкции призмы с успехом можно заменить маленькими зеркалами.
Источник: litlife.club