Sistem de control al focului multi-lunetist
De la apariția armelor de calibru mic arme Eforturile designerilor au vizat rezolvarea problemei creșterii preciziei - „o singură lovitură - lovirea garantată a țintei”. Odată cu dezvoltarea tehnologiei, armele devin din ce în ce mai puternice și cu rază mai lungă de acțiune, dar problema distrugerii țintei garantate este încă relevantă. Proiectarea armelor de lunetist cu arme de calibru mic în cadrul tehnologiilor moderne și-a atins limita logică în ceea ce privește eficiența.
Sarcinile tactice de luptă dictează condiții conflictuale dezvoltatorilor:
A. creșterea distanței de la trăgător la țintă,
B. creșterea preciziei lovirii unei ținte,
B. îmbunătățirea condițiilor de secretizare (camuflaj) a poziției trăgătorului.
În ciuda eforturilor designerilor, doar două dintre cele trei condiții necesare sunt satisfăcute suficient de bine. Snipingul este încă în mare parte o artă, rezervat profesioniștilor cu înaltă pregătire, mai degrabă decât o profesie militară de masă. Cele mai bune exemple de arme de lunetist sunt și piese realizate manual, care nu sunt destinate producției în masă (în flux).
Alternativa existentă la tendințe este de a oferi noi proprietăți sistemului de lunetist pușcă-glonț folosind progresele moderne în microelectronică. Acesta include binecunoscutul program al agenției DARPA (SUA) - EXACTO [Detalii aici: http;//www.darpa.mil/Our_Work/TTO/Programs/Extreme_Accuracy_Tasked_Ordnance_(EXACTO).aspx], precum și dezvoltarea tehnică al companiei independente Tracking Point (SUA ) [Detalii aici: http://tracking-point.com/innovations]. Oricât de fantastice arată aceste evoluții, ele totuși rezolvă doar o parte din condiții.
De ce este așa?
Să luăm în considerare fizica proceselor care au loc în sistemul „pușcă-glonț-țintă”.
Precizia fotografierii este afectată în primul rând de funcționarea mecanismului automat de declanșare. În timpul împușcării, obloanele automate creează un număr mare de impulsuri mecanice dezechilibrate. Prin urmare, cele mai precise puști sunt cu șuruburi, dar în detrimentul ratei de tragere.
Pentru a mări distanța de împușcare, este necesar să prelungiți țeava și să creșteți masa încărcăturii de pulbere. Dar un butoi mai lung experimentează o amplitudine mai mare a vibrațiilor laterale cauzate de presiunea gazelor de pulbere fierbinte - ceea ce reduce precizia.
Pentru a da stabilitate glonțului în zbor, proiectanții măresc masa inertă a glonțului, ceea ce duce la o creștere a încărcăturii de pulbere, o creștere a impulsului de recul și, din nou, o scădere a preciziei. O creștere a încărcăturii de pulbere duce la o presiune mai mare a gazului în interiorul țevii și la o amplitudine mai mare a deformării laterale a țevii în timpul unei lovituri. Ceea ce este la fel de rău.
Instalarea amortizoarelor acustice pe o pușcă duce la o scădere a presiunii gazelor pulbere pe glonț, la o scădere a vitezei inițiale a glonțului și, în consecință, la o scădere a distanței până la atingerea țintei. Dar chiar și utilizarea amortizoarelor nu îl salvează pe trăgător de la detectare.
Armatele celor mai avansate țări au adoptat sisteme de detecție acustică a surselor de împușcături.
Mai multe detalii aici:
1. http://bbn.com/boomerang
2.http://www.rheinmetall-defence.com/en/rheinmetall_defence/public_relations/news/archive_2011/details_964.php
3. http;//www.aaicorp.com/products/advanced_prog/acoustic_detection.
4. http://www.microflown-avisa.com/Platforms/
Un sistem de mai multe microfoane primește sunetul undei de șoc a unei lovituri, iar un procesor matematic calculează direcția sursei de sunet. Acesta este urmat de o comandă de a lovi zona din care s-a tras împușcătura cu foc de artilerie cu rachete.
Implementările tehnice ale proiectelor de sisteme de detectare se bazează pe un proces fizic binecunoscut și pe aparatul matematic dezvoltat descris în brevetul pentru invenția US 8,005,631 B2 din 23 august 2011.
Pe scurt, fizica procesului este după cum urmează. Mai multe (5-7) microfoane înregistrează frontul de aer supersonic al unui glonț zburător. În continuare, microfoanele înregistrează frontul de undă subsonică din gazele de praf de pușcă ale împușcăturii. Diferența de citire a timpului este procesată folosind un aparat matematic, care face posibilă calcularea azimutului direcției către sursa împușcării. Eficacitatea acestui echipament este determinată de viteza de procesare a algoritmilor matematici. Viteza și acuratețea calculelor sunt, de asemenea, afectate de numărul de microfoane. Potrivit autorilor invenției, mai puțin de 5 microfoane nu sunt suficiente, mai mult de 7 sunt excesive.
Există și alte metode de distrugere garantată a țintei? Este posibil să creșteți probabilitatea de a lovi o țintă folosind o metodă numerică - prin trimiterea mai multor gloanțe către țintă. Exact așa funcționează armele mici automate. Dar are o mulțime de limitări - un număr mare de impulsuri mecanice ale obturatorului și, prin urmare, precizia scăzută, intervalul relativ scăzut, încălzirea rapidă a cilindrului afectează, de asemenea, scăderea preciziei.
Designerii care lucrează în cadrul programului EXACTO au încercat să iasă din acest cerc vicios. Principala soluție tehnică este că traiectoria unui glonț în zbor este corectată prin reflectarea unui fascicul laser de la țintă. Echipajul pușcașului este format din două persoane - un trăgător și un trăgător. Tunerul luminează ținta cu un fascicul laser la o distanță de până la doi kilometri. Un glonț greu tras din țeava unei puști de lunetist zboară de-a lungul unei traiectorii balistice și compensează influența factorilor atmosferici asupra traiectoriei folosind eleronoane miniaturale.
Dar unde va lovi glonțul în condiții de ploaie, ninsoare, ceață, praf, dacă reflectarea razei laser este împrăștiată în atmosferă? Un alt minus este că glonțul cântărește destul de mult, iar sunetul loviturii va fi perfect înregistrat de la o distanță mult mai mare decât distanța de tragere. Lovitura ar trebui să fie trasă dintr-o pușcă grea și este dificil pentru trăgător să schimbe rapid poziția după fiecare împușcătură. În plus, echipajul de luptă se dovedește a fi incapabil de luptă dacă unul dintre membrii echipei este rănit sau pierdut.
Lockheed Martin, la instrucțiunile DARPA, dezvoltă programul DInGO (Dynamic Image Gunsight Optics) pentru a dezvolta o vedere adaptivă. Experiența luptei din Afganistan a arătat că principalele ciocniri au loc la distanțe de la 100 la 600 m. Noua vizor are un telemetru laser încorporat și o electronică pentru reglarea rapidă a zoom-ului vederii (sharpness). Dezvoltatorii indică faptul că trăgătorii echipați cu astfel de obiective vor avea avantaje față de inamic tocmai la distanțe de la 300 la 600 m. Nu vorbim despre niciun senzor de vreme sau calculatoare balistice, pentru că... Această vizor ar trebui să fie instalată pe arme automate. [mai multe detalii aici: http://lockheedmartin.com/us/mst/features/110922-ready-aim-fire.html]
O soluție tehnică originală pentru îmbunătățirea acurateței a fost propusă de designerii de la Tracking Point (SUA). Echipamentul electro-optic instalat pe pușcă determină distanța până la țintă, calculează traiectoria așteptată a glonțului și trage automat o împușcătură dacă trăgătorul aliniază ținta cu punctul de impact așteptat. Avantajele acestei invenții includ faptul că proiectanții au încercat să ia în considerare cât mai mult posibil influența factorilor externi asupra traiectoriei glonțului și au echipat pușca cu un microcomputer care calculează corecțiile necesare în hardware. În general, totul este acceptabil, dar... Deși designerii au afirmat că atașamentul include un anemometru (un dispozitiv pentru măsurarea vitezei vântului transversal), acesta este mai degrabă un truc de reclamă. Eficiente, în realitate, anemometrele laser cântăresc câteva zeci de kilograme și pot fi instalate doar pe platforme de transport (rezervor obiective turistice sau sateliți meteo). În consecință, probabilitatea ca un glonț să lovească ținta rămâne o valoare probabilistică matematic. Cel mai mare dezavantaj al acestei invenții este că electronicele decid când să tragă focul. Nu este clar modul în care acest lucru este combinat cu abilitățile motorii ale trăgătorului și cu pregătirea psihofizică de a trage un foc.
Invenția propusă de autor face posibilă spargerea cercului vicios și aducerea lunetistului la un nou nivel calitativ, făcând larg răspândită profesia de lunetist al armatei. Domeniul cel mai probabil de aplicare a invenției este operațiunile armate tactice sau antiteroriste.
Care sunt avantajele invenției față de mostrele existente și ce ne permite să vorbim despre caracteristici calitative noi, „revoluționare” ale acestei tehnologii.
1. Informații complete și de încredere despre coordonatele țintei (țintelor).
2. Cea mai completă contabilizare a factorilor externi care afectează traiectoria unui glonț.
3. Posibilitatea de procesare a datelor software și hardware de mare viteză.
4. Control de la distanță protejat al trăgătorilor și al armelor.
5. Asigurarea camuflajului acustic a pozițiilor trăgătorilor și a postului de comandă.
6. Capacitatea de a trage o salvă sincronizată de la mai multe puști la o singură țintă sau un grup.
7. Manevre tactice flexibile, inclusiv calibre ale armelor. Autonomie mare a fiecărei unități de luptă a echipei.
8. Posibilitatea de a conduce un „joc” tactic cu inamicul.
9. Minimizarea costului antrenării lunetisților.
Ideea principală a invenției este de a forma o echipă de lunetişti de 2-20 de persoane, înarmați cu puști de lunetist de același sau diferite calibre cu echipamente optic-electronice instalate pe ele. Echipamentul individual de pușcă este integrat într-o rețea locală fără fir, prin care circulă informații video despre ținte, informații despre reglarea vederii, informații despre starea trăgătorilor și informații despre comenzile verbale pentru controlul trăgătorilor. Acțiunile lunetisților și tragerea de focuri (sau lovituri sincronizate) sunt controlate de la postul de comandă. O descriere mai completă a echipamentului și posibilele opțiuni de implementare sunt descrise în textul invenției. (Invenția Federației Ruse RU 2012111374 „Sistem de control al focului pentru mai mulți lunetişti”).
Cum ar putea arăta o operațiune tactică folosind această invenție.
Înainte de începerea operațiunii, comandantul formează o echipă de mai mulți (2-20) lunetişti cu puști de diferite calibre (singuri) și atribuie fiecărui trăgător o poziție și o țintă individuală. Trăgătorii iau poziții și își activează atașamentele puștii. Echipamentul activ formează automat o rețea locală de date fără fir, iar comandantul are capacitatea de a observa toate țintele atribuite trăgătorilor pe afișajul său.
Imaginea tuturor țintelor este prezentată pe afișajul comandantului operațiunii într-un format cu mai multe ecrane. Pe lângă imaginea țintă, fiecare fereastră individuală afișează informații despre distanța până la țintă, informații despre pregătirea trăgătorului de a trage și instrumente pentru controlul zoom-ului camerei video din atașament. Semnul „tragetor gata” apare pe imagine de îndată ce trăgătorul își pune degetul pe trăgaciul puștii. Dacă trăgătorul își scoate degetul de pe trăgaci, semnul de pregătire din fereastra individuală dispare.
Comandantul are posibilitatea de a examina fiecare țintă în detaliu. Pentru a face acest lucru, trebuie să comutați fereastra individuală a trăgătorului în modul (modurile) ecran complet sau să obțineți detaliile necesare ale imaginii folosind instrumentele de control a zoomului. Pe parcurs, comandantul controlează verbal acțiunile trăgătorilor, atribuie sau reatribuie ținte în funcție de necesitatea tactică.
Comandantul are capacitatea de a trage de la distanță un foc de la orice pușcă inclusă în rețeaua locală. Comandantul are capacitatea de a combina echipamentele tuturor sau mai multor puști într-un grup și de a trage o salvă sincronizată. Comanda de a fi gata pentru ca comandantul să tragă o împușcătură este transmisă verbal trăgătorilor desemnați.
Fiecare kit individual primește informații despre corecțiile de vedere necesare de la calculatorul balistic al stâlpului central. Calculatorul balistic computerizat, în primul rând, primește date de la fiecare set individual - coordonatele exacte ale satelitului trăgătorului, distanța de la trăgător la țintă, unghiul de elevație și date de la echipamentul postului de comandă - coordonatele postului, tactice și tehnice individuale. parametrii fiecărei puști.
Coordonatele precise ale satelitului sunt proiectate pe o hartă tridimensională detaliată a zonei de luptă, iar apoi computerul ia în calcul datele meteo de la senzorii stației meteo instalate la postul central în calcule. După efectuarea calculelor necesare, calculatorul balistic transmite corecții individuale către fiecare obiectiv prin intermediul rețelei. Fiecare pușcă este echipată cu un mecanism de reglare a vederii motorizat și controlat de la distanță. Trăgătorul poate regla doar puțin pușca, conform modificărilor făcute cu promptitudine, și urmează comenzile verbale ale liderului.
Dacă ținta este echipată cu echipament de detectare acustică pentru trăgător, atunci împușcătura sincronizată trasă va deruta sistemul de microfon inteligent. Gloanțele, având viteză supersonică, vor lovi ținta practic simultan. Toate fronturile undelor supersonice create de gloanțe vor fi percepute ca un singur val și din azimuturi diferite, deoarece vor fi înregistrate de diferite microfoane. Fronturile de unde subsonice (pops of shots) vor veni și ele din diferite azimuturi, dar vor avea o răspândire mai mare în timp datorită influenței vântului și eterogenității gradientului de presiune atmosferică. Nu există nicio posibilitate fizică sau aparat matematic pentru a compara astfel de fenomene sonore. Mai simplu spus, dacă auziți sunet sincron de la mai multe surse separate spațial, nu veți putea determina direcția sursei de sunet.
Care sunt avantajele invenției mele în raport cu sistemele moderne de tragere.
- Conform descrierii invenției, echipamentele optic-electronice montate sunt gata de instalare pe aproape toate modelele moderne de puști de lunetist.
- Creșterea numărului simultan de gloanțe trase către o singură țintă garantează lovirea 100% a țintei sau lovirea simultană a mai multor ținte.
- Abilitatea de a trage o salvă sincronizată din mai multe poziții creează camuflajul acustic al pozițiilor trăgătorilor.
- Setul de echipamente oferit ne permite să luăm în considerare cel mai pe deplin toți factorii care afectează traiectoria unui glonț.
- Calculul corectiilor de vedere se realizeaza in hardware, de la un post de comanda securizat, folosind un calculator performant.
- Fiecare trăgător din echipă este o unitate de luptă autonomă, neconstrânsă de necesitatea de a face în mod independent măsurători și calcule pentru a trage o lovitură. În cazul pierderii contactului cu postul de comandă, fiecare trăgător poate acționa pe câmpul de luptă complet independent.
- Toate componentele echipamentelor optic-electronice montate și echipamentelor postului de comandă sunt stăpânite tehnologic de industria modernă.
Există cerere și care este costul acestei invenții? Totul este relativ.
Fiecare companie ține secretă suma investiției în dezvoltarea de noi tehnologii. Sursele deschise au informații despre valoarea finanțării de la DARPA pentru lucrările de proiectare și dezvoltare în cadrul programului EXACTO. Acest program are sarcini similare cu invenția descrisă și, ca urmare, costuri de marketing similare.
Pe parcursul a 3-4 ani, guvernul SUA, prin agenția DARPA, a plătit mai mult de 50 de milioane de dolari contractorilor. Mai multe detalii aici: http;//www.darpa.mil/NewsEvents/Budget.aspx (dosar FY2011PresBudget28Jan10 Final.pdf, Volumul 1-196, pagina 56 sau pagina 214 în numerotare continuă), și aici: http://www . teledyne.com/news/tdy_09302010.asp.
Dezvoltatorii plănuiesc să demonstreze o versiune funcțională a implementării tehnice pentru acest proiect cândva în 2015.
Costul unei arme de la Tracking Point începe de la 17 mii și până la 23 mii de dolari SUA. Pentagonul nu manifestă interes pentru acest produs din cauza discrepanței dintre logica produsului și tactica de teren a lunetisților (programul guvernamental Land Warrior). [Detalii aici: http://arstechnica.com/gadgets/2013/01/17000-linux-powered-rifle-brings-auto-aim-to-the-real-world/]
* Când utilizați materialele articolului, este necesar un link către autor.
informații