Вид через прибор ночного видения на американского пулеметчика 25-й пехотной дивизии (на пулемете M249 Para) — оптический прицел Elcan, ПНВ бойца закреплен на шлеме и откинут вверх).
ПНВ Советского производства ПН-1А.
Прибор ночного видения (ПНВ) — класс оптико-электронных приборов, обеспечивающих оператора изображением местности (объекта, цели и т.п.) в условиях недостаточной освещённости. Приборы данного вида нашли широкое применение для ведения скрытного наблюдения (разведки) в тёмное время суток и в тёмных помещениях, вождения машин без использования демаскирующего света фар и т.п. [1] . Не смотря на ряд преимуществ, которые они дают своему обладателю, отмечается, что подавляющее большинство имеющихся моделей не способно предоставить возможность периферийного зрения, что обуславливает необходимость специальных тренировок для эффективного их применения [2] .
Типы ПНВ
Существует несколько подходов к построению ПНВ:
- Усиление очень слабого видимого света. Идея реализуется в электронно-оптических преобразователях (ЭОП) и, в некоторой степени, в современных видеокамерах для систем охраны с т. н. ночным режимом.
- Наблюдение в ближнеминфракрасном диапазоне (длина волны 0,7..1,5 мкм). Как правило, это побочный эффект для ЭОП и охранных видеокамер. Однако в ближнем ИК нет естественных источников кроме солнца, поэтому в полной темноте такие ПНВ ничего не увидят без подсветки. Для таких ПНВ существуют специальные источники подсветки (инфракрасные прожекторы, например, на базе инфракрасных светодиодов), невидимые невооруженным глазом.
- Наблюдение в среднем (тепловом) инфракрасном диапазоне (длина волны 7..15 мкм). В этом диапазоне излучают тела, нагретые до температур нашего мира: от -50 градусов Цельсия и выше. Такие ПНВ называются тепловизорами. Они показывают картинку разницы температур, и не требуют никакой подсветки.
- Возможно наблюдение в ультрафиолетовом спектре. Однако отсутствие естественных источников ультрафиолета (кроме солнца) и практическое отсутствие невидимых невооруженным глазом искусственных источников ультрафиолетовой подсветки сдерживает распространение ультрафиолетовых ПНВ.
Технически есть несколько популярных способов построения ПНВ:
Тепловизор и Прибор Ночного Видения, в чем разница и под какие задачи они нужны?
- Современные полупроводниковые видеокамеры способны дать изображение при освещенности сцены до 0,0005 люкса. [3] Чувствительность в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет организовывать невидимую глазом подсветку сцены (например, инфракрасными светодиодами). Во избежание ошибок цветопередачи обычные бытовые видеокамеры снабжаются специальным фильтром, отсекающим ИК изображение. Камеры для охранных систем, как правило, не имеют такого фильтра. Однако в темноте нет естественных источников ближнего ИК, поэтому без подсветки такие камеры ничего не покажут.
- Электронно-оптический преобразователь — вакуумныйфотоэлектронный прибор, усиливающий свет видимого спектра и ближнего ИК. Имеет высокую чувствительность и способен давать изображение при очень низкой освещенности. Являются исторически первыми приборами ночного видения, широко используются и в настоящее время в дешевых ПНВ. Поскольку в инфракрасном диапазоне чувствительны только в ближнем ИК, то, как и полупроводниковые видеокамеры, требуют наличия освещения (например, свет ночного неба или инфракрасных прожекторов). Коэффициент усиления света ЭОП от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч раз.
- Тепловизор — тепловой видеосенсор, как правило, на основе болометров. Болометры для систем технического зрения и приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3..14 мкм (средний инфракрасный диапазон), что соответствует излучению тел, нагретых от 500 до −50 градусов Цельсия. Таким образом, болометрические приборы не требуют внешнего освещения, регистрируя собственное излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.
Устройство
Наблюдательный ПНВ состоит из следующих основных частей:
Галилео | Прибор ночного видения [Night vision device]
- объектива,
- приёмника излучения,
- усилителя,
- устройства отображения изображения.
Во многих современных ПНВ роль приёмника излучения, усилителя средства отображения усиленного изображения выполняет электронно-оптический преобразователь (ЭОП). Оператор рассматривает изображение на экране ЭОП через окуляр. В качестве приёмника может использоваться ПЗС-матрица. В этом случае оператор наблюдает изображение на экране монитора.
Варианты применения
Современные ПНВ выпускаются в нескольких основных форм-факторах. Наиболее простым является ночной монокуляр — удерживаемая в руке оператора зрительная труба обычно невысокой кратности. Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение.
Очки ночного видения — закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1х до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра.
Монокуляр кратности 1х, закрепленный на оголовье, может использоваться как дешевая альтернатива очкам. Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам.
Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности. Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закрепленного на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения. Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.
История электронно-оптических преобразователей
Активные ПНВ нулевого поколения
Разработаны в Германии во время Второй мировой войны. Применение союзниками по антигитлеровской коалиции во всё возрастающих объемах авиации для борьбы с немецкими танками (особенно после открытия второго фронта в Европе) свело возможность передвижения танковых частей днём практически к нулю.
Остро встал вопрос об оснащении танков приборами ночного видения, работа над которыми велась фирмой AEG с 1936 года. Такие устройства требовали активной подсветки инфракрасными прожекторами. Основной фотоэлемент — электронно-оптический преобразователь с фотокатодом, который позволял изображать обстановку, подсвеченную ИК-светом, в окуляре в видимом спектре. Недостатком являлись отсутствие защиты от яркого света (защиты от вспышки) и демаскировка ИК-прожекторами.
Итогом этих разработок стали монтируемые на командирской башенке «Пантеры» инфракрасные прожекторы-осветители мощностью 200 Вт плюс приборы наблюдения, которые позволяли осматривать при движении местность на дистанции 200 метров. При этом водитель танка такого прибора не имел и управлял машиной, руководствуясь указаниями командира. В ноябре 1944 года панцерваффе получили 63 «Пантеры», оснащенные первыми в мире серийными активными приборами ночного видения Sperber FG 1250.
Но, чтобы вести ночью и огонь, требовался более мощный осветитель. Для этого на полугусеничном бронетранспортере Sd Kfz 250/20 был установлен инфракрасный прожектор Uhu («Сова») мощностью 6 кВт, обеспечивавший работу прибора ночного видения Infrarot-Scheinwerfer на дистанции 700 метров (до 1 километра [источник не указан 2771 день] ). Испытания его прошли удачно, и фирма Leitz-Wetzlar изготовила 800 комплектов оптики для ночных приборов. Данная техника активно использовалась, например, для ночных атак на советские позиции во время наступления на Балатоне (март 1945).
Фирмой Zeiss-Jena разрабатывался ещё более мощный прибор, позволявший «видеть» на расстоянии 4 км, однако из-за больших размеров осветителя — диаметр 600 мм — применения на «Пантерах» он не нашел. [4] .
В 1944 году была выпущена опытная партия из 300 инфракрасных прицелов Zielgerat 1229 (ZG.1229) «Vampir», которые устанавливались на автоматы МР-44/1. Комплект состоял собственно из прицела весом 2,25 кг, батареи в деревянном корпусе (13,5 кг), питающей ИК-прожектор, и небольшой батареи питания прицела, помещённой в противогазную сумку. Батареи подвешивались за спиной солдата на разгрузке. Вес прицела вместе с аккумуляторами достигал 35 кг, дальность не превышала ста метров, время работы — двадцать минут. Тем не менее немцы активно использовали эти приборы во время ночных боёв.
Первое поколение
Основа технологии — фотоумножители, поставленные между фотокатодом и окуляром, что позволяло добиться многократного усиления видимого ИК света с переводом последнего в видимый диапазон.
Второе поколение
Применена микроканальная технология, что позволило избавиться от паразитной засветки. Яркая точка на изображении оставалась точкой и не засвечивала соседние каналы.
Третье поколение
Применены фотокатоды на арсениде галлия, что позволило ещё больше увеличить коэффициент усиления света и уменьшить габариты приборов.
Источник: www.wikiznanie.ru
Прибор ночного видения
Прибор ночного видения (ПНВ) — класс оптико-электронных приборов, обеспечивающих оператора изображением местности (объекта, цели и т. п.) в условиях недостаточной освещённости. Приборы данного вида нашли широкое применение при ночных боевых действиях, для ведения скрытного наблюдения (разведки) в тёмное время суток и в тёмных помещениях, вождения машин без использования демаскирующего света фар и т. п.. Несмотря на ряд преимуществ, которые они дают своему обладателю, отмечается, что подавляющее большинство имеющихся моделей не способно предоставить возможность периферийного зрения, что обуславливает необходимость специальных тренировок для эффективного их применения.
Типы ПНВ
Существует несколько подходов к построению ПНВ:
- Усиление очень слабого видимого света, не различаемого глазом человека. Идея реализуется в электронно-оптических преобразователях (ЭОП) и, в некоторой степени, в современных видеокамерах для систем охраны с т. н. ночным режимом.
- Наблюдение в ближнем инфракрасном диапазоне (длина волны 0,7—1,5 мкм). Чувствительностью в этом диапазоне обладают ЭОП и видеокамеры без инфракрасного фильтра. В ближнем ИК нет естественных источников, кроме солнца, поэтому в полной темноте такие ПНВ ничего не увидят без подсветки. Для таких ПНВ существуют специальные источники подсветки (инфракрасные прожекторы, например на базе инфракрасных светодиодов), не видимые невооружённым глазом.
- Наблюдение в среднем (тепловом) инфракрасном диапазоне (длина волны 7—15 мкм). В этом диапазоне излучают все твёрдые тела, нагретые до температур нашего мира: от −50 °C и выше. Такие ПНВ называются тепловизорами. Они показывают картинку разницы температур и не требуют никакой подсветки.
- Возможно наблюдение в ультрафиолетовом спектре. Однако отсутствие естественных источников ультрафиолета (кроме солнца) и практическое отсутствие не видимых невооружённым глазом искусственных источников ультрафиолетовой подсветки сдерживает распространение ультрафиолетовых ПНВ.
Технически есть несколько популярных способов построения ПНВ:
- Специальные современные полупроводниковые видеокамеры способны дать изображение при освещённости сцены до 0,0005 люкса. Это позволяет наблюдать при очень низкой освещённости. Кроме того, чувствительность в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет организовать не видимую глазом подсветку сцены (например, инфракрасными светодиодами) и использовать обычные видеокамеры без ИК фильтра. Во избежание ошибок цветопередачи обычные бытовые видеокамеры снабжаются специальным фильтром, отсекающем ИК спектр. Камеры для охранных систем или дешёвая бытовая видеотехника не имеют такого фильтра и потому пригодны для наблюдения с ИК-подсветкой. Однако в темноте нет естественных источников ближнего ИК, поэтому без подсветки такие камеры ничего не покажут. В качестве подсветки обычно используют ИК прожекторы на базе инфракрасных светодиодов.
- Электронно-оптический преобразователь — вакуумный фотоэлектронный прибор, усиливающий свет видимого спектра и ближнего ИК. Имеет высокую чувствительность и способен давать изображение при очень низкой освещённости. Являются исторически первыми приборами ночного видения, широко используются и в настоящее время в дешёвых ПНВ. Поскольку в инфракрасном диапазоне они чувствительны только в ближнем ИК, то, как и полупроводниковые видеокамеры, требуют наличия освещения (например, свет ночного неба или инфракрасных прожекторов). Коэффициент усиления света ЭОП от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч раз.
- Тепловизор — тепловой видеодатчик, как правило на основе болометров. Болометры для систем технического зрения и приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3—14 мкм (средний инфракрасный диапазон), что соответствует излучению тел, нагретых от −50 до +500 °C. Таким образом, болометрические приборы не требуют внешнего освещения, регистрируя собственное излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.
Устройство
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 (ЭОП). Оператор рассматривает изображение на экране ЭОП через окуляр. В качестве приёмника может использоваться ПЗС-матрица. В этом случае оператор наблюдает изображение на экране монитора.
Варианты применения
Современные ПНВ выпускаются в нескольких основных форм-факторах.
Наиболее простым является ночной монокуляр — удерживаемая в руке оператора зрительная труба, обычно невысокой кратности.
Бинокли ночного видения имеют два ЭОП и выводят увеличенное стереоскопическое изображение.
Очки ночного видения — закрепляются на голове, имеют широкое поле зрения и не увеличивают изображение (либо имеют переменное увеличение от 1× до более высокого значения, что позволяет использовать их как бинокль). Очки могут иметь два ЭОП либо быть псевдобинокулярными, когда изображение с одного ЭОП поступает на оба окуляра. Монокуляр кратности 1×, закреплённый на оголовье, может использоваться как дешёвая альтернатива очкам.
Прицелы ночного видения закрепляются на оружии, как правило, увеличивают изображение и имеют прицельную сетку. Существуют также приставки ночного видения к дневным оптическим прицелам. Эти приборы должны выдерживать отдачу оружия, не все прицелы могут применяться на стрелковом оружии высокой мощности.
Альтернативным вариантом прицеливания через ПНВ является использование закреплённого на оружии инфракрасного лазерного целеуказателя, невидимый глазу луч которого наблюдается через очки ночного видения.
Приборы ночного видения также устанавливаются на боевую технику, где они интегрированы в прицельные комплексы.
История электронно-оптических преобразователей
Активные ПНВ нулевого поколения
Разработка первых образцов немецких приборов ночного видения была начата производственной компанией Allgemeine Electricitats-Gesellschaft (AEG), в 1936 и в 1939 году был представлен первый удачный прототип для использования на противотанковых пушках Pak 35/36 L/45.
В Красной Армии оборудование ночного видения так называемого «нулевого поколения» также появилось ещё до начала Великой Отечественной войны: например, на танки семейства БТ устанавливался комплекс «Дудка», а для ночной проводки танковых колонн Государственный оптический институт и Всесоюзный электротехнический институт разработали комплект светосигнальных подсветочных приборов, которые монтировались на танки Т-34. В вермахте инфракрасное оснащение производства компании AEG первыми получила немецкая противотанковая артиллерия, и с 1944 года расчёты орудий Pak 40 имели возможность вести борьбу с тяжёлой бронетехникой в темноте на расстояних до 400 метров.
Следующим шагом стали приборы инфракрасного видения Sperber FG 1250, которые способствовали последнему успешному наступлению германских танковых войск в районе озера Балатон (Венгрия, 1945 год). Так как чувствительность этих приборов оставляла желать лучшего, в целях обеспечения ИК-подсветки танковым подразделениям придавались дополнительные силы в виде мощных шестикиловаттных ИК-прожекторов Uhu («Филин») на бронетранспортёрах SdKfz 250/20 (по одному на пять танков). Использование ИК-фильтров позволяло освещать ночную местность инфракрасным излучением и различать советскую технику на дальности вплоть до 700 метров, однако их эксплуатация сильно затруднялась чувствительностью оптического люминофора к ярким вспышкам, которые приводили к сильной засветке аппаратуры или даже выходу её из строя. Появление этих приборов стало одной из причин массового задействования советскими войсками зенитных прожекторов при ночном форсировании Одера и при штурме Берлина. В дополнение к прицельному оборудованию для ночного вождения на командирской башенке немецких «Пантер» устанавливался двухсотваттный ИК-прожектор, который позволял механику-водителю танка управлять машиной по указаниям командира экипажа.
Компания Zeiss-Jena пыталась создать ещё более мощный прибор, позволявший «видеть» на расстоянии 4 км, однако из-за больших размеров осветителя — диаметр 600 мм — применения на «Пантерах» он не нашёл..
В 1944 году германской промышленностью была выпущена опытная партия из 300 инфракрасных прицелов Zielgerät 1229 (ZG.1229) «Vampir», которые устанавливались на автоматы МР-44/1. Комплект состоял собственно из прицела весом 2,25 кг, батареи в деревянном корпусе (13,5 кг), питающей ИК-прожектор, и небольшой батареи питания прицела, помещённой в противогазную сумку. Батареи подвешивались за спиной солдата на разгрузке. Вес прицела вместе с аккумуляторами достигал 35 кг, дальность не превышала ста метров, время работы — двадцати минут. Тем не менее немцы активно использовали эти приборы во время ночных боёв.
В то же самое время на вооружение штурмовых бригад инженерных войск Красной Армии поступил ряд индивидуальных приборов ночного видения, например прицел Ц-3 для пистолета-пулемёта ППШ-41, а на боевых кораблях советских ВМС с 1943 года появились пеленгаторы «Омега-ВЭИ» и бинокли «Гамма-ВЭИ».
Первое поколение
С развитием техники на смену приборам нулевого поколения, которые основывались на принципе стакана Холста, пришли системы с электростатической фокусировкой, которые использовали электронно-оптические преобразователи, усиливающие входной сигнал в несколько сотен раз. Такой подход долго не мог избавиться от неприемлемого разрешения на периферии зоны наблюдения, однако он позволил к 60-м годам XX века постепенно отказаться от вспомогательного оснащения ИК-подсветки, которое сильно демаскировало в ИК-диапазоне любого обладателя прибора ночного видения нулевого поколения.
В США приборы ночного видения первого поколения активно использовались во Вьетнаме, а их проблема с периферийным обзором была решена с помощью волоконно-оптических пластин.
В СССР Институтом прикладной физики к 1973 году был закончен ряд опытно-конструкторских работ по созданию электронно-оптических преобразователей, а их производство развёрнуто на Московской электроламповой фабрике. Первые советские пассивные приборы имели многокаскадные схемы электроно-оптических преобразователей, которые в дальнейшем были признаны тупиковой эволюционной ветвью систем ночного зрения из-за своей хрупкости и громоздкости. Однако отмечается, что именно в советских военных прицелах (например НСП-3) все достоинства такого подхода были доведены до совершенства.
Второе поколение
Микроканальная технология позволила получить революционные результаты в 70-х годах XX века, добившись столь желанной компактности при величине коэффициента усиления примерно в 20 000. Дополнительным достоинством такой схемы стала невосприимчивость оптических элементов к ярким вспышкам. Первый советский усилитель изображения второго поколения был создан Институтом прикладной физики в 1976 году. В Советском Союзе на основе этой технологии были созданы очки ночного видения НПО-1 «Квакер», а в США — AN/PVS-5B производства компании Litton.
Первые изделия такого типа продолжали полагаться на электростатическую фокусировку потока электронов, однако в дальнейшем от электростатических линз удалось отказаться, заменив их на прямой перенос электронов к микроканальной пластине. В результате появился ряд псевдобинокулярных систем, например отечественный прибор 1ПН74 «Наглазник» или американский AN/PVS-7.
Третье поколение
Появление арсенид-галлиевых (AsGa) фотокатодов позволило вывести чувствительность приборов ночного видения на новый качественный уровень[когда?] и обеспечить наблюдение при освещённости около 10 мклк, то есть в условиях безлунной глубокой ночи при наличии плотной облачности.
Однако широкому распространению таких приборов препятствует их исключительная сложность выпуска, требующая более 400 человеко-часов работы в условиях сверхвысокого вакуума, и высокая стоимость, превышающая стоимость предшественников более чем на порядок. Организовать самостоятельное производство таких приборов оказались способны всего две страны в мире — США и Российская Федерация.
Приборы с регистрацией инфракрасного (теплового) излучения
Тепловизор — устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка.
Спектральная плотность мощности излучения (функция Планка) имеет максимум, длина волны которого на шкале длин волн зависит от температуры. Положение максимума в спектре излучения сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн (закон смещения Вина). Как правило, тепловизоры строятся на основе специальных матричных датчиков температуры — болометров. Болометры для приборов ночного видения чувствительны в диапазоне длин волн 3..14 мкм (средний инфракрасный диапазон), что соответствует собственному излучению тел, нагретых от 500 до −50 градусов Цельсия. Таким образом, тепловизоры не требуют внешнего освещения, регистрируя собственное излучение самих предметов и создавая картинку разности температур.
Отличить тепловизор от усилительного ПНВ на основе ЭОП или традиционной видеокамеры можно по оптической линзе: в тепловизоре используются линзы не из традиционного стекла (которое непрозрачно в тепловом ИК спектре), а из таких материалов как, например, германий или халькогенидное стекло.
Приборы с регистрацией ультрафиолетового излучения
Приборы с регистрацией терагерцевого излучения
Приборы с регистрацией обратно-рассеянного рентгеновского излучения
Галерея
- Автомат АКМЛ с ночным прицелом НСП-2
- Прицел ночного видения 1ПН93-2
- Прицел ночного видения DS 19
- Ночной прицел ПН23-5
- Ночной прицел «Наместник»
- Ночная насадка InfraTech IT-320D
- Очки ночного видения «Нефтяник»
- Прицел ночного видения InfraTech IT–204C
- Прицел ночного видения InfraTech IT–404D
- Прицел ночного видения InfraTech IT–406H
- Ночной прицел ПН23-3
Источник: gnezdoparanoika.ru
Прибор ночного видения
Вид через прибор ночного видения американского пулемётчика 25-й пехотной дивизии (на пулемёте M249 Para — оптический прицел Elcan, ПНВ бойца закреплён на шлеме и откинут вверх).
ПНВ Советского производства ПН-1А.
Прибор ночного видения (ПНВ) — класс оптико-электронных приборов, обеспечивающих оператора изображением местности (объекта, цели и т. п.) в условиях недостаточной освещённости. Приборы данного вида нашли широкое применение при ночных боевых действиях, для ведения скрытного наблюдения (разведки) в тёмное время суток и в тёмных помещениях, вождения машин без использования демаскирующего света фар и т. п. [1] . Несмотря на ряд преимуществ, которые они дают своему обладателю, отмечается, что подавляющее большинство имеющихся моделей не способно предоставить возможность периферийного зрения, что обуславливает необходимость специальных тренировок для эффективного их применения [2] .
- 1 Типы ПНВ
- 2 Устройство
- 3 Варианты применения
- 4 История электронно-оптических преобразователей
- 4.1 Активные ПНВ нулевого поколения
- 4.2 Первое поколение
- 4.3 Второе поколение
- 4.4 Третье поколение
Источник: wiki2.org
Советские «ночники» начинались без импорта
Первые приборы ночного видения были созданы советскими конструкторами с нуля в 1930-е годы. Наши ученые тогда шли «ноздря в ноздрю» с немецкими конструкторами, которые были мировыми лидерами технологических решений
Приборы ночного видения (ПНВ) и тепловизоры для российской армии долгое время собирались на базе иностранных элементов. Лишь недавно предприятиям корпорации «Ростех» удалось наладить производство отечественных матриц для бронетехники и других родов войск. Но в истории нашей страны был период, когда с нуля создавались «ночники» силами советских конструкторов. При этом советские ученые в 1930-х гг. шли «ноздря в ноздрю» с немецкими конструкторами, которые были мировыми лидерами технологических решений.
Первый прибор ночного видения был изобретен практически одновременно с немецкими конструкторами в 1935 году. Испытания «ночников» противоборствующим странам пришлось проводить уже на фронте. За семь лет до начала войны в лаборатории В.И. Архангельского советские ученые начали разработку приборов ночного видения для военной техники.
Опыт Первой мировой войны показал растущую роль ночных боев, скрытных перемещений сухопутных и морских группировок для внезапных ударов. Красной армии нужны были «ночные глаза». Разработка наведения и прицеливания велась по принципу электронно-оптического преобразователя (ЭОП). Объект освещался инфракрасным прожектором, невидимым человеческому глазу.
Размеры прожектора для танков достигали 15-20 сантиметров. Первый испытательный макет был создан в 1937 г. для кораблей, где размер прожектора был не важен. Прибор позволял морской эскадре перемещаться в темноте, указывая инфракрасными датчиками друг другу безопасный путь, а также наблюдать за судами противника на расстоянии 500 метров. Приборы носили название Ц-1 и Ц-2.
В это же время инженер-конструктор Соломон Валк разработал концепцию планирующих торпед с самолетов, наводящихся инфракрасным лучом с самолетов на цель. Система получила название «Квант», и в 1938 г. испытания были успешно пройдены. Еще раньше, в 1927 г., советские конструкторы начали разрабатывать первый тепловизор для обнаружения военно-морской техники.
В то время их называли теплопеленгаторами. Уже в середине 1930-х гг. теплообнаружители применялись для охраны базы торпедных катеров в Ленинградской области. Одновременно советские тепловизоры испытывали на выявление самолетов и танков вероятного противника.
Так, полутораметровый пеленгатор улавливал сторожевые корабли за 15 км, миноносцы за 20 км, подводные лодки при всплытии за 4 километра. В поиске танков успехов достигнуто не было. Это было связано со слабым сигналом пеленгатора, которого хватало для водной глади, но было недостаточно для суши при наличии брони вокруг двигателя.
Советские ученые решили сосредоточиться на разработке приборов ночного видения для бронетехники и стрелкового оружия. За два года до начала войны на полигоне прошли испытания ПНВ «Шип» и «Дудка» на танке БТ-7.
Комплект состоял из перископических инфракрасных очков для механика-водителя и командира, двух инфракрасных прожекторов мощностью по 1кВт и диаметром 14 см, блок-пульта, инфракрасного сигнального фонаря и толстого кабеля, соединяющего очки и прожектор. Дальность видения была небольшой и составляла 50 метров. Такие ограничения позволяли использовать прибор только для управления танком в темноте. Но громоздкость очков и неудобство их использования во время движения вынудило военный комитет отправить в январе 1941 г. ПНВ на доработку.
Начало войны через полгода внесло свои коррективы, изменив приоритеты. Сил и ресурсов на ПНВ для танков выделялось меньше, а цель прибора свелась к использованию инфракрасного прожектора для ночной координации танковой колонны во время передислокации.
С конца 1942 по 1945 г. Государственный оптический институт и Всероссийский электротехнический институт вели работы по созданию ПНВ для Т-34. Испытания проходили не на полигонах, а сразу в прифронтовой зоне, и курировались лично главнокомандующим Сталиным. По воспоминаниям генерала Н.И. Бирюкова, после того как один из испытательных танков был захвачен немцами на Западном фронте, товарищ Сталин заявил виновникам: «Вам обоим по «Железному кресту» от Гитлера».
Прибор ночного видения для автомата
Массовое производство ПНВ во время войны не состоялось. Приборы поступали на флот и танковые дивизии в качестве испытательных образцов. Так, Черноморский флот летом 1941 г. располагал 15 комплектами корабельных систем ночного видения, а к осени получил еще 18 приборов. Сухопутные бронетанковые войска начали получать ПНВ только к 1943 г. малыми испытательными партиями, которые запрещалось применять в боях. Дальность действия приборов не превышала 150-200 м и годилась только для перемещения колонн.
В ходе войны немцы также работали над созданием ПНВ для танков, но процесс двигался медленно. Только в 1939 г. немецкая фирма AEG представила фюреру первый образец инфракрасного прицела для войск. Испытания на артиллерийской пушке PaK 35/36 не удовлетворили военных. Только в 1944 г. AEG смогла создать ПНВ для пушки PaK 40 с прицеливанием на 400 м и выпустить 1 тысячу приборов для армии.
Генерал танковых войск Г. Гудериан, оценив в 1943 г. «ночники» на испытаниях, распорядился оснастить ими новые танки «Пантера». Если советским конструкторам удалось создать прибор наблюдения, то немцы смогли продвинуться чуть дальше, разработав ПНВ для прицеливания. Но времени для внедрения катастрофически не хватало.
В 1945 г. было оснащено 54 танка «Пантера» из опытной партии приборов в количестве 310 штук. После войны практически все немецкие разработки получили в свое распоряжение британцы и американцы. В США были вывезены все военные конструкторы для продолжения разработок, в том числе доктор Х. Гертнер, создавший WaPruf 8 для сухопутных войск.
Танк «Пантера» с установленным на башне оборудованием ночного видения
Советская армия активно использовала испытательные образцы в инженерных войсках и разведке. В первую очередь велось наблюдение за передним краем обороны, обеспечение переправ, наблюдение из дзотов. В 1943 г. появился первый прибор ночного видения для разведчиков Ц-3, который крепился на пистолет-пулемет Шпагина (ППШ).
Секретное оружие получали штурмовые инженерно-саперные бригады и СМЕРШ НКВД под расписку о неразглашении. В то же время начали испытывать инфракрасные приборы для авиации. Маяк с самолета был виден группе локации с земли на расстоянии до 40 км, а кодовые мигающие огни — до 8 километров.
Приборы давали возможность проводить в будущем диверсионные высадки и распознавать свои самолеты с тайных аэродромов в тылу врага. Массовое производство приборов ночного видения началось только в середине 1950-х годов. По воспоминаниям конструктора Игоря Землянского, первые ПНВ получил новый танк Т-54, на котором штатно были установлены приборы ночного видения для водителя, командира и наводчика.
Источник: utro.ru
Когда появился прибор ночного видения
Тридцатые годы прошлого века стали одним из периодов особо бурного развития электроники. В частности, именно в это время появились первые пригодные для практического использования фотоэлектронные приборы. Одна ветвь развития этого направления породила телевидение и современное цифровое видео, а вторая привела к появлению электронно-оптических преобразователей (ЭОП), являющихся основой для приборов ночного видения. Кроме того, на основе ЭОП можно было создать немало полезной техники различного назначения, использующей в своей работе инфракрасное излучение.
Первые попытки применить ИК-лучи на практике относятся ко второй половине тридцатых. В 1938 году начались испытания самонаводящейся планирующей торпеды (ПТ). Этот боеприпас должен был сбрасываться с самолета ТБ-3 или подобного ему по размерам и грузоподъемности, после чего самостоятельно искать цель. Для обеспечения наведения на цель самолет оснащался комплексом «Квант».
В фюзеляже испытательного самолета ТБ-3 разместили аппаратуру комплекса, а в носовой части была смонтирована платформа целеуказателя. На управляемой качающейся в двух плоскостях раме были установлены три инфракрасных прожектора. Предполагалось, что оператор системы будет держать их лучи на цели, а торпеда станет наводиться на отраженное излучение.
Предварительные испытания системы «Квант» показали ее принципиальную работоспособность. Однако в дело вмешалось отсутствие современного носителя. Из-за установленной на самолете аппаратуры бомбардировщик ТБ-3 терял примерно 4-5% максимальной скорости, что при его летных данных было особенно ощутимо.
Также нарекания вызывали габариты и масса самолетной части комплекса «Квант». Было рекомендовано до определенного времени не торопиться с принятием «Кванта» и ПТ на вооружение и доводить систему до ума. Со временем планировалось вместо ТБ-3 использовать в качестве носителя бомбардировщик ТБ-7 (Пе-8). Однако 19 июля 1940 года проект по разработке планирующих торпед и всей сопутствующей аппаратуры был свернут. Все участвовавшие в нем организации были «переброшены» на другие, более актуальные направления.
Одновременно с началом испытаний комплекса «Квант» сотрудники Всероссийского электротехнического института им. Ленина представили готовый прототип прибора ночного видения. Разработка лаборатории В. Архангельского имела в своей основе электронно-оптический преобразователь. Этот преобразователь имел фотокатод и люминисцирующий экран.
Для работы прибора был необходим отраженный от окружающих объектов инфракрасный свет. Надо заметить, подобная система используется до сих пор, хотя и вынуждена конкурировать с другими типами приборов ночного видения.
Сначала, в 1937 году, на полигоне был испытан прототип прибора ночного видения и инфракрасного прожектора подсвета для танка БТ-7. Несмотря на ряд недостатков и в целом сырую конструкцию, военных прибор устроил. Наркомат обороны рекомендовал продолжить доводку собственно ПНВ, а прожектор для него разрешили запускать в серию.
В 1939 году на полигон НИИ Бронетехники было отправлено сразу два комплекса аппаратуры для ночного вождения. Это были системы «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. Комплекс «Дудка» по своей идеологии был аналогичен «Шипу», но имел лучшие характеристики.
Благодаря использованию сразу двух инфракрасных прожекторов мощностью по одному киловатту каждый, а также из-за новой версии ЭОП «Дудка» позволяла видеть объекты, находящиеся на расстоянии около 50 метров. Естественно, в бою от таких систем не было почти никакой пользы – 50 метров это явно не дистанция танкового боя. Тем не менее, военные увидели в «Шипе» и «Дудке» прекрасное средство облегчения перемещения войск в сложных условиях. Наркомат обороны распорядился продолжать совершенствование приборов ночного видения и начинать подготовку производственных мощностей для их серийного изготовления.
Одновременно с испытаниями системы для танков БТ-7 сотрудники ВЭИ разрабатывали приборы ночного видения для кораблей. Размеры плавсредств 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 малосерийное производство корабельных инфракрасных систем.
Начало Великой Отечественной войны плохо сказалось на всей стране, в том числе и на ВЭИ. Потеря множества производственных мощностей сначала не позволила развернуть полноценное серийное производство, а затем были регулярные проблемы с доводкой новых конструкций.
Тем не менее, к началу войны только Черноморский флот располагал 15-ю комплектами корабельных систем ночного видения. К середине осени моряки-черноморцы получат еще 18. Уже в самом начале войны на Черноморском флоте заметили одну интересную вещь: при использовании инфракрасных навигационных огней немцы не видели их и не начинали обстрел фарватера.
Поэтому сначала на новую систему был переведен вход в порт Севастополя, а затем при первой же возможности ИК-огнями оснастили и другие порты Черного моря. К 1943 году весь Черноморский флот был оборудован пеленгационными системами «Омега-ВЭИ» и биноклями «Гамма-ВЭИ». Благодаря полному оснащению новой техникой в том же году инфракрасная подсветка стала основным средством ограждения фарватеров.
В том же 43-м году инфракрасная техника снова вернулась в авиацию. Весь год шли полигонные испытания, а в декабре в район Смоленска было отправлено несколько биноклей «Гамма-ВЭИ». Быстро выяснилось, что для обеспечения визуальной разведки с воздуха они пригодны не в полной мере. Зато ИК-аппаратура снова оказалась полезной для навигации.
При помощи бинокля «Гамма-ВЭИ» оснащенный инфракрасным прожектором самолет был виден с расстояния до 40 километров. В свою очередь, летчики могли видеть подсвеченные инфракрасным излучением посадочные знаки на расстояниях до 4-5 км.
В середине 1944 года были начаты испытания инфракрасных наблюдательных приборов для танка Т-34. Первым был доведен прибор ночного видения ИКН-8, предназначенный для механика водителя. С прибором для командира и наводчика работы шли тяжелее – сказывались особенности их размещения внутри бронемашины. Поэтому первые аппараты со сносными характеристиками не только для механика-водителя появились только после войны.
Осенью 43-го сотрудники Всероссийского электротехнического института на основе бинокля «Гамма-ВЭИ» сделали ночной прицел для стрелкового оружия. По понятным причинам, его не удалось укомплектовать прожектором подсвета. Тем не менее, при использовании внешнего источника ИК-излучения система работала неплохо. Претензии снова вызывала небольшая дальность действия – даже в конце войны у лучших прототипов этот показатель не превышал 150-200 метров.
По окончании Великой Отечественной войны советские инженеры и ученые получили возможность сравнить свои разработки и их немецкие аналоги. Как оказалось, хваленая 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 нацистам не было нужно эвакуировать предприятия, налаживать выпуск продукции или даже отстраивать заводы с нуля. Вероятно, если бы не эти первоочередные задачи, на фронтах «Пантерам» с инфракрасными приборами противостояли бы Т-34 с не менее совершенным оборудованием.
Количество показов: 2359
Смотрите так же на Спецназ.орг:
- Taurus — пистолеты и дробовики на выставке IWA
- АГС-40 «Балкан»: разрушительный зверь в новом обличии
- Убойный «Малыш», ижевская «Багира» и «Варяг»: мощное трио для спецназа
- Привет, Карл! Познакомимся поближе?
- «Умные боеприпасы»: российские гранатометы разорвут на части любую американскую броню
Источник: spec-naz.org