Системы управления огнём танков
(состояние и перспективы развития)

Полковник В. Литвиненко, кандидат технических наук

Развитие мирового танкостроения в последние десятилетия характеризуется широким использованием достижений электроники при создании и модернизации танков. Наиболее ощутимые результаты от применения электронных приборов и автоматических устройств получены в области управления огнем танков: в обеспечении эффективного обнаружения целей в различных условиях, быстрой подготовки вооружения танка к открытию огня и высокой точности стрельбы. Но если в 60-х - начале 70-х годов усилия конструкторов были сосредоточены главным образом на разработке электронных приборов и устройств, обеспечивающих высокую точность стрельбы, то к середине 80-х годов акценты в развитии систем управления огнем (СУО) танков сместились - во всем мире заметно резкое усиление внимания к созданию высокоэффективных средств поиска, обнаружения и опознавания целей. Растущая насыщенность поля боя быстродействующими и эффективными противотанковыми средствами заставляет танкостроителей искать способы и средства быстрого поиска целей, чтобы упредить противника и открытии огня.

Работы по повышению возможностей танка в обнаружении целей ведутся за рубежом в двух направлениях: совершенствование автономных средств обнаружения целей экипажем танка и разработка автоматизированных средств внешнего (от командира подразделения) целеуказания.

Преобладающей тенденцией в совершенствовании автономных средств обнаружения целей экипажем танка является комплексирование приборов, работающих в различных диапазонах электромагнитных волн. На сегодняшний день условно можно выделить два уровня такого комплексирования. К первому относятся комбинированные приборы, представляющие собой механическое объединение различных оптико-электронных каналов обнаружения целей без совместной обработки информации. Примером являются прицелы наводчиков серийных танков M1 "Абрамс" (США) и "Леопард-2" (ФРГ). Каждый из этих прицелов конструктивно объединяет дневной визуальный канал, лазерный дальномер на иттриево-алюминиевсм гранате (длина волны излучения 1,06 мкм) и тепловизор, работающий на длинах волн 8-12 мкм. Головные зеркала прицелов являются общими для всех трех каналов, но изображения местности и цели формируются дневным визуальным и тепловизионным каналами независимо друг от друга и совместной обработке не подвергаются. Поля зрения прицелов имеют независимую от вооружения стабилизацию: в прицеле EMES-15 наводчика западногерманского танка "Леопард-2" - в двух плоскостях, а в прицеле GPS (Gunner Primary Sight, рис. 1) наводчика американского танка M1 "Абрамс" - только в вертикальной. Характеристики дневных каналов в этих прицелах несколько отличаются. Дневной визуальный канал второго прицела выполнен с переменным увеличением (3* и 10*), в то время как в EMES-15 имеется постоянное увеличение (12*). У тепловизоров обоих прицелов по два уровня увеличения (3* и 10*), обеспечивающих обнаружение целей в режимах большого (7,5x15°) и малого (2,5x5°) полей зрения.

Рис. 1. Прицел наводчика танка M1 "Абрамс"

Рис. 2. Перископический прибор кругового обзора PERI-RTW90 командира танка "Леопард-2"

Рис. 3. Прицел наводчика HL-60 танка "Леклерк" (слева)

Рис. 4. Автомат заряжания танка "Леклерк"

Отмечается, что другие члены экипажей танков M1 "Абрамс" и "Леопард-2" обладают гораздо меньшими возможностями по обнаружению целей. Но если низкие поисковые возможности механиков-водителей и заряжающих вполне оправдываются их загруженностью своими непосредственными функциональными обязанностями, то более низкий уровень приборного оснащения командиров указанных танков по сравнению с наводчиками объясняется в основном потребностью экономии средств. Так, командир танка M1 "Абрамс" может обнаруживать цели либо с помощью окулярного отвода прицела наводчика, либо используя собственный перископический монокулярный прицел. Через последний можно вести наблюдение только днем, а монокулярный отвод прицела GPS не позволяет командиру осуществлять автономный (независимый от наводчика) поиск целей. На танке "Леопард-2" в распоряжении командира имеется дневной прицел PERI-17А1 и окулярный отвод тепловизионного канала прицела наводчика EMES-15. Эти приборы не дают ему возможности вести автономный поиск целей ночью. Пытаясь изменить существующее положение, специалисты США и ФРГ ведут активные работы по созданию новых командирских приборов. Американская фирма "Тексас инструменте" создает независимый тепловизионный прицел CITV (Commanders Independent Thermal Viewer), который позволит командиру танка М1 "Абрамс" осуществлять круговой обзор и обнаруживать цели днем, ночью и в условиях плохой видимости. Аналогичные приборы разрабатываются и в ФРГ. Так, фирма "Цейс" создала для командира танка "Леопард-2" комбинированный перископический прибор кругового обзора PERI-RTW90, имеющий дневной визуальный и тепловизионный каналы для обнаружения целей (рис. 2). Установка этих приборов практически уравняла поисковые возможности командиров и наводчиков данных танков. Комбинированные приборы обнаружения целей установлены для наводчика и командира нового французского танка "Леклерк". В прицеле наводчика HL-60 (рис. 3) конструктивно объединены четыре оптико-электронных канала - дневной визуальный с переменным увеличением (2,5* и 10*), лазерный дальномер на иттриево-алюминиевом гранате, тепловизор, работающий в диапазоне волн 8-12 мкм и имеющий малое (1,9x2,9°) и большое (5,7x8,6°) поля зрения, а также телевизионный канал. Причем информация от телевизионного и тепловизионного каналов выводится на общий дисплей. У командира танка "Леклерк" практически такие же поисковые возможности, как и у наводчика. Его прицел HL-15 производства фирмы СФИМ содержит три оптико-электронных канала - дневной визуальный с переменным увеличением (2,5* и 10*), лазерный дальномер и ночной канал (с электронно-оптическим преобразователем). Кроме того, в распоряжении командира находится монитор, на который выводится телевизионное изображение от прицела наводчика. Аналогичные прицелы наводчика и командира будут установлены в английском танке "Челленджер-2".

Дальнейшее совершенствование комбинированных приборов обнаружения целей специалисты связывают с комплексированием их тепловизионных каналов с лазерными дальномерами, использующими в качестве активного вещества углекислый газ. Такой лазерный дальномер работает на длине волны 10,6 мкм, благодаря чему его можно применять в качестве осветителя для тепловизионных приборов, функционирующих на длинах волн 8-12 мкм. Кроме увеличения дальности действия, сочетание тепловизора и лазерного канала позволяет повысить вероятность правильного опознавания цели за счет увеличения ее контраста при лазерной подсветке. За рубежом уже создано несколько танковых прицелов, имеющих лазерные дальномеры на углекислом газе. Так, для американского танка М60А3 фирма "Тексас инструментс" разработала прицел GPTTS, объединяющий дневной визуальный канал, тепловизор и лазерный дальномер на углекислом газе. Западногерманская фирма "Эльтро" предложила два варианта встраивания лазерного дальномера на углекислом газе в прицел EMES-15 танка "Леопард-2". В ходе модернизации танка М1 "Абрамс" в прицеле GPS лазерный дальномер на иттриево-алюминиевом гранате предполагается заменить дальномером на углекислом газе, который в настоящее время разрабатывает фирма "Колсмэн ГСЦ авионикс". В Великобритании созданием комбинированных танковых приборов, содержащих тепловизор и лазерный дальномер на углекислом газе, занимаются фирмы "Ферранти" и "Бар энд Страуд".

Второй уровень комплексирования различных каналов обнаружения целей предполагает создание интегрированных систем обнаружения целей, в которых не только конструктивно объединяются несколько оптико-электронных каналов, но и после совместной обработки информации создается синтезированное изображение цели на общем дисплее. Интегрированных систем обнаружения целей в серийных зарубежных танках пока нет, но опытные их варианты прорабатываются в рамках различных исследовательских программ. Создание многоканальной интегрированной системы опознавания целей является основой американской программы MTAS (Multi-spectral Target Aquisition System). Опытные образцы такой системы содержат радиолокационную станцию миллиметрового диапазона (рабочая частота 94 ГГц) и тепловизионную камеру. Информация тепловизионного и радиолокационного каналов обрабатывается бортовой ЭВМ, и синтезированное изображение выводится на общий дисплей. Предполагается установка системы MTAS на модернизированные танки M1 "Абрамс" и М60А3. Западногерманские конструкторы исследуют проблемы интеграции различных средств обнаружения целей в рамках программы GCSC (German Combat System Containel).

Большое внимание вопросам интеграции средств обнаружения уделяется в ходе работ по созданию перспективных танков, особенно при исследовании нетрадиционных компоновок, например с выносным вооружением. При этом просматривается тенденция максимального использования информации телевизионных и тепловизионных камер, а также радиолокационной станции для создания изображения местности и целей. Вероятно, танки XXI века не будут иметь традиционных визуальных каналов прицелов либо последние станут резервными средствами обнаружения целей.

Несмотря на заметные достижения в создании интегрированных систем обнаружения целей, иностранные специалисты все же склоняются к мысли, что при существующих технических и экономических ограничениях собственных поисковых возможностей танка недостаточно для выживания на поле боя. Поэтому в последние годы за рубежом активизируются научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию средств внешнего целеуказания для танков. Эти НИОКР - часть более широких исследований, направленных на создание автоматизированных систем управления огнем для последующего использования их в танковых подразделениях. На танке M1 "Абрамс" предполагается в будущем установить информационную систему управления боем BMS. В качестве одного из ее элементов канадская фирма "Компьютинг дивайсиз компани" разработала панель управления 1ССР (Improved Computer Control Panel), которая будет размещена у командира танка справа от дисплея тепловизионного прицела CITV. Панель управления включает микропроцессор и электролюминесцентный дисплей, содержащий 320 элементов изображения в горизонтальной плоскости и 193 - в вертикальной. На дисплее панели ICCP для командира танка будет отображаться различная информация, необходимая для управления боевыми действиями подразделения, в том числе и о целях, которую передает вышестоящий командир.

Английская фирма МЕЛ ведет работы по созданию автоматизированной системы управления IV1CS (Integrated Vehicle Information and Communication System) для танка "Чел мо. дулей, один из которых обеспечивает обмен информацией о целях между танками, другими боевыми машинами и подразделениями.

Информационно-управляющая система, установленная на танке "Леклерк", содержит два центральных процессора (один - для СУО, другой - для приводов наведения орудия) и 30 микропроцессоров для управления другими системами. Она обеспечивает получение и обработку информации о целях, поступающих извне, которая затем может использоваться членами экипажа танка.

В ходе модернизации западногерманского танка "Леопард-2" также предполагается установка автоматизированной системы управления подразделением, одной из функций которой будет прием и обработка внешней информации о целях.

На фоне достижений в области обнаружения целей из танка работы по сокращению времени подготовки танкового вооружения к стрельбе выглядят достаточно скромно. Но и здесь заметны определенные сдвиги. Отмечаются два направления в решении этой проблемы: сокращение продолжительности отдельных операций по подготовке вооружения к стрельбе и совмещение операций в одном интервале времени. Обычно к операциям по подготовке вооружения к стрельбе относят измерение дальности до цели, заряжание орудия, вычисление и ввод углов прицеливания и бокового упреждения, а также наведение прицельной марки и орудия на цель для производства выстрела. Зарубежные специалисты едины в мнении, что существенно сократить продолжительность каждой из этих операций можно лишь путем их автоматизации (в современных танках часть операций уже автоматизирована). К ним относятся измерение дальности с помощью лазерного дальномера, вычисление и ввод углов прицеливания и бокового упреждения посредством танкового баллистического вычислителя. Правда, в танках "Леопард-2" и "Челленджер" пользоваться лазерным дальномером может только наводчик, командир же при самостоятельном ведении огня по цели прибегает к глазомерному способу измерения дальности, что снижает эффективность стрельбы. В танке M1 "Абрамс" лазерный дальномер размещен в прицеле наводчика GPS, но командир тоже может им пользоваться с помощью оптического отвода от этого прицела. На французском опытном танке АМХ-32 были установлены два лазерных дальномера: один - в прицеле наводчика, а другой - в прицеле командира. Также по два лазерных дальномера, встроенных в прицелы наводчика и командира, имеют танки "Леклерк" и "Челленджер-2". Рассматриваются варианты оснащения лазерным дальномером и прицела командира танка "Леопард-2".

Как отмечается в западной печати, применение лазерных дальномеров и танковых баллистических вычислителей с автоматическим вводом вычисленных ими углов прицеливания и бокового упреждения путем соответствующего смещения оружия относительно точки прицеливания уже исчерпывает возможности сокращения продолжительности выполнения данных операций. По этой причине основные усилия зарубежных специалистов в настоящее время направлены на автоматизацию двух оставшихся операций подготовки выстрела из танка - заряжания и наведения в цель.

Попытки создать эффективный автомат заряжания для танков классической компоновки предпринимались еще в ходе работы над танком МВТ-70. Прошло более 20 лет, но пока ни на одном из серийных зарубежных танков такого устройства нет. Возможно, первым таким танком станет "Леклерк", автомат заряжания которого размещен в нише башни и содержит две основные части - транспортер для выведения выстрела на линию досылания и досылатель (рис. 4). Емкость такого автомата 22 выстрела, темп заряжания 12 выстр./мин.

Работы по автоматизации заряжания интенсивно ведутся в рамках программы модернизации танков M1 "Абрамс" и "Леопард-2", и не исключено, что на них уже в начале 90-х годов появятся автоматы заряжания. Израильский танк "Меркава" в ближайшем будущем также планируется оснастить автоматом заряжания. Уже сейчас в модернизированном танке "Меркава" Мк3 часть боекомплекта размещена в барабане, который находится на полу башни и представляет собой часть будущего автомата заряжания.

Возможность сокращения времени наведения прицельной марки и орудия на цель для производства выстрела за рубежом связывают с увеличением диапазона наводочных скоростей силовых приводов орудия и созданием систем автоматического слежения за целью.

Потребность в высоких скоростях наводки приводит к увеличению мощностей силовых приводов стабилизаторов вооружения. На танке "Леклерк" их мощность достигает 30 кВт, максимальная скорость поворота башни при этом превышает 40 град./с. Кроме того, в системе стабилизации вооружения этого танка имеется конденсаторный накопитель, энергия которого используется для увеличения быстродействия приводов при перебросках орудия на большие углы, а также для наведения пушки на цель при неработающем двигателе танка. Отмечается тенденция замены электрогидравлических приводов систем стабилизации электрическими, характеризующимися меньшими массогабаритными показателями, большей надежностью и лучшими эксплуатационными качествами и ремонтопригодностью.

Эффективность системы автоматического слежения за целью была проверена еще на американской опытной бронированной машине высокой подвижности HIMAG (High Mobility Agility Test Vehicle). Установка таких систем на серийные танки, судя по сообщениям иностранной печати, не производится только по экономическим соображениям. Но на различных этапах модернизации танков M1 "Абрамс", "Леопард-2" и "Леклерк" планируется оснащение их устройствами автоматического сопровождения цели. Американская фирма "Тексас инструменте" уже разработала подобную систему для перспективного легкого танка. Она включается наводчиком после обнаружения цели и непрерывно совмещает ее изображение с прицельной маркой.

Возможности совмещения операций по подготовке вооружения к стрельбе в значительной степени определяются конструкцией систем стабилизации полей зрения прицелов. Для параллельного выполнения операций измерения дальности и заряжания необходимо иметь двухплоскостную независимую стабилизацию поля зрения. Только при таком условии в современных танках наводчик может измерить дальность до цели, в то время как заряжающий будет производить заряжание орудия. Указанному условию отвечает прицел наводчика западногерманского танка. "Леопард-2". Поле зрения прицела наводчика американского танка M1 "Абрамс" стабилизировано только в вертикальной плоскости, и, следовательно, совмещение операций заряжания и измерения дальности с помощью лазерного дальномера невозможно, так как для заряжания орудия башня танка стопорится на корпус и наводчик не может наводить прицельную марку в горизонтальной плоскости, а значит, не может измерять дальность в течение всего цикла заряжания.

При установке автомата заряжания принципиально можно решить задачу одновременного выполнения операций измерения дальности и заряжания при наличии стабилизации поля зрения прицела только в одной плоскости - вертикальной или даже при отсутствии независимой от орудия стабилизации поля зрения (в этом случае автомат должен обеспечивать заряжание на любых углах возвышения орудия). Вариант вроде бы заманчивый с точки зрения экономии средств, но, тем не менее, на танке "Леклерк" установлены и автомат заряжания, и прицелы с двухплоскостной стабилизацией поля зрения. Причина такого конструкторского решения заключается в том, что двухплоскостная стабилизация поля зрения прицела не только позволяет совмещать процессы заряжания и измерения дальности, ко и уменьшает ошибки прицеливания, благодаря чему повышается точность стрельбы из танка с ходу. Действительно, точность стабилизации поля зрения прицелов на всех танках существенно выше, чем точность стабилизации орудий. Например, точность стабилизации орудий танков M1 "Абрамс" и "Леопард-2" характеризуется ошибками 0,3-0,4 мрад, а точность стабилизации полей зрения прицелов - 0,1-0,15 мрад на серийных танках, и 0,05 мрад на опытном образце "Леклерк". Такая высокая точность стабилизации полей зрения делает сравнимыми ошибки прицеливания при стрельбе из танков с ходу и из неподвижного танка.

Наряду с уменьшением сшибок прицеливания за счет стабилизации полей зрения прицелов, работы по повышению точности стрельбы из танка ведутся еще в двух направлениях: увеличение числа и улучшение качества датчиков для автоматического определения исходных установок стрельбы, а также создание систем автоматической коррекции результатов стрельбы.

Современные зарубежные танки обладают достаточно большим числом датчиков, автоматически учитывающих влияние различных баллистических, метеорологических и топографических факторов на точность стрельбы. К ним относятся: лазерный дальномер, устройства учета собственного движения танка и цели, метеорологический датчик измерения скорости бокового ветра, температуры и давления воздуха, датчик крена танка, датчик температуры порохового заряда выстрелов, датчик износа канала ствола. На французском танке "Леклерк" установлен датчик кривизны ствола, работа которого основана на измерении отклонения лазерного луча прибора при изгибе ствола орудия. Точность измерений достаточно высока - ошибка составляет 0,03 мрад при стрельбе из неподвижного танка и 0,05 мрад при стрельбе с ходу. Метеодатчик этого же танка (двухосный анемометр серии 270), кроме измерения скорости бокового ветра (до 40 м/с), температуры воздуха (в диапазоне от -40 до +60°C) и давления воздуха (700-1240 мбар), позволяет измерять и относительную влажность (до 100 проц.).

Одновременно с увеличением числа автоматических датчиков учета условий стрельбы, активно ведутся работы по повышению их качества. Наибольшее внимание уделяется совершенствованию датчиков бокового ветра. Дело в том, что в серийных метеодатчиках скорость бокового ветра измеряется с достаточно высокой точностью, но только в месте нахождения танка. Между тем величина скорости ветра и даже его направление на траектории полета снаряда в большинстве случаев не совпадают с такими показаниями в районе стреляющего танка. В связи с этим за рубежом создаются датчики, учитывающие влияние бокового ветра на всей траектории полета снаряда. Соответствующие исследования для танка "Леопард-2" проводит западногерманская фирма "Эльтро". На танке "Леклерк" вместо существующего метеодатчика предполагается установить лазерный анемометр, определяющий скорость и направление ветра на всей траектории полета снаряда.

Вероятность попадания в цель со второго выстрела можно существенно повысить с помощью системы автоматической коррекции результатов первого выстрела. Подобная система разработана канадской фирмой "Компьютинг дивайсиз компани" для последующей установки на танках М1А1 "Абрамс". В ней для определения точности траектории полета снаряда используется тепловизор танка. Посредством его проводится фиксирование ("фотографирование") положения снаряда на траектории. Первый раз - через 0,6 с после выстрела, а затем - через каждые 0,3 с. Танковый баллистический вычислитель на основе информации тепловизора определяет величину отклонения снаряда от заданной траектории и вносит соответствующие коррективы в величины углов прицеливания и бокового упреждения.

Таким образом, в ближайшее десятилетие можно ожидать оснащения основных зарубежных танков новыми системами управления огнем, существенно сокращающими продолжительность обнаружения целей, подготовки вооружения к стрельбе и обеспечивающими попадание в цель с первого выстрела.

Зарубежное военное обозрение №4 1990 С.