美國M60A3坦克火控系統

美國M60A3坦克火控系統

美國M60A3坦克火控系統主要在火控系統方面採用了休斯飛機公司研製的LTFCS坦克火控系統。該火控系統的進一步改進包括配用炮口校正感測器,將原來的紅寶石雷射測距儀改為Nd:YAG雷射測距儀。

基本資料

國別:美國
名稱:M60A3坦克火控系統(M60A3 Tank Fire Control System)
研製單位:休斯飛機公司(Hughes Aircraft Co.,US)
生產單位:休斯飛機公司、科爾斯曼儀表公司(Hughes Aircraft Co.,US
Kollsman Instrument Co.,US
現狀:完成生產計畫
裝備情況:M60A3坦克

概述

美國M60A3坦克美國M60A3坦克

M60A3坦克是M60A1坦克的改進型,主要在火控系統方面採用了休斯飛機公司研製的LTFCS坦克火控系統。LTFCS系英文Laser Tank Fire Control System的縮寫,意為雷射坦克火控系統。綜合式坦克火控系統(Integrated Tank Fire Control System)是其又一名稱。該系統用AN/VVG-2型紅寶石雷射測距儀代替了M60A1坦克的M17型合像式光學測距儀;用M21型全求解的電子模擬和數字混合式全固態計算機代替了M60A1坦克的M16型電子模擬式計算機,從而提高了測距精度、計算精度和可靠性,縮小了體積,並且可以自動計算運動目標的提前量。上述改進的結果,使M60A3坦克能以較高的首發命中率射擊固定和運動目標。

該火控系統的進一步改時包括配用炮口校正感測器,將原來的紅寶石雷射測距儀改為Nd:YAG雷射測距儀。

系統組成

美國M60A3坦克火控系統美國M60A3坦克火控系統

觀瞄設備

(1)炮長晝/夜瞄準鏡:1979年中期以前,M60A3坦克採用M35E1型微光潛望式晝/夜瞄準鏡,此後該瞄準鏡為AN/VSG-2型熱成像瞄準鏡所代替。

該熱成像瞄準鏡由德克薩斯儀器公司(Texas Instruments Inc.)研製,能在晝夜和惡劣的氣象條件下使用,並能透過煙霧和偽裝,最大作用距離達2000m。

熱成像瞄準鏡採用低速並行掃描、光學多路傳輸和發光二極體顯示,部分組件與M1坦克的熱成像瞄準鏡通用。它有1×的晝間觀察通道、8×的晝間瞄準通道和8×的熱成像夜視通道3條光路。主要部件有頭部和支架、炮長用顯示器、車長用顯示器以及電源轉換器。頭部和支架固定在炮塔上,露出部分有防護罩防護。炮長用顯示器採用液晶顯示。為了使車長也能看到炮長瞄準鏡中的圖像,在該熱成像瞄準鏡上裝了1個光學肘管,延伸到車長瞄準鏡處。

(2)車長雷射測距瞄準鏡:車長使用的AN/VVG-2型雷射測距瞄準鏡由紅寶石雷射發射接收機、光學系統、車長控制臺和電子裝置組成。雷射瞄準鏡的望遠式光學系統採用變倍物鏡,搜尋目標時用低倍率(6×)、大視場(10°);瞄準和測距時用高倍率(12×)、小視場(5°)。因為車長雷射瞄準鏡的光軸與炮長瞄準鏡的光軸準直,雷射瞄準鏡有一遙控開關安裝在炮長操縱手柄上,因此炮長或車長都能直接發射雷射和測量目標距離。該雷射測距瞄準鏡採用紅寶石雷射器,用光電倍增管接收,體積大,重量重、耗能多,並且發射波長0.69μm的可見紅光,不易於隱蔽,屬於性能已落後的第一代雷射測距儀。

火控計算機及其外圍設備

採用M21型全固態電子計算機是一個模擬和數字混合的計算機,以模擬的方式處理信息,基本上是一個模擬機,但有存儲能力,並且可以預編程式。炮長或車長可以在計算機的不同存儲單元中存儲6種不同彈種的彈道。計算機中模擬部件全部採用電子模擬部件,如時間分割式乘法器等。電子線路採用積體電路,使計算機全部固態化,從而減小了計算機的體積、重量、提高了計算精度和可靠性。計算機的平均無故障間隔時間為2000h。

M21計算機是一種全求解的彈道計算機,它乍動接收自動輸入的距離、目標角速度、炮耳軸傾斜和橫風信息以及手動輸入的氣溫、氣壓和彈種信息。除上述參數外,火控計算機還能對炮膛磨損、瞄準視差進行修正。經計算後的高低向彈道修正傳送給瞄準角調節器,並以電信號的形式傳磅給火炮控制系統,而方位向的彈道修正以電信號的形式傳送給炮長瞄準鏡的分劃投影裝置和車長瞄準鏡的分劃投影裝置。計算機內裝有自檢電路,可監視計算機的工作並檢測火控系統各部件的故障。

火控計算機的外圍設備有:

(1)炮長控制裝置:這是炮長手動向計算機輸入信息的主要裝置。炮長通過此裝置可選擇計算機的工作方式和4種不同彈咱,手動輸入彈道修正參數,並使計算機進入自檢狀態。控制裝置面板的上半部有3個手動輸入鏇鈕和一排自檢指示燈。3個鏇鈕用來手動輸入氣溫、海拔高度(氣壓)、距離(需要時)。自檢指示燈用來指示系統故障情況,當綠燈亮時指示炮長控制裝置出現故障;紅燈亮時指示坦克火控系統出現故障;橙色燈亮時指示坦克火控系統可能照常工作,但精度較低。這種帶自檢指示燈的自檢系統,減輕了炮長檢查系統故障的工作負擔。控制裝置面板的下半部(通常蓋著)裝有各種鏇鈕和開關,用來校準瞄準鏡的光軸,歸零,手動輸入橫風(如果需要)以及從6種沒彈種中選擇4種。

(2)彈種選擇裝置:車、炮長各配1個,可供從脫殼穿甲彈、破甲彈、碎甲彈或黃磷煙幕彈、榴霰彈中選擇一種火炮裝填的彈種。還可供選擇坦克的射擊方式(靜止或行進間射擊)。

(3)分劃投影裝置:車、炮長各配1個,與瞄準鏡配套使用,根據計算機輸出的電信號,自動調整分劃的位置,給出對目標射擊的適當提前量。安裝了自帶分劃系統的AN/VSG-2型熱瞄準鏡後,可不必配用此裝置。

(4)輸出裝置:將M21計算機計算出的瞄準有信息轉換成機械量(模擬量)信息,用來精確控制火炮相對於瞄準線抬高的角度。

修理量感測器

火控系統目前配有自動測量目標角速度、炮耳軸傾斜、橫風速度3個自動彈道修正感測器,數據自動輸入M21計算機。

(1)目標角速度感測器:當本坦克不動時,用測量速電機測量跟蹤運動目標的角速度。當本坦克運動時,則轉接為由火炮系統的陀螺提供目標角速度信號。

(2)橫風感測器:此感測器為一熱線式風速計。為防止炮塔周圍空氣渦流的影響並防止坦克遇到低洼地面和河溝時損壞感測器,它高於炮塔彈性地安裝在車體外。M21計算機中的電路能夠連續接收該感測器的輸出。當感測器發生故障時,橫風速度可由炮長通過炮長控制裝置手動輸入M21計算機。

(3)炮耳軸傾斜感測器:自動輸入計算機進行彈道修正計算。

(4)炮口校正感測器:通過炮口附近安裝的反射鏡和炮塔上的光源,與坦克瞄準鏡的光學系統配合使用,可在車內隨時檢查火炮軸線與瞄準線的校準情況並予修正。這一感測器目前尚未安裝。

火炮穩定和伺服系統

M60A3坦克配有火炮雙向穩定器,炮塔可在15s內完成360°鏇轉。

原理與特點

該火控系統是典型的分劃擾動式坦克火控系統,炮長瞄準鏡和車長雷射瞄準鏡與火炮機械連線,隨動於火炮。瞄準分劃的偏移由M21計算機控制,此後由炮長通過手控裝置控制火炮伺服系統再次瞄準目標。這種擾動式的系統反應慢,從發現目標到火炮射擊需15s。

該火控系統是一種綜合坦克火控系統,採用的全求解彈道計算機在彈道計算中計算了多種彈道參數對彈道的修正,其中很多參數是用感測器精確測定的,因而坦克靜止狀態射擊固定目標或運動目標時有較高的首發命中率

性能數據

測距範圍200~5000m
距離分辨力 20m
測距精度±10m
目標角速度 0~50mrad/s
傾角±15°
橫風
自動輸入     0~18m/s
手動輸入   0~25m/s
氣溫-54~+52℃
海拔高度-200~+3000m
計算機的平均無故障間隔時間 2000h
熱成像瞄準鏡視距
一般   1200m
最大  2000m
首發命中率
(2000m射程對固定目標)  90%
發現目標到火炮射擊的時間  不超過15s

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