Несовершенство собственной природы, компенсируемое гибкостью интеллекта, непрерывно толкало человека к поиску. Желание летать как птица, плавать как рыба, или, скажем, видеть ночью подобно кошке, воплощались в действительность по мере достижения требуемых знаний и технологий. Научные изыскания часто подстегивались нуждами военной деятельности, а результаты определялись существующим технологическим уровнем.
Несовершенство собственной природы, компенсируемое гибкостью интеллекта, непрерывно толкало человека к поиску. Желание летать как птица, плавать как рыба, или, скажем, видеть ночью подобно кошке, воплощались в действительность по мере достижения требуемых знаний и технологий. Научные изыскания часто подстегивались нуждами военной деятельности, а результаты определялись существующим технологическим уровнем.
Расширение диапазона зрения для визуализации недоступной для глаз информации является одной из наиболее трудных задач, так как требует серьезной научной подготовки и значительной технико-экономической базы. Первые успешные результаты в этом направлении были получены в 30-х годах ХХ века. Особенную актуальность проблема наблюдения в условиях низкой освещенности приобрела в ходе Второй мировой войны. Ее практическая реализация предоставила возможность действовать в сумерках и ночью без использования источников видимого света.
Тепловизор и Прибор Ночного Видения, в чем разница и под какие задачи они нужны?
Первые успехи применения техники ночного видения, еще не осознанные общественностью, сделали войну при свете звезд мечтой военных специалистов. На достижение результатов были затрачены колоссальные средства, выделяемые как правительствами, так и ведущими фирмами развитых стран. О “победе над ночью” заговорили уже во время войны в Персидском заливе. Последующие конфликты в Югославии и Чечне сделали ночной бой неизбежным атрибутом современной войны.
Естественно, усилия, затраченные в этом направлении, привели к прогрессу в научных исследованиях, медицине, техники связи и других областях. Адаптированные для индивидуального использования, аналоги военной техники находят все более широкое применение для нужд правоохранительных органов, служб охраны, спасения, задач навигации, среди любителей ночной охоты и т.п. Изменение конъюнктуры рынка, ставшей следствием глобальной реструктуризации экономики из-за падения ряда политических барьеров в последние десятилетия, привело к стремительной коммерциализации продукции современного высокотехнологичного производства. В итоге, результаты научно-технических разработок, основанные на знаниях о волнах оптического диапазона не только видимой области спектра, но и инфракрасного (ИК) излучения, сегодня стали доступными потребительским товарам.
К сожалению, вопросы техники ночного видения, открыто обсуждавшиеся в широких кругах развитых стран, в СССР (России) были ориентированы только на представителей ВПК и непосредственных разработчиков. Краткая ретроспектива истории приборов ночного видения (ПНВ) и обзор современного состояния данного сегмента рынка оптоэлектронной продукции призваны, отчасти, восполнить этот пробел.
Принцип действия классического ПНВ основан на преобразовании ИК-излучения, создаваемого на наблюдаемом объекте свечением ночного неба, звездами и луной, в видимый свет. Функциональная блок-схема оптического тракта современного ПНВ представлена на рис. 1.
Полный текст статьи из журнала «Специальная техника» №2-2000 на сайте «Специальная техника».
Источник: npzoptics.ru
История приборов ночного видения
На протяжении всей истории своего развития, человек стремился стать совершеннее. Не имея крыльев, он построил крылатые машины, и стал летать как птица. Он изобрел акваланг и научился плавать и погружаться в пучины океана, как рыба. Извечной мечтой человека оставалось видеть в темноте, как кошка.
Но осуществление этой мечты стало одной из наиболее трудных задач, так как потребовало серьезной научной подготовки и значительной технико-экономической базы. Предпосылкой для создания приборов ночного видения стало открытие в 19 веке инфракрасного (теплового) излучения.
Однако, устройство, способное «видеть» предметы не в оптическом (видимом), а в инфракрасном (тепловом) диапазоне спектра было создано лишь в 1934 г. Этот момент принято считать началом эры ночного видения. Развитие приборов ночного видения можно разбить на ряд этапов, с которыми связано появление их определенных поколений. Каждое последующее поколение отличалось от предыдущего большей дальностью видения, лучшим качеством изображения, снижением массы и габаритов, увеличением времени работы, повышением стойкости к воздействию световых помех и целым рядом других преимуществ. Главным признаком, по которому различаются поколения приборов ночного видения (ПНВ), является их основной элемент – электронно-оптический преобразователь (ЭОП), предназначенный для преобразования невидимого глазом инфракрасного изображения в видимое и усиления его по яркости.
0 Поколение “Стакан Холста”
Первый работоспособный электронно-оптический преобразователь (ЭОП) был разработан Холстом с соавторами в исследовательском центре фирмы “Филипс” (Голландия) в 1934 году. Он остался известен как “стакан Холста”. Его схема, иллюстрирующая принцип действия, приведена на рис. 1.
Рис. 1. Принцип действия “стакана Холста”
Этот ЭОП представлял собой два вложенных друг в друга стакана, на плоское дно которых и наносились фотокатод и люминофор. Приложенное к ним высоковольтное напряжение, создавало электростатическое поле, обеспечивающее прямой перенос электронного изображения с фотокатода на экран с люминофором.
В качестве фоточувствительного слоя в “стакане Холста” использовался серебряно-кислородно-цезиевый фотокатод (или S-1), имевший довольно низкую чувствительность, хотя и работоспособный в диапазоне до 1,1 мкм. К тому же, этот фотокатод обладал высоким уровнем шумов, для устранения которых требовалось охлаждение до минус 40 оС. Эти недостатки позволяли использовать ЭОП только в активном режиме, то есть с подсветкой наблюдаемого изображения инфракрасным (ИК) прожектором. Появление первых ЭОП в условиях предвоенной обстановки вызвало значительный интерес. “Стакан Холста” был доработан до уровня серийного производства фирмой EMI (Англия), и с 1942 по 1945 год их было выпущено несколько тысяч штук (рис.2).
Рис. 2. Первые серийные образцы “стакана Холста”.
Из-за недостатков первых ЭОП приборы ночного видения (ПНВ) отличались большой массой и габаритами, а также невысоким качеством изображения. Те не менее, на основе первых ЭОП было создано большое число приборов ночного видения: ночных прицелов, ночных биноклей, систем ночного вождения автотранспорта. В канун второй мировой войны в Германии появились ночные прицелы (бильдвандлер) (рис.3), которые давали возможность вести стрельбу по цели ночью на расстоянии 50-70 м.
Рис. 3 Немецкий электронно-оптический прицел (бильдвандлер), (1942 г.).
Весьма успешно Германия применяла ПНВ для обеспечения действий своих танков и боевых машин. В результате Советская армия понесла серьезные потери в боях в районе венгерского озера Балатон. Чтобы уравнять шансы и лишить противника возникшего преимущества, советское командование вынуждено было подсветить зенитными прожекторами поле боя при форсировании реки Одер.
Именно желание «засветить» ночные прицелы противника, а не пресловутая «психическая» атака была истинной причиной применения зенитных прожекторов в ночном танковом бою. Последующее развитие приборов ночного видения привело к открытию “мультищелочного фотокатода” (S-20), состоящего из арсенидов натрия и калия, активированных цезием.
Такой фотокатод уже 40 лет служит основой большинства ЭОП практически всех типов. Сегодня ЭОП нулевого поколения сняты с производства во всем мире и заменены более эффективными, но и более дорогими преобразователями последующих поколений. Только в России и некоторых странах СНГ еще можно купить ПНВ 0-го поколения. Их стоимость обычно составляет $100-200.
Слабые характеристики позволяют рассматривать такие приборы только как сувениры или игрушки. Тем не менее, они нашли свою нишу на рынке, определив нижний ценовой диапазон ПНВ.
Источник: studfile.net
Первые приборы ночного видения 1939г.
Здравствуйте, друзья. Я неоднократно читал о, якобы первом, испытании приборов ночного видения для танков только в 44-м или 45-м на «Пантерах». Если внимательно изучить историю,
то ещё в предвоенные годы в нашей стране велись работы по созданию различных приборов, повышавших огневую мощь танка и расширявших возможности его боевого использования в любое время суток и в различных климатических условиях.
С 1935 г. в лаборатории В. И. Архангельского началась разработка приборов ночного видения (ПНВ) на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП). Такой преобразователь в ту пору состоял из «фотокатода, испускающего электроны при освещении его инфракрасным светом, и люминесцирующего экрана, светящегося видимым светом при ударе об его поверхность электронов, излучаемых фотокатодом».
Объект наблюдения освещался инфракрасным прожектором, свет которого был невидим простым глазом. Подобные работы велись и за рубежом, технология везде была засекречена. Советские ученые самостоятельно весьма успешно решали сложные задачи получения полупрозрачных фотокатодов, экранов, источников питания и т. д. В середине 30-х годов из открытой печати исчезли публикации по ИК технике — началось предвоенное соревнование ведущих держав в области ночного видения. И вновь, как и в случае с телевидением, талант В. И. Архангельского, П. В. Тимофеева и их соратников вывел их на передовой уровень разработки ПНВ.
Так, на НИБТ полигоне в 1937 г. на танке БТ-7 были испытаны и рекомендованы к серийному производству прожекторы для ведения стрельбы ночью. Несмотря на ряд недостатков и в целом сырую конструкцию, военных прибор устроил.
В 1939–1940 гг. прошли испытания на танке БТ-7 отечественных инфракрасных приборов ночного видения, получивших наименования «Шип» и «Дудка». Основой комплекса «Шип» были перископические очки для экипажа танка, которые в сочетании с инфракрасной подсветкой обеспечивали возможность действия в условиях слабого освещения.
Испытания усовершенствованного комплекта «Дудка» прошли на НИБТ полигоне в июне 1940 г., а затем и в январе — феврале 1941 г. В комплект входили перископические инфракрасные очки для механика-водителя и командира танка, два инфракрасных прожектора мощностью по 1 кВт диаметром 140 мм, блок-пульт, отдельный инфракрасный сигнальный фонарь и комплект электрокабелей к прожекторам и очкам.
Масса очков без нашлемного крепления (налобный щиток, боковые растяжки и ремни) составляла 750 г, угол зрения — 24°, дальность видения — до 50 м. Приборы ночного видения были изготовлены заводом № 211 НКЭП. Эти приборы в основном, удовлетворяли ТТТ ГАБТУ РККА и обеспечивали возможность вождения машин в ночных условиях, однако громоздкость и несовершенство конструкции инфракрасных очков, а также трудность их использования, особенно в зимнее время, потребовали их дальнейшей конструктивной доработки, которая не была окончательно сделана из-за начавшейся Великой Отечественной войны.
На протяжении всей войны для облегчения движения танков в условиях плохой видимости, заводом №237, совместно с Государственным оптическим институтом (ГОИ) и Всероссийским электротехническим институтом велись работы по созданию ночных активных инфракрасных приборов — подсветочных светосигнальных приборов для вождения танков в колоннах. С конца 1942 г. и до осени 1944 г. конструкторами завода №237 Коневым и Гладилиным, совместно с ГОИ велись работы по созданию «приборов ночного вождения к танкам Т-34».
Осенью 1944 г. инфракрасный прибор ночного видения механика-водителя ИКН-8, установленный в танке Т-34-85 прошёл испытания на НИБТ полигоне. Полученные при проектировании, изготовлении и испытаниях результаты. Были использованы при создании приборов ночного видения в первом послевоенном периоде советского танкостроения.
Одновременно с испытаниями системы для танков БТ-7 сотрудники ВЭИ разрабатывали приборы ночного видения для кораблей. Их размеры позволяли не ужимать габариты аппаратуры до потери всех качеств, поэтому в том же 37-м удалось сделать прототип системы с дальностью действия порядка 500 метров. И снова инфракрасные прожектора и фотоэлектроника не позволили использовать их в бою. Зато ИК-лучи превосходно подходили для корабельной навигации. Началось мелкосерийное производство корабельных инфракрасных систем.
Полный размер
По окончании Великой Отечественной войны советские инженеры и ученые получили возможность сравнить свои разработки и их немецкие аналоги. Как оказалось, немецкая аппаратура по своим показателям практически не отличалась от отечественной. И это не удивительно: перед войной обе страны находились в примерно равных технологических условиях.
Поэтому качественных отличий между разработками практически не было. Зато имелись количественные. На территорию Германии война пришла только в 45-м, поэтому им не было нужно эвакуировать предприятия, налаживать выпуск продукции или даже отстраивать заводы с нуля.
Источник: www.drive2.ru
«Ночные глаза» в годы Wow: какими были первые приборы ночного видения
Российские военные впервые высадили масштабный ночной десант. В рамках учений «Запад-2021» задействовали 600 бойцов и 30 единиц техники. Успех подобных операций напрямую зависит от приборов ночного видения. Отечественные разработчики как раз объявили о новом патенте. Уникальная отечественная технология позволит распознавать объекты в темноте на расстоянии до 15 километров.
Каким образом сейчас воюют в темноте? Как работал комплекс «Дудка» в Красной Армии? Помогло ли вермахту инфракрасное зрение? Об этом рассказывает программа «Неизвестная история» с ведущим Борисом Рыжовым на РЕН ТВ!
Прибор ночного видения ENVG-В
Американские спецназовцы и десантники почувствуют себя персонажами компьютерной игры. С 2021 года спецподразделения армии США экипируют новейшими очками ночного видения с эффектом дополненной реальности.
Теперь силуэты противников подсвечиваются, а перед глазами солдата появляются карта местности, подсказки навигатора и местоположение других бойцов отряда. Более того, солдаты смогут моментально обмениваться данными по беспроводной связи. Что видит один – видят все.
«Способность стрелять из-за угла, стрелять из-за укрытия, не высовываясь и не попадая в область поражения оружия противника, дает огромное преимущество в сохранении самого важного ресурса армии – личного состава», – отметил сержант первого класса армии США Брайан Бейкер.
Разработчики ENVG-В, так называется прибор ночного видения, не скрывают, что вдохновлялись компьютерными стрелялками. Это любимое развлечение многих американских солдат, поэтому им не нужна специальная подготовка, чтобы пользоваться очками с дополненной реальностью.
«Но самая главная инновация нашего прибора – возможность быстрого захвата цели. По внутренней беспроводной сети видео с прицела оружия передается в нашлемные очки. Это сокращает время реакции и дает бойцу огромное преимущество. Ему не нужно подносить прицел к глазу. Он может стрелять сразу, а это значит, что он скорее всего выстрелит первым», – сказал инженер-проектировщик цифровых интегральных схем Джейсон Коффман.
Первый электронно-оптический преобразователь
«Ночные глаза» начали создавать еще в 30-е годы прошлого века. Толчком послужил так называемый стакан Холста – совместное изобретение голландских физиков Жиля Холста и Яна Хендрика де Бура. Это был первый в истории электронно-оптический преобразователь. Сегодня он – в основе всех приборов ночного видения.
«Если говорить простыми словами, это улавливание фотонов света, то есть частичек света. Специальный прибор, электронный оптический преобразователь, улавливает эти фотоны и, как на старых фотоаппаратах, проявляет картинку на экране, в который уже смотрим мы с вами», – отметил основатель Московского музея оружия Николай Макаренко-Зенякин.
Как советские бойцы ломали немецкие прицелы ночного видения?
Приборы ночного видения одновременно изобретали и испытывали в Советском Союзе, Соединенных Штатах и Германии. В 1943 году немецкие «Пантеры» получили экспериментальные ночные прицелы.
Они действовали на расстоянии всего 600 метров, что сводило на нет преимущества дальнобойной танковой пушки. К тому же приборы работали только в паре с массивными инфракрасными прожекторами, которые обеспечивали дополнительную подсветку.
«Из-за необходимости удешевления и упрощения приборов немцы перенесли инфракрасные излучатели, то есть прожектора, на бронетранспортеры поддержки Falke. Соответственно бронетранспортеры должны были следовать вместе с танками и подсвечивать цели инфракрасным прожектором. К концу войны это было нереализуемо, слишком дорого и трудоемко», – пояснил Николай Макаренко-Зенякин.
В 1945 году «Пантеры» с прицелами ночного видения задействовали в операции «Весеннее пробуждение» – крупном танковом сражении у венгерского озера Балатон. Позже начальник генштаба вермахта Гейнц Гудериан называл эту битву «могилой панцерваффе», то есть бронетехники.
Немцы потеряли сотни танков, самолетов и 27 тысяч солдат. «Пантеры» с прицелами ночного видения должны были стать секретным оружием немцев. Но красноармейцы научились в два счета ломать чувствительную аппаратуру.
«Это прежде всего применение прожекторов, потому что яркий свет, который давали эти прожекторы, выводил из строя прицел ночного видения. Он был неэффективен», – отметил капитан первого ранга запаса, военный эксперт Василий Дандыкин.
Советские перископические очки
В СССР приборы ночного видения разрабатывали во Всероссийском электротехническом институте имени Ленина в лаборатории Вячеслава Архангельского.
Уже в 1939 году на испытания отправили сразу два похожих устройства для ночного вождения танка под кодовыми названиями «Шип» и «Дудка». Это были перископические очки для экипажа, которые позволяли управлять машиной при слабом освещении.
«Это был очень громоздкой прибор. В основе – прожектор инфракрасный, который потреблял приличное количество энергии – 1 киловатт мощностью. У механика-водителя были очки тоже инфракрасные. Это в сочетании с прибором позволяло видеть всего на 50 метров», – отметил Василий Дандыкин.
Ночной прицел «Вампир»
Инженеры создавали и приборы ночного видения для стрелкового оружия. В конце 1942 года вермахт получил ночной прицел «Вампир» для штурмовых винтовок. Его дальность обзора была всего 100 метров, при этом сам прицел весил больше 2 килограммов. Вдобавок к нему прилагался 13-килограммовый аккумулятор с ручным генератором, который стрелку приходилось повсюду носить за собой.
«Для того чтобы применять непосредственно в бою прицел, надо сначала было покрутить рукоятку, зарядить его и так далее. Но это не то, что крутить шарманку где-то на улицах Парижа. Это боевая обстановка. Поэтому все это приводило, наверное, к нервозности и стрелка, и к низкой эффективности применения этих приборов ночного видения», – сказал Василий Дандыкин.
Советский НСП-2
В середине 50-х в СССР тоже создали «ночной стрелковый прицел», сокращенно НСП-2. Устройство весило почти 5 килограммов, а со всеми приспособлениями для прицеливания – 16 кило.
Но зато прицел был универсальным, его можно установить на автомат Калашникова, пулемет Дегтярева и даже на противотанковый гранатомет РПГ-2. Еще через десять лет советские саперы получили первый отечественный бинокль ночного видения под названием «Прибор Ночных Работ – 1».
«Приборы нулевого поколения достаточно габаритны. Чтобы надеть «Прибор Ночных Работ», нужно приложить некоторые усилия, зафиксировать его надежно на голове. И потом можно, соответственно, опустить бинокуляр. На спине располагается электронно-оптический преобразователь и блок питания», – сказал Николай Макаренко-Зенякин.
Прицел НСПУМ
В 60-е годы приборы ночного видения наконец-то избавили от громоздких инфракрасных прожекторов, которые к тому же выдавали солдата на поле боя. Но настоящий прорыв произошел в 70-е. Бывшие нацистские ученые, которых после войны приютили Соединенные Штаты, разработали новые компактные и экономичные электронно-оптические преобразователи.
Такие приборы почти не боялись засветки, через них можно было смотреть даже на яркий свет, правда, издалека. Но Штаты недолго радовались успеху – советские разведчики выкрали чертежи устройства прямо из лаборатории на Гавайях. Уже через полгода в СССР представили прицел НСПУМ. Впоследствии им экипировали советский спецназ.
«НСПУМ – очень хороший прицел. Несмотря на то что это всего лишь первое поколение и он достаточно габаритный, но он надежен. Его можно не жалеть», – пояснил Николай Макаренко-Зенякин.
Приборы третьего поколения
В начале 80-х появились приборы третьего поколения. Они позволяют различать объекты даже в кромешной темноте, а в ясную погоду, при свете звезд, дальность обзора превышает 2 километра.
Но у этой аппаратуры есть и минус – сложное производство. Некоторые детали не должны контактировать с кислородом, поэтому прибор собирают роботы в вакууме. Отсюда и высокая цена – до 10 тысяч долларов за одно устройство.
Но, возможно, приборы ночного видения уйдут в историю. Их заменят специальные препараты. В 2019 году американские и китайские ученые разработали особые наночастицы, которые позволяют видеть в темноте.
Эксперименты на мышах показали: после одной инъекции в глазные яблоки грызуны два с половиной месяца видели в темноте почти как кошки. Впрочем, к опытам на людях ученые перейдут еще не скоро.
Разные версии исторических событий, поразительные эпизоды истории, малоизвестные факты и интересные теории – все это и многое другое изучайте в программе «Неизвестная история» с Борисом Рыжовым на РЕН ТВ.
Источник: ren.tv
Когда, где и кто изобрел прибор ночного видения?
Прибор ночного видения (ПНВ) — прибор, позволяющий вести наблюдение в условиях пониженной освещённости.
Принцип действия классического ПНВ основан на преобразовании ИК-излучения, создаваемого на наблюдаемом объекте свечением ночного неба, звездами и луной, в видимый свет. Функциональная блок-схема оптического тракта современного ПНВ:
Наблюдательный ПНВ состоит из следующих основных частей: объектива, приёмника излучения, усилителя, устройства отображения изображения. Во многих современных ПНВ роль приёмника излучения, усилителя средства отображения усиленного изображения выполняет электронно-оптический преобразователь.
Первый электронно-оптический преобразователь был разработан Холстом с соавторами в исследовательском центре фирмы “Филипс” (Голландия) в 1934 году. Он остался известен как “стакан Холста”. Его схема, иллюстрирующая принцип действия:
“Стакан Холста” был доработан до уровня серийного производства фирмой EMI (Англия) , и с 1942 по 1945 год их было выпущено несколько тысяч штук.
Из-за “букета” недостатков ранних ЭОП первые ПНВ отличались значительными массогабаритными параметрами и энергопотреблением, а также невысоким качеством изображения.
Тем не менее, они активно применялись в ходе Второй мировой войны всеми сторонами. Весьма успешным оказалось применение ПНВ с ИК-прожекторами Германией для обеспечения действий боевых машин. В результате Советская армия понесла серьезные потери в боях в районе венгерского озера Балатон. Стремление уравнять шансы и лишить противника возникшего преимущества вынудило советское командование подсветить зенитными прожекторами поле боля при форсировании реки Одер.
Следует отметить, что для нужд германской армии использовались более современные ЭОП с электронно-оптической фокусировкой, обеспечивающей разрешение на экране до 20 мкм, а в более сложных вариантах даже до 1 мкм.
Крупных успехов добились американские и английские фирмы. Хорошо известны ночные прицелы для стрелкового оружия “Снайперскоп”, удачно примененные при десанте американцев на остров Окинава.
Американские перископические очки
Достижения электронной оптики середины 30-х годов позволили заменить прямой перенос изображения фокусировкой электростатическим полем. В этом направлении за рубежом активно работали Зворыкин, Фарнсворд, Мортон и фон Арденна, а в СССР – Г. А. Гринберг, А. А. Арцимович. В результате были разработаны трех-, а затем и двухэлектродная системы, обеспечивавшие усиление порядка сотен раз с одновременным оборачиванием изображения.
Источник: ПНВ: развитие [ссылка появится после проверки модератором]
Остальные ответы
граф Дракула
Вряд ли сейчас можно сказать, кто и где, тем более ПРЕСОНАЛЬНО, потому что а) такие сложные вещи не изобретаются в одиночку. Это ВСЕГДА результат сложной и длительной работы большого коллектива разработчиков, и б) разработка ПНВ велась одновременно в Штатах и в Германии как раз во время Второй мировой войны, а поэтому все такие работы были засекречены. Немцы даже успели оснастить такими девайсами 50 танков «Пантера».
Такие вещи не изобретают в одиночку, поэтому это делала какаята КОМПАНИЯ.
какие излучение используются основаны в приборе ночного видения
Ломоносов закончил изготовление своих ночезрительных труб в 1756 году, и ими была оснащена полярная экспедиция адмирала В. Я. Чичагова, посланная с секретным заданием разведывания возможностей морского пути через Северный Ледовитый океан из Атлантики в Азию.
Источник: otvet.mail.ru