聯邦德國綜合坦克火控系統

聯邦德國綜合坦克火控系統

聯邦德國綜合坦克火控系統(Integrated Tank Fire Control System ),由通用電氣德律風根公司研製,1971年研製成功,1973年投產,1974年系統的主要部件開始裝備豹1A4坦克。該火控系統有兩種型式,一為基本型,另一種是簡化型,由基本型中的主要部件組成。

基本信息

國別:聯邦德國
名稱:綜合坦克火控系統(Integrated Tank Fire Control System)
研製單位:通用電氣德律風根公司(AEG-Telefunken,DE)
生產單位:通用電氣德律風根公司(AEG-Telefunken,DE)
現狀:生產
裝備情況:裝備於聯邦德國的豹1A4坦克、在為阿根廷研製的TH-301(TAM4)中型坦克和豹2坦克前17輛樣車中。

概述

聯邦德國綜合坦克火控系統聯邦德國綜合坦克火控系統

該火控系統1971年研製成功,1973年投產,1974年系統的主要部件開始裝備豹1A4坦克。

該火控系統有兩種型式,一為基本型,由弗勒-H(FLER-H)混合式彈道計算機(包括作為計算機外圍設備的各種自動彈道感測器)、穩定的炮長雷射/體視測距瞄準鏡、穩定的車長周視瞄準鏡、火炮和炮塔穩定驅動裝置組成(如圖所示)。另一種是簡化型,由基本型中的主要部件組成。

豹2坦克樣車試用的是基本型,炮長採用穩定的EMES-12雷射/體視測距瞄準鏡,車長採用PERI-R12周視瞄準鏡。

豹1A4坦克裝備簡化型,炮長採用EMES-12穩定的體視測距瞄準鏡,基本型中的雷射測距部分和弗勒-H計算機的某些部件沒有裝備,系統的控制原理也基本型簡單(如圖所示)。
TH-301(TAM-4)坦克樣車配用的也是一種簡化型系統,去掉了基本型中的體視測距部分,僅用雷射測距儀測距,測距範圍400~5000m,測距精度±10m。距離數據自動輸入計算機,也可由車長或炮長人工輸入。

炮長瞄準鏡採用穩定的與雷射測距儀組合的望遠式瞄準鏡,放大倍率為8×。車長瞄準鏡採用PERI-R12穩定的周視瞄準鏡。弗勒-H型彈道計算機只配了垂直感測器和目標角速度感測器,自動測定和輸入傾角和目標角速度。彈種由人工輸入。夜間作戰時採用安裝在火炮防盾上的微光電視攝像機。

車長和炮長都裝有電視監視屏,屏上除顯示光學十字分劃線外,還顯示電產生的十字分劃線,此分劃線重合在電視圖像上,其位置根據計算機解算的瞄準角確定,炮長和車長利用光、電兩種十字分劃線可以瞄準和射擊目標。火炮穩定系統共有5個陀螺,火炮高低向和水平向各藉助於2個陀螺來穩定,第5個陀螺用來測量車體的運動。炮長與車長瞄準鏡的瞄準線都由穩定裝置穩定。

系統組成

聯邦德國綜合坦克火控系統聯邦德國綜合坦克火控系統

觀瞄設備

EMES-12炮長測距瞄準鏡:該瞄準鏡安裝在豹1A4坦克中,與弗勒-H型計算機電氣連線,與火炮機械聯動,包括1台基線長為1.72m的雙目鏡式的光學體視測距儀,放大倍率為8×和16×。它也可用作炮長的主瞄準鏡,瞄準線通過一輔助的瞄準線穩定裝置穩定,因此當坦克行進時,也能使瞄準線穩定地瞄準和跟蹤目標。為了提高火炮行進間射擊目標的命中率,裝有射擊閉鎖電路,只有當火炮已驅動到命中位置所容許的誤差範圍內時才解脫擊發電路的閉鎖,火炮才進行射擊。

為了提高測呀精度,曾裝在豹2坦克試驗樣車上的EMES-12的改進型加裝了1個雷射測距儀,此時體視測距儀主要用來驗證雷射測距儀測量的距離,消除假目標造成的誤測。

PERI-R12型車長周視潛望瞄準鏡:該瞄準鏡供車長觀察和瞄準目標用,通過電路與計算機和火炮連線。當車長不使用火控系統進行觀察時,可斷開瞄準鏡上與火控系統連線的開關。當瞄準鏡與火控系統接通時,車長可以通過瞄準鏡監視目標並向炮長指示目標,指揮炮長射擊或對火炮實施超越控制。整個瞄準鏡系統由光學部件和電子部件組成,光學部年懸掛在炮塔頂部的減振支座上,電子裝置安裝在炮塔尾艙,有減振裝置。物鏡雙軸安裝,水平向可轉動360°,高低向可轉動-10°~+60°,放大倍率為2×、8×,視場為30°、8°。瞄準線用陀螺儀單獨穩定,穩定精度為0.2mrad因此坦克行進間車長可以觀察和瞄準目標。在白天,該鏡用單目潛望鏡觀察;夜間,可利用紅外探照燈和主動式紅外夜視儀進行雙目觀察,視場為6°,放大倍率為5.6×。也可將紅外變像管改為像增強器,由主動紅外夜視改為被動微光夜視。

弗勒-H型混合式彈道計算機

該計算機由通用電報德律風根公司和瑞典菲利普電信有限公司(Philips Telemdustri AB.)於1968年開始研製,1973年投產,1974年開始交付使用。

該計算機主要供坦克火控系統使用,是一種採用組件結構的混合式計算機,H是Hybrid(混合)的縮寫。該機基本是一數字機,但用數字和模擬混合的計算方式進行數據處理,因而稱為混合式,由計算機主體和計算機控制裝置兩大主要部件及垂直感測器、氣象數據感測器、藥溫感測器等外圍設備組成。

計算機主體大部分由積體電路構成。電源由坦克24V直流電源穩壓供電。非線性彈道數據(高低角數據和修正數據)採用混合乘法器處理,用多項式逼近法代替過去使用的直線分段逼近法。彈道裝置組件上有4個彈道外掛程式板,通過這4個彈道外掛程式板上純電阻無源網路處理4個彈種的彈道參數。更換新的彈種時,只需更換該彈種的彈道外掛程式板。計算機裝有機內檢測和故障監視電路,以提高計算機的可靠生。

計算機控制裝置上裝有人工輸入彈道數據的控制機構,由人工輸入炮膛磨損和彈種數據。當彈道感測器損壞或檢修時,可由人工輸入氣溫、氣壓、橫風、藥溫等數據。

該計算機處理的彈道輸入參數有距離、目標方位角速度、目標高低角速度、氣溫、氣壓、橫風、炮耳軸傾斜、藥溫、偏流誤差、視差等。這些彈道參數可以自動輸入,也可以人工輸入。

理量感測器

垂直陀螺感測器用來測量炮耳軸的傾斜和地面的坡度。若用擺式感測器測量,易受車輛加速的影響,使3個軸的測量誤差加大。為了提高行進中的射擊精度,不受加速的影響,採用了垂直陀螺感測器。氣象數據感測器組合了氣壓、氣溫和橫風感測器,每種感測器都採用電子測量方法,因此不存在零件磨損問題。整個感測器密封防水。此外,還有藥溫感測器。

火炮穩定和控制系統

豹1A4配有電液式火炮雙向穩定器。方位向可在15s旋轉360°,高低向的最大角速度是4.1°/s。

原理特點

聯邦德國綜合坦克火控系統聯邦德國綜合坦克火控系統

豹1A4坦克裝備的簡化型綜合坦克火控系統的控制原理比基本型簡單,弗勒-H計算機的輸出只輸送給炮長瞄準鏡,使瞄準線產生擾動,擾動後,炮長通過瞄準手柄操縱火炮,使瞄準線重新對準目標,屬於擾動式控制,因而存在著反應時間較長等固有缺點。

該系統的基本型則採用非擾動式控制原理,弗勒-H計算機輸出的修正角電信號分別輸送給炮長、車長瞄準鏡和火炮,自動修正瞄準鏡和火炮的瞄準,使瞄準線保持相對穩定,在高低和方位向都不擾動,始終壓住目標,而火炮則自動指向射擊位置,這種非擾動式的系統反應時間短,自動化程度高。

該火控系統基本型的特點是具有較高計算精度和首發命中率。除採用非擾動式控制原理外,還採取了如下一些措施:彈道計算機處理非線性彈道數據,用多項式逼近法代替過去使用的直線分段逼近法;配用的自動彈道修正感測器較多;從各接口點引入計算機的信號為交流信號,以避免直流信號的電壓降等原因所產生的誤差;炮長、車長瞄準鏡採用一輔助的瞄準線穩定裝置穩定,使瞄準線可以穩定地瞄準跟蹤目標,並裝有射擊閉鎖重合電路,以提高行進中的射擊精度。

性能數據

弗勒-H計算機和修正量感測器
 彈種4種
 計算距離400~3000m
 計算精度400~995m時0.08mrad,1000~3000m時0.05mrad
目標角速度
方位 40mrad/s
高低 15mrad/s
 氣壓81~121.5kPa,精度0.2kPa
 氣溫-35~+65℃;精度0.3℃
 橫風±20m/s;精度0.7m/s
 藥溫-30~+45℃;精度1℃
 炮耳軸傾斜 ±12°;精度15′
 地面坡度±20°;精度15′
 環境條件
氣溫 炮塔外的裝置-40~+60℃,炮塔內的裝置-30~+50℃
 貯存溫度-40~+70℃
振動 2g、10Hz,0.2g、150Hz
 重量與尺寸
計算機本機21kg,360×272×240(mm)
垂直陀螺感測器4.5kg,250×190×190(mm)
氣象數據感測器6.8kg,345×220×178(mm)
藥溫感測器4.1kg
控制臺 3.2kg,180×215×106(mm)
 電源直流28V、90W,交流400Hz、26V、10W
 火炮穩定裝置水平、高低雙向穩定
 火炮驅動系統電液式

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