Thiết kế hệ quang cho kính quan sát ngày đêm cho trưởng xe trên tăng T54б và t55

Nội dung bài viết tiến hành phân tích, tính toán và thiết kế ra hệ thống quang học có sơ đồ tương tự song các tham số kết cấu hoàn toàn mới cho kính trưởng xe HN.QS-TX54. Các kết quả mô phỏng quang sai trên Zemax cho thấy chất lượng ảnh của hệ quang được thiết đảm bảo tốt. Kết quả này mở ra khả năng chế tạo kính trưởng xe HN.QS-TX54 có chất lượng quan sát hoàn toàn tương đương với kính trưởng xe POD54, đáp ứng yêu cầu để trang bị cho xe tăng của quân đội ta.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế hệ quang cho kính quan sát ngày đêm cho trưởng xe trên tăng T54б và t55 Nghiên cứu khoa học công nghệ THIẾT KẾ HỆ QUANG CHO KÍNH QUAN SÁT NGÀY ĐÊM CHO TRƯỞNG XE TRÊN TĂNG T54Б VÀ T55 Nguyễn Thu Cầm1*, Nguyễn Văn Thư1, Nguyễn Mạnh Thắng2, Nguyễn Hồng Hanh1 Tóm tắt: Trên cơ sở sơ đồ chức năng hệ quang kính quan sát hỗn hợp ngày đêm POD54 của Ba Lan trang bị cho tăng T54Б,T55. Chúng tôi đã tiến hành phân tích, tính toán và thiết kế ra hệ thống quang học có sơ đồ tương tự song các tham số kết cấu hoàn toàn mới cho kính trưởng xe HN.QS-TX54. Các kết quả mô phỏng quang sai trên Zemax cho thấy chất lượng ảnh của hệ quang được thiết đảm bảo tốt. Kết quả này mở ra khả năng chế tạo kính trưởng xe HN.QS-TX54 có chất lượng quan sát hoàn toàn tương đương với kính trưởng xe POD54, đáp ứng yêu cầu để trang bị cho xe tăng của quân đội ta. Từ khóa: Quang điện tử, Hệ thống quang học, Hệ quang kính trưởng xe. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ T54Б, T55 là dòng xe tăng chủ lực của ta, do Liên Xô viện trợ trong những năm kháng chiến chống Mỹ cứu nước. Với khả năng cơ động cao, hoả lực mạnh nên rất hiệu quả trong chiến thuật tấn công đánh nhanh, thọc sâu. Phương tiện quan sát nguyên bản cho người chỉ huy trên tăng gồm có: Kính quang học ТПКУ dùng cho tác chiến ban ngày, kính hồng ngoại chủ động ТКН-1С dùng cho tác chiến ban đêm. Cả hai kính ngày đều được lắp chung trên cùng một bộ gá trên tháp pháo. Do sử dụng hai kính riêng lẻ nên khi chuyển trạng thái chiến đấu từ ngày sang đêm tỏ ra bất tiện vì mất thời gian thay thế. Các đời xe tăng về sau người ta khắc phục nhược điểm này bằng cách hợp nhất hai loại kính trên thành một kính duy nhất vừa có khả năng quan sát ban ngày, vừa có khả năng quan sát ban đêm. Như dòng xe tăng Т- 62, Т-72 có kính ngắm hỗn hợp ngày đêm ТКН-3Б. Dòng xe tăng T90 trở lên có kính trưởng xe hỗn hợp ngày đêm theo nguyên lý ảnh nhiệt ТКН-4С. Đối với dòng xe tăng T54B và T55, trong những năm gần đây, một số nước đã đi theo hướng nâng cấp, cải tiến, hiện đại hóa, trong đó, trưởng xe được trang bị kính quan sát hỗn hợp ngày đêm. Trong những năm vừa qua chúng ta đã được đối tác Israel cải tiến nâng cấp thử 01 xe tăng T54Б có trang bị kính quan sát hỗn hợp ngày đêm POD54 do Ba Lan thiết kế chế tạo [1-3]. Kênh quan sát đêm của POD54 được trang bị bộ biến đổi quang điện thế hệ 3, tài liệu kèm theo của kính này chỉ có thuyết minh kỹ thuật và hướng dẫn sử dụng [1]. Mặt khác, trong thời gian vừa qua được sự đầu tư của Bộ Quốc phòng theo chủ trương nâng cao khả năng tác chiến ban đêm, chúng ta đã có một số nghiên cứu ứng dụng cho lực lượng tăng Thiết giáp trong tác chiến ban đêm. Cụ thể như đề tài cấp Tổng cục Kỹ thuật nghiên cứu cải tiến kính trưởng xe TKN-1C và kính ngắm pháo thủ TPN-1-22-11 trên xe tăng T54B (T55) sử dụng bộ biến đổi quang điện thế hệ 2+, đề tài cấp Bộ Quốc Phòng nghiên cứu cải tiến kính ngắm bắn hỗn hợp ngày đêm 1PN-22-M2 trên xe chiến đấu bộ binh BMP-1 sử dụng bộ biến đổi quang điện thế hệ 3 và đã được trình bày trong công trình nghiên cứu [4], nhiệm vụ cấp Bộ Quốc phòng nghiên cứu thiết kế kính lái đêm cho xe thiết giáp M113 sử dụng bộ biến đổi quang điện thế hệ 2+ và đã được trình bày trong công trình nghiên cứu [5]. Các đề tài này bước đầu thành công đã phần nào khẳng định được khả năng làm chủ công nghệ thiết kế và gia công chế tạo các loại kính quan sát, ngắm bắn ngày đêm đêm dùng cho lái xe, trưởng xe và pháo thủ sử dụng các loại bộ biến đổi quang điện thế hệ mới với trình độ công nghệ và trang thiết bị hiện có trong nước. Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Kỷ niệm 55 năm Viện KHCNQS, 10 - 2015 93  Vật lý Trên cơ sở các công trình nghiên cứu [4, 5] về thiết kế hệ quang cho các loại khí tài quan sát và ngắm bắn ban đêm và sơ đồ nguyên lý hệ quang trong [1], chúng tôi đã tiến hành tính toán và thiết kế ra mẫu kính ngắm mới HN.QS-TX54. 2. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ HỆ QUANG KÍNH TRƯỞNG XE POD54 2.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc Hệ thống quang học của kính trưởng xe POD54 gồm kênh ngày và kênh đêm như được thể hiện trên hình 1 [1]. Hệ quang của kính này chung nhau kính bảo vệ (7), lăng kính đầu máy (11) và thị kính (2). Phần kênh ngày có 02 nhánh giống nhau, mỗi nhánh gồm: vật kính (4), kính lọc (3), lăng kính bình hành (8), lăng kính penta mái nhà (6), kính vạch (9), thị kính (2). Trong sơ đồ hệ quang này, chùm sáng đi từ mục tiêu qua kính bảo vệ (7) và phản xạ trên mặt huyền lăng kính (11) và đổ vào hệ thống quang học kênh ngày, qua hệ thống quang học trên giúp ta quan sát rõ mục tiêu. Phần kênh đêm có một nhánh duy nhất gồm có: vật kính (1) cấu tạo từ 6 thấu kính, bộ biến đổi quang điện thế hệ 3 (15). Hệ quang sau bộ biến đổi quang điện gồm: lăng kính AP-180, lăng kính chia chùm (5), các gương đổi chiều (12), gương lật (12a) và toàn bộ hệ quang kênh ngày. Chùm ánh sáng yếu đi từ mục tiên qua kính bảo vệ (7) và phản xạ trên mặt huyền lăng kính (11), sau khi qua vật kính kênh đêm (1) dựng ảnh lên photocathode của bộ biến đổi quang điện (15); ảnh của mục ti ...