Поражение по очкам. Наголовные приборы ночного видения

Все последние годы ночные полеты на вертолетах были предметом дискуссий. Правда, в основном эту тему обсуждали в западном вертолетном сообществе.

Специальные и хозяйственные задачи, возложенные на вертолетную технику, становятся все более разнообразными, и в условии конкуренции гражданская вертолетная авиация уверенно движется в сторону всепогодного и круглосуточного применения. Тон в дискуссии о ночных полетах задают авиационные власти. В частности, в США камнем преткновения стало неконтролируемое внедрение круглосуточных полетов в частном секторе, что неизбежно повлекло за собой ухудшение ситуации в сфере безопасности полетов. Многочисленный отряд малых операторов и индивидуальных владельцев вертолетов предлагалось вообще лишить права на ночные полеты, сохранив такую привилегию только правоохранительным органам и армии. На защиту равноправного использования ночного неба встало Федеральное управление авиации (FAA), посчитавшее, что от расширения практики круглосуточных полетов в гражданском секторе обществу одна польза.

Тем не менее ночные полеты остаются одними из самых небезопасных видов вертолетных работ. И помимо внедрения приборов ночного видения, таких как NVG (Night Vision Goggle), или сложного оборудования, воспроизводящего закабинное пространство, для безопасности требуются специальная выучка и внятный, проверенный на практике набор процедур. Поэтому после ряда лет стихийного освоения ночного неба авиационные власти США в лице Национального управления по безопасности на транспорте (NTSB) выступили с предложением по изменению авиационных правил в части регулирования подготовки и проведения полетов в темное время суток.

Всех в первую очередь интересует граница, отделяющая правильные полеты от неправильных. Если на заданиях используются летательные аппараты, не оснащенные специальным оборудованием, и за их штурвалом сидят пилоты, не прошедшие необходимой подготовки, – на такие полеты однозначно накладывается табу. Спасательные задания и те, что связаны с тушением пожаров, являются основными. Однако очевидно, что с внедрением новых образцов оборудования для ночных полетов темное время суток становится все более безопасным и доступным для вертолетов.

Ведущие вертолетостроительные фирмы заинтересованы в распространении технологий ночного видения не только на военной, но и на гражданской технике. Для них это расширение рынка сбыта. В 2004 году прозвучало заявление компании Eurocopter о том, что после десяти лет исследований и испытаний фирма вплотную подошла к внедрению новых технологий, позволяющих использовать вертолеты в любых погодных условиях. Такие заявления обычно предназначаются для всего круга потребителей техники, потому как военные и без того близко знакомы с темой, так как являются основным заказчиком подобного оборудования.

Кажется вполне логичным, что по одну сторону с производителями оказались авиационные власти, для которых новые технические возможности стали дополнительным рычагом воздействия на операторов. Американским авиационным чиновникам далеко до разрешительного энтузиазма российских коллег, но и их подопечные на порядок дисциплинированней.

Американское Национальное управление по безопасности на транспорте рекомендовало к применению системы ночного видения, а также оборудование, отслеживающее рельеф местности. Федеральное управление авиации, которое хоть и не требует поголовного оснащения вертолетов специальными системами, но все же обращает внимание на то, что они способны обезопасить полеты, а также расширить сферу применения летательных аппаратов, особенно это касается специальных гражданских служб – спасателей, медиков, пожарных.

Многие региональные гражданские службы приняли эти рекомендации, без понукания властей начали оснащать свои вертолеты оборудованием для ночных полетов. Один из примеров – воздушно-спасательное подразделение пожарной охраны Майами (MDFD). Казалось бы, город Майами всегда хорошо освещался, однако тем, кто знаком с его предместьями, хорошо известны так называемые «черные дыры», где ни о какой освещенности местности даже и речи не идет. Среди них – обширные участки загородной территории, полеты над которыми ночью с использованием систем ночного видения дали прекрасные результаты в плане качественного выполнения ночных операций.

Картина будет неполной, если не упомянуть о довольно трудном привыкании пилотов к новой технике. Дело в том, что значительная часть опытных летчиков спасательных, медицинских и пожарных вертолетов начинали свою карьеру в военной авиации. Но именно она в первую очередь оснащалась системами ночного видения, качество и удобство использования которых на начальной стадии оставляли желать лучшего. Таким образом, возникло достаточно стойкое отторжение, распространяющееся от одних летчиков к другим.

Разрешить эту профессиональную проблему стало возможным благодаря активизации работы компаний, проводящих обучение полетам с использованием современных систем ночного видения. Теперь благодаря этому практически никто из пилотов MDFD не комплексует при использовании систем NVG, ведь помимо возросшего удобства эксплуатации новые системы отображения картинки ANVIS-9 превращают черноту ночи в комфортные оттенки зеленого цвета, что совершенно меняет ситуацию.

Тем не менее приспособиться к новому оборудованию не так-то просто. Это признают даже сами разработчики. Затруднение связано с конструктивными особенностями освещения кабины, переоборудованной для использования приборов ночного видения. Также многим на начальном этапе крайне неудобно носить прикрепленный к шлему агрегат, похожий на бинокль. И все же те, кто получил практику использования приборов ночного видения, говорят, что это гораздо лучшая альтернатива полетам в черноте, то есть полетам по приборам, требующим от пилота большого умения и порой запредельной концентрации.

По новым пунктам федеральных правил, которые вступили в силу на территории США 20 октября, купив NVG-оборудование, владелец техники должен провести работы по дооснащению кабин летательных аппаратов, в частности осветительными средствами. Кроме того, для одобрения в Федеральное управление авиации потребуется представить программы обучения для всех, кто так или иначе будет обслуживать и использовать приборы ночного видения. И это еще не все. В практической части перехода к использованию новой техники предстоит получить сертификат FAA, который выдается лишь после того, как назначенный инспектор, ознакомившись с навыками использования техники специалистами, даст добро на ее самостоятельное применение. Военные и полицейские пилоты избавлены от этой повинности.

Теперь экономическая составляющая использования систем, обеспечивающих ночные полеты на вертолетах, имеет две стороны. Первая обусловлена затратами на оборудование и запуск его в эксплуатацию, включая необходимую доподготовку персонала. Здесь только стоимость обучения для каждого курсанта составит порядка $1800. Однако, учитывая социальную значимость увеличения эффективности тех же противопожарных вертолетных служб, траты принимают на себя местные власти – те города и штаты, в которых наиболее остро ощущается необходимость улучшения противопожарной работы.

Гораздо любопытней все то, что касается реального экономического эффекта от использования авиатехники, оснащенной системами ночного видения. И это вторая сторона экономики ночных полетов. Если раньше специальные противопожарные авиаотряды использовались только для организации разведки и наблюдения, то с внедрением NVG-оборудования вертолеты стали привлекаться и для оперативного тушения пожаров в ночное время. В данном случае приборы ночного видения помогают выполнять снижение для забора воды из близлежащих водоемов, обеспечивая бесперебойность пожаротушения в любое время суток.

Активизация использования оборудованных NVG-системами вертолетов для тушения пожаров в любое время суток происходит благодаря специальным программам, реализуемым в разных регионах США. В штате Калифорния на этот счет имеется программа FIRESCOPE, направленная на использование противопожарных ресурсов в чрезвычайных ситуациях.

Конечно, ночные полеты той же противопожарной вертолетной службы не являются панацеей, способной обеспечить 100-процентную защиту населения и лесов от огня, однако это современный инструмент, который показал свою эффективность при скоординированных противопожарных усилиях разных служб. И отказаться от него уже невозможно. Но в любом случае специальные ночные миссии остаются довольно опасным мероприятием, поэтому принятие решения на их выполнение остается за пилотом.

С точки зрения хозяйственного применения ночные полеты крайне важный пункт в вертолетной экономике, влияющий на рентабельность и скорость окупаемости техники. Поэтому, говоря об американской и европейской летной практике, нельзя не упомянуть и о российской ситуации, где организация ночных полетов на вертолетах остается экспериментальной областью и прерогативой силовых структур. Вместе с тем именно для российского вертолетного бизнеса полеты в темное время суток могли бы стать реальным шансом увеличить отдачу от применения вертолетов, причем российские пилоты не понаслышке знают о ночном пилотировании. Почти 40 лет эти навыки являются неотъемлемой частью летной науки наших вертолетчиков. Старшее поколение пилотов вспоминает опыт круглосуточного воздушного патрулирования в Афганистане – молодые офицеры-вертолетчики совершали по два-три боевых вылета над ночным Шиндантом и Гератом.

Однако дальнейшее развитие круглосуточного применения, особенно в гражданской сфере, наткнулось даже не на отсутствие технологий как таковых, а на некий «практический» потолок. Никто не мешал развивать круглосуточную тему, однако ночное пилотирование продолжает считаться экстремальным для вертолетов. Ряд российских разработок так и остались нереализованными.

Еще в 1997 году на авиасалоне в Ле Бурже российские помехозащищенные системы ночного видения, созданные на базе электронных оптических приборов третьего поколения, вызвали шок у многих специалистов, считавших, что неимоверно сложные в производстве преобразователи способны выпускать лишь США.

Позже была реализована коммерческая инициатива по созданию круглосуточного Ми-24 для экспортных нужд. Кабины вертолетов Ми-24ВК-2 и Ми-24ПК-2 в ходе модернизации комплектовались очками ночного видения ГЕО-ОНВ-1 разработки московского предприятия НТПК «Геофизика-АРТ». Они обеспечивали экипажу возможность наблюдения закабинного пространства вертолета в условиях естественной ночной освещенности на местности и выполнения всех элементов полета. ГЕО-ОНВ-1 были созданы на основе ЭОП третьего поколения и позволяли обнаруживать и распознавать препятствия типа мачт ЛЭП, столбов линий связи, границ лесных массивов, отдельных деревьев и автомобилей на фоне травяной поверхности на дальности не менее 0,5 км. Также выполнялась адаптация светотехнического оборудования к спектральным характеристикам очков, осуществлялась замена ламп ИК-светофильтрами, приспособленными для работы совместно с ОНВ. Чехлы сидений и спинок кресел летчиков, все элементы внутренней отделки обтягивались чехлами из черной ткани или окрашивались черной матовой небликующей краской.

Подорожавшие переоснащенные Ми-24 покупали неохотно, к тому же «двадцатьчетверки», вертолеты Ми-8 и Ми-17 стали активно превращать в круглосуточные по всему СНГ и странам дальнего зарубежья с помощью французской компании Sagem (подразделение Safran Group).

В итоге адаптированным к ночному бою Ми-24ВК и Ми-24ПК Главкомат ВВС и ПВО отказал в участии в антитеррористической операции, а затем и вовсе отправил в резерв.

Госпрограммой вооружений предусматривается к 2015 году закупка нескольких тысяч различных систем ночного видения на основе ЭОП третьего и, возможно, четвертого поколения. НПО «Геофизика-НВ» уже создало новые низкопрофильные бинокулярные очки ГЕО-ОНВ-2, позволяющие не только ввести в поле зрения дополнительную пилотажно-навигационную и прицельную информацию, но и наблюдать закабинное пространство в условиях крайне низкой естественной ночной освещенности на местности и показания приборов на приборных досках.

Все это касается военной отрасли, идущей в ногу с прогрессом. Очевидно, в гражданский сектор ОНВ и адаптированные кабины придут после длительного периода использования в армии, как это было в Европе и США.

Российские операторы вполне могли бы взять круглосуточную тему в свои руки.

Но, следуя известной истине, что любое новое правило всегда сложнее старого, резонно предположить, что это не вызовет энтузиазма у авиационных властей.

В принципе, процедуры и правила, касающиеся обучения пилотов вертолетов, а также выдачи свидетельств на право осуществления ночных полетов с применением приборов ночного видения, установленные недавно в США, можно было бы с небольшими уточнениями принять и у нас наряду с требованиями к летательным аппаратам и летным школам. Другое дело, что, по оценке FAA, эти изменения только в текущем году затронут почти 650 американских пилотов, и это только нижняя цифра выполняющих ночные полеты с ОНВ в США. У нас такая цифра тоже имеется, но она стремится к нулю. Видимо, время ночных пилотов у нас еще не пришло.

Многоцелевой круглосуточный транспортно-боевой вертолет Ми-8МТКО.

Разработчик: ОКБ Миля
Страна: Россия
Первый полет: 1996 г.

Вертолет Ми-8МТКО после проведения предлагаемой модернизации дополнительно обеспечивает решение следующих задач:
-круглосуточное (днем и ночью) боевое применение всей номенклатуры вооружения вертолета с использованием гиростабилизированной оптико-электронной системы;
-повышение точности применения неуправляемого оружия за счет использования лазерного дальномера;
-круглосуточное выполнение разведывательных и поисково-спасательных задач с точным определением координат целей и автоматической передач ей данных на наземный пункт управления;
-высокоточная навигация и новая система отображения навигационной и пилотажной информации;
-круглосуточное наведение и корректировка артиллерийского огня;
-выполнение полетов ночью на высоте 50 м с использованием очков ночного видения;
-самостоятельный поиск и выполнение посадок ночью на неосвещенные и необозначенные площадки без применения посадочных фар;
-полуавтоматический (директорный) и автоматический полет по запрограммированному маршруту.

Информационно-управляющее поле кабины.

Для вертолета разработано новое информационно-управляющее поле кабины экипажа на базе многофункциональных цветных жидкокристаллических индикаторов ИВ-86-1 с горизонтальным расположением экрана, кнопочным обрамлением и размером экрана 8 x 6 дюймов. Новое информационно-управляющее поле кабины повышает информативность в 2-2,5 раза и безопасность полетов вблизи земли днем и ночью.

На вертолете применена новая прогрессивная компоновка приборных досок и освещения кабины. Внутрикабинное освещение и индикаторы адаптированы к применению очков ночного видения третьего поколения. Новая концепция внутрикабинного освещения создает благоприятный световой климат в кабине экипажа как при полетах с очками ночного видения так и без них, днем и ночью. Новая компоновка кабины экипажа позволила улучшить обзор закабинного пространства.

Состав оборудования:

Гиростабилизированная оптико-электронная система (ГОЭС).

Гиростабилизированная двухканальная (тепловизор + лазерный дальномер) или трехканальная (тепловизор + низкоуровневая телевизионная камера III-го поколения + лазерный дальномер) оптико-электронная система ГОЭС-321 (ГОЭС-331) обеспечивает:
-круглосуточный обзор и прицеливание с отображением тепловизионного и телевизионного (от низкоуровневой камеры) изображения на индикаторах;
-управление линией визирования осуществляется в широких пределах (н 230 градусов по азимуту и от +60 до -150 градусов по углу места);
-гиростабилизацию линии визирования с точностью до 20 угловых минут;
-захват и автоматическое сопровождение цели с использованием автомата телесопровождения;
-работу тепловизора в широком (20 x 13,3 градусов) и узком (5 x 3,3 градусов) поле зрения;
-определение дальности до цели с использованием лазерного дальномера с точностью до 5 м на дальности до 5 км.

Комплекс навигации и электронной индикации.

Комплекс навигации и электронной индикации КНЭИ-8 обеспечивает решение следующих задач:
-отображение на индикаторах информации от системы ГОЭС;
-расчет, отображение на индикаторе и запись в энергонезависимую память координат обнаруженной цели и автоматическую передач у данных на наземный командный пункт;
-автоматический расчет и отображение, в виде подвижной марки, стрельбовых поправок для применения всей номенклатуры штатного вооружения вертолета;
-расчет и отображение разрешенных дальностей применения вооружения;
-вывод вертолета на цель с заранее известными координатами и автоматической ориентацией на нее линии визирования ГОЭС;
-счисление текущих координат места вертолета (ТКМВ);
-коррекцию счисленных ТКМВ с использованием информации от систем спутниковой навигации GLONASS, NAVSTAR;
-расчет и представление на индикаторах необходимых параметров полета для выхода в заданную точку в заданное время;
-расчет и представление на индикаторах необходимых параметров полета по маршруту;
-расчет и выдач у в автопилот сигналов управления для автоматического полета по маршруту;
-хранение в энергонезависимой памяти навигационной базы данных;
-оперативное изменение навигационной базы данных на земле и в полете;
-отображение на индикаторах пилотажной и навигационной информации, аварийных, предупреждающих и уведомляющих сигналов;
-расчет и отображение на индикаторах информации о достижении контрольных параметров полета, границ эксплуатационных допусков;
-расчет инженерно-штурманского плана полета;
-регистрацию изображения с индикатора на видеомагнитофон.

Пилотажные очки ночного видения III-го поколения.

ГЕО ОНВ-1 Высокочувствительный фотокатод на основе арсенида галлия, используемый в очках ночного видения ГЕО ОНВ-1, позволяет значительно улучшить наблюдение в условиях низкой освещенности. Высокое качество изображения в условиях звездного неба достигается за счет применения электронно-оптических преобразователей III поколения (ЭОП) на базе которых разработаны очки ночного видения.

Особенности системы:
-технология ЭОП III поколения;
-стереоскопическое зрение в широком угловом поле;
-удобство крепления на шлеме и регулировка по глазам летчика, реализуемая четырьмя возможными подвижками монокуляров;
-комфортная работа в очках, обеспечиваемая большими величинами выходных зрачков окуляров и их удаления от элементов конструкции;
-быстрая расстыковка;
-простое перемещение в нерабочее положение;
-встроенный автономный источник электропитания и бортовая сеть.

Применение:
-наблюдение местности и управление вертолетом при ночных полетах;
-взлет и посадка вертолета на необорудованные площадки в ночных условиях;
-поиск людей и техники.

Модификация: Ми-8МТКО
Диаметр главного винта, м: 21.29
Диаметр хвостового винта, м: 3.91
Длина, м: 18.424
Высота, м: 4.755
Масса, кг
-пустого: 7100
-нормальная взлетная: 11100
-максимальная взлетная: 13000
Внутренние топливо, кг: 1450 + 1420
Тип двигателя: 2 ГТД ТВ3-117МТ
-мощность, кВт: 2 х 1454
Максимальная скорость, км/ч: 250
Крейсерская скорость, км/ч: 240
Практическая дальность, км: 950
Дальность действия, км: 495
Практический потолок, м: 5000
Статический потолок, м: 1760
Экипаж, чел: 2-3
Полезная нагрузка: 28 пассажиров или 32 солдата или 12 носилок с сопровождающими или 4000 кг груза в кабине или 3000 кг на подвеске
Вооружение: 1 х 7,62-мм или 12,7-мм пулемет
Боевая нагрузка: 1000 кг на 4 узлах подвески: 4 ПУ УВ-16-57 16 х 55-мм или УВ-32-57 32 х 57-мм, или 4 250-кг бомбы, или 6 ПТУР «Малютка» или 4 ПТУР М-17П «Скорпион».

Вертолет Ми-8МТКО.

Список источников:
Е.И.Ружицкий. Вертолеты.
Вадим Михеев. МВЗ им. М.Л.Миля 50 лет.
Вадим Михеев. Ми-8 — 40 лет в строю.
Крылья Родины. В.Ермолаев. Вертолет Ми-8.
Крылья Родины. Николай Васильев. Нестареющие «восьмерки».
Крылья Родины. Вадим Михеев. Многоцелевой винтокрыл XXI века.
Сайт «Уголок неба». 2004 страница: «Миль Ми-8МТКО».
Фотоархив сайта russianplanes.net

Сегодня развелось уж слишком много скептиков, зачастую огульно и безосновательно заявляющих, что, мол, отечественная «оборонка» уже не может ничего создать и живет лишь советским багажом. К счастью, это не так. Конечно, есть предприятия и НИИ, которые действительно так и остались в прошлом веке. Но есть и «оборонщики» другого рода, они развивают производство, внедряют ноу-хау, в условиях кризиса выдают на-гора современный и востребованный продукт.

9 августа 2008 года при проведении операции по принуждению Грузии к миру батальонная тактическая группа 135-го мотострелкового полка попала в хорошо организованную засаду. В ходе боя получили ранения командующий 58-й общевойсковой армией генерал-лейтенант А. Хрулев, журналисты, следовавшие с ним, и военнослужащие. Отражая нападение и спасая журналистов, погиб гвардии майор Денис Ветчинов. Раненым оказали первую медицинскую помощь и перевезли в Джаву.
Медики, оценив ранения «трехсотых» и состояние их здоровья, запросили срочную эвакуацию. На необорудованную площадку прибыл вертолет. Раненых загрузили на борт. Винтокрылая машина под артиллерийскую канонаду российской и грузинской артиллерии плавно взмыла в небо.
Командир экипажа подполковник Иван Гнетецкий работал филигранно. Во-первых, на борту раненые. Во-вторых, для горной площадки машина с ранеными имела предельный взлетный вес. Прямо по курсу взлета И. Гнетецкий увидел провода линии электропередачи. Он сманеврировал, избежав столкновения с препятствием, а дальше, используя рельеф местности, вывел остававшийся невидимым для врага вертолет из зоны боевых действий и доставил раненых на аэродром Беслан.
Журналисты, находившиеся на борту вертолета, посчитали полет не выходящим за рамки обычного. Летчики армейской авиации, в ходе боевых действий неоднократно проявляя мастерство и мужество, приходили на выручку тем, кто нуждался в их помощи. Эвакуация с поля боя стоит особой строкой в их работе. В таких случаях экипажи вертолетов, как говорится, готовы пройти по лезвию ножа, чтобы подарить тяжелораненым «сущую мелочь» - жизнь. В данном случае все прошло просто и буднично.
Вспоминая о событиях 9 августа, журналисты говорят, что бой под Цхинвалом стал для них вторым днем рождения. Они ошибаются. В тот день они «родились» дважды, и второй раз судьба была милостива к ним в вертолете.
Возможности вертолетчиков небезграничны. Сесть на необорудованную площадку и взлететь с нее в условиях боя можно, но не ночью. А ведь именно ночью выполнялся тот санрейс. Как подполковник И. Гнетецкий сумел заметить линию электропередачи, если у него были выключены посадочные фары и практически все остальное светотехническое оборудование вертолета?
Ответ банально прост. Убывшему в командировку командиру вертолета Ми-8МТКО торжокского Центра боевого применения и переучивания летного состава были выданы очки ночного видения (ОНВ) «ГЕО-ОВН-1-01». Выполняя боевые вылеты на тепловую разведку местности, поисково-спасательные операции ночью в горах, он, помимо всего прочего, выполнял исследовательскую работу.
Необходимо было получить практический опыт по применению новых ОНВ, сравнить их с предыдущими моделями, которые имелись у летчика-штурмана и бортового техника. Как и положено по техпаспорту ОНВ «правака», «бортача» в упомянутом вылете «заткнулись» от вспышек артиллерийского огня - сработала защита электронно-оптического преобразователя, спасая фотокатоды от прожога. Новинка осталась работоспособной. Вот почему по прилете в Беслан подполковник И. Гнетецкий смог отправить в НПО «Геофизика-НВ», создавшее новые ОНВ, короткое, но емкое сообщение: «Благодаря вашим очкам мы спасли жизнь командующему и всему экипажу».
Шаг за шагом
В 1994 году для серийного освоения электронно-оптических преобразователей (ЭОП) 3-го поколения в Москве был создан Федеральный научно-производственный центр ОАО «НПО Геофизика-НВ». Он объединил ученых и специалистов, занимавшихся разработкой ЭОП 3-го поколения и техникой ночного видения на их основе. В следующем году в России была создана серийная технология производства ЭОП 3-го поколения. Практически была решена проблема оснащения серийного производства всеми комплектующими материалами и элементами отечественного производства.
С 1996 года на производственно-технологической базе НПО «Геофизика-НВ» начат серийный выпуск ЭОП 3-го поколения с характеристиками, соответствующими зарубежным аналогам.
Применение ЭОП 3-го поколения обеспечило повышение основных параметров приборов ночного видения и обеспечило их эффективную работу при уровнях ночной освещенности, в десятки раз более низких, чем требовалось для преобразователей первого поколения.
Одним из основных направлений деятельности предприятия стала проводимая совместно с МВ3 им. М.Л. Миля и другими предприятиями комплексная модернизация вертолетов для обеспечения их действий в ночных условиях, в том числе путем оснащения их пилотажными очками ночного видения «ГЕО-ОНВ1», круглосуточными телевизионными камерами «ГЕО-НТК» и адаптированным под применение очков ночного видения светотехническим оборудованием.
В июле 2000 года первые отечественные пилотажные очки «ГЕО-ОНВ1» были приняты на снабжение Российской армии. С тех пор их стали использовать вертолетчики Минобороны, МВД, ФСБ.
По заказу силовых структур НПО «Геофизика-НВ» изготовило и поставило более 100 пилотажных очков ночного видения типа «ГЕО-ОНВ1», 8 круглосуточных телевизионных камер на основе ЭОП 3-го поколения и провело адаптацию светотехнического оборудования около 15 вертолетов Ми-8МТКО и Ми-24.
В ходе контртеррористической операции на Северном Кавказе для бандформирований вертолеты-«ночники» стали кошмаром. Экипажи Ми-8МТКО, взаимодействуя со спецподразделениями и артиллерией, методично «зачищали» лесные массивы в ночное время. Бандитам пришлось менять тактику и вырабатывать способы защиты и противодействия от «ночных охотников». Именно поэтому и по сей день вертолетчики всех ведомств не спешат подробно рассказывать о специфике использования систем, разработанных в НПО «Геофизика-НВ».
Кстати, разработка и принятие на вооружение в России «ночных» вертолетов Ми-8МТКО привели к резкому возрастанию экспортных поставок этих машин в Словакию, Алжир, Пакистан, Йемен и другие страны. Только за последние два года по контрактам ФГУП «Рособоронэкспорт» поставлено на экспорт «ночных» вертолетов на сумму, превышающую 500 млн. долларов США.
В 2002 году в НПО «Геофизика-НВ» началась разработка ЭОП 4. Вместе с тем специалисты НПО «Геофизика-НВ» пришли к выводу, что в практике ночного видения еще не реализованы все возможности ЭОП 3-го поколения. Они весьма успешно продолжили работы по совершенствованию технических характеристик выпускаемой продукции и достигли хороших результатов.
21 июля 2003 года указом Президента России за разработку и серийное освоение ЭОП 3-го поколения и современной техники ночного видения на их основе сотрудникам предприятия присуждена Государственная премия в области науки и техники.
В 2004 году завершена разработка высокоэффективных ЭОП 4-го поколения. Созданные на их основе «ОНВ-1» обладают повышенной на 30-40 процентов дальностью действия и помехозащищенностью, а также возможностью работы при повышенных уровнях освещенности.
В дальнейшем после обобщения опыта боевого применения очков ночного видения специалисты НПО «Геофизика-НВ» в инициативном порядке разработали новую модификацию прибора, улучшив эргономические характеристики, повысив качество изображения и надежность. В частности, по многочисленным пожеланиям летного состава батарейный отсек очков переместился в противовес, дав существенную экономию массы. Достаточно сказать, что «ГЕО-ОНВ-1-01» на 30 процентов легче американского аналога. А что это значит, осознает любой летчик, хоть раз вылетавший в очках на боевое задание. Оптики фирмы смогли, сохранив малый вес, улучшить качество выходного изображения, доработав конструкцию окуляров. В результате снизилась утомляемость зрения, увеличилась дальность обнаружения малоразмерных препятствий.
Заколдованный круг
Эксперты отмечают весьма парадоксальную ситуацию. Даже на государственном уровне зарубежным покупателям предлагается российская техника и при этом сразу выражается готовность оснастить ее иностранными комплексами и системами. Мотивировка проста: у нас нет аналогов. Однако это не всегда соответствует истине. Пример с ОНВ - лучшее тому подтверждение.
К разработкам НПО «Геофизика-НВ» на МАКСе-2009 большой интерес проявляли посетители. При этом все они интересовались, когда будет налажен серийный выпуск ОНВ. Ответ сотрудников их шокировал: «Научно-производственное объединение готово к ежегодному выпуску до 8.000 штук ОНВ, но госзаказа на такой объем нет».
Россия - вторая страна в мире, вышедшая на уровень ЭОП, близкий по своим параметрам к технике, производимой США. При этом объем финансирования несопоставим. Наша страна в настоящее время имеет прекрасный базис, способный послужить хорошим трамплином для дальнейшего развития в данном направлении.
В настоящее время российские вертолетостроители сотнями поставляют военные вертолеты с кабинами, адаптированными для применения ОНВ. Только все они предназначены для зарубежного потребителя, а для отечественных силовых структур техника с таким оснащением все еще в диковинку. И это при том, что, по оценке экспертов, при сравнительно небольших затратах на доработку российских боевых и транспортно-боевых вертолетов область их применения существенно расширяется, а боевая эффективность возрастает в 3-5 раз.
Опыт эффективного применения средств ночного видения на вертолетах для обеспечения их действий в ночных условиях используется в настоящее время при решении аналогичных задач для боевых самолетов. В странах НАТО вся авиационная техника адаптирована под применение ОНВ.
Не отстает в подобных разработках и
Россия. Практический опыт по созданию «ночных» вертолетов типа «Ми» используется в ОКБ «Сухого», РСК «МиГ» и Авиационным комплексом им. С.В. Илюшина при создании и поставки партии «ночных» самолетов Су-30МКМ ВВС Малайзии на сумму около 1 млрд. долларов США, «ночных» самолетов МиГ-29К/КУБ ВМФ Индии для авианосца «Адмирал Горшков» на сумму 1,4 млрд. долларов США. К сожалению, из «ночных» самолетов для ВВС России имеется только Ил-112.
Область применения ОНВ необходимо расширять. К примеру, их можно и нужно адаптировать для использования в Сухопутных войсках, спецподразделениях силовых ведомств. Казалось бы, теперь на фоне увеличения ГОЗ будут сделаны заказы на продукцию НПО «Геофизика-НВ». К сожалению, этого не произошло. Зато нашлись те, кто увидел для себя другие заманчивые перспективы с Федеральным научно-производственным центром.
Сегодня, когда особое внимание уделяется высокотехнологичным и наукоемким производствам, с НПО «Геофизика-НВ» происходят события, вызывающие недоумение среди специалистов. Фирма существует более 15 лет, а руководство Росимущества возбуждает судебные процедуры по факту законности нахождения у предприятия того или иного имущества, занимаемых площадей.
Кому это нужно и для чего? Ответ напрашивается сам собою. Место нахождения НПО «Геофизика-НВ» в Москве очень привлекательно для тех, кто желает без особых усилий заработать деньги на распродаже территории. По сути, под маской защиты государственных интересов предпринята попытка рейдерского захвата. По мнению экспертов, даже если в конце прошлого века и были допущены какие-либо ошибочные действия, то сегодня чиновникам Росимущества не надо делать шаги, ведущие к ликвидации предприятия, имеющего стратегическое значение для оборонобезопасности страны. В противном случае в производстве ЭОП Россия будет отброшена в прошлый век, а это недопустимо.

Выпускаемые многими фирмами и организациями наголовные и нашлемные ИКС (очки ночного видения - ОНВ), как правило, представляют собой системы много­целевого назначения. Они предназначены для вождения наземного, речного и морского транспорта, пилотирования самолетов, наблюдения за природными объектами, ориен­тации и навигации на местности, охраны различных объектов и др. Отдельную под­группу ОНВ составляют очки для пилотов вертолетов в виде нашлемной или наголов - ной конструкции, позволяющей в ночных условиях вести полеты, взлеты и посадки на малых высотах, обнаруживать препятствия на трассе полета, совершать другие опера­ции, например наблюдать за подстилающей поверхностью и обнаруживать различные объекты (линии электропередачи, транспортные средства, строения, людей и т. п.). При использовании средств подсветки (ИК-прожекторов) их дальность действия может воз­растать в несколько раз. Очки выполняются как в монокулярном, так и бинокулярном исполнении.

Такие ИКС состоят из приемной оптики, элемента, формирующего видимое изо­бражение (ЭОП, ЖКД, и др.), оптической системы, передающей полученное изображе­ние в глаз наблюдателя, собственно шлема или другой наголовной конструкции. В от­дельных случаях в них включают системы слежения за поворотом головы наблюдателя. Формирователь (преобразователь) изображения и передающая оптическая система крепятся на шлеме. Система слежения наблюдает за положением линии визирования и формирует сигнал об отклонении этой линии от направления на цель, поступающий в систему управления транспортным средством, обычно вертолета или самолета.

При разработке ИКС для вождения транспортных средств, включая пилотирование вертолетов и самолетов, отдельной проблемой стоит совмещение этих систем с источ­никами освещения и подсветки, расположенными в кабинах, на борту или на корпусе (например, подсветка шкал и панелей), на трассе наблюдения или вождения и т. д. Впервые с этой проблемой столкнулись разработчики ИКС на базе ЭОП, работающих в ближнем ИК-диапазоне, поскольку в том же спектральном диапазоне излучают обыч­ные лампы накаливания, многие электролюминесцентные источники, светодиоды. Из­лучения, отраженные от стеклянных поверхностей, в кабине создают тени и ореолы в изображении, наблюдаемом с помощью ЭОП, а кроме того, приводят в действие систе­мы автоматической регулировки яркости в приборах с ЭОП, снижая чувствительность и разрешение и тем самым уменьшая дальность действия приборов.

Для борьбы с указанными явлениями для подсветки внутрикабинных приборов ис­пользуют преимущественно коротковолновую часть видимого диапазона спектра (0,4...0,61 мкм) с помощью специальных светофильтров, а в оптическую систему при­боров с ЭОП вводят отсекающие фильтры с коротковолновой границей пропускания 0,625...0,665 мкм (фильтры minus-blue). За рубежом разработаны специальные стан­дарты на внутрикабинное освещение вертолетов (MIL-L-85762) и самолетов (MIL-L - 85762А). Если на первых стадиях развития в нашлемных системах использовали катод­но-лучевые трубки (KJ1T), то сегодня все чаще применяют плоские электролюминес­центные панели, жидкокристаллические дисплеи.

Для пилотов самолетов и вертолетов важна возможность одновременно наблюдать внешнюю обстановку (через ОНВ) и приборную панель (невооруженным глазом). Для этого в современных авиационных системах применяются светоделительные, дихроич - ные и голографические комбайнеры. Иногда для создания изображений приборными панелями используется лишь часть видимого диапазона оптического спектра, тогда в оставшейся части этого диапазона пилот может наблюдать внешнюю обстановку.

В ряде систем голографические комбайнеры наносятся на внутреннюю сторону ко­зырька защитного шлема пилота. При дневной освещенности ЭОП очков отключается. Во избежание разбаланса конструкции шлема пилота с ОНВ отдельные каналы ОНВ размещаются по сторонам шлема - слева и справа.

В литературе описано большое число нашлемных и наголовных ИКС. Многие из них обеспечивают круглосуточную работу и поэтому ино­гда называются приборами «день-ночь». В дополнение к §11.4 приведем краткие све­дения лишь о некоторых конструкциях ОНВ.

Обычно используемые в современных ОНВ ЭОП Г второго и третьего поколений с волоконно-оптической пластиной на выходе имеют микроканальные усилители, встро­енные источники питания, автоматическую регулировку яркости и защиту от мощных источников засветки. Очки крепятся на наголовной маске, которая подходит для чело­века с любой формой головы и фиксируется с помощью специальных ремней, а также
на шлеме пилота или водителя. Конструкция позволяет изменять межзрачковое рас­стояние, диоптрийную наводку и фокусировку объектива в широких диапазонах. В отечественных ОНВ, выпускаемых ОАО «Загорский оптико-механический завод», ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла» и другими предприятиями, угловое поле составляет 36...40°, пределы регулировки окуляров от -3 до +5 дптр, база глаз -

55.. .76 мм. Их масса не превышает 1 кг.

Прибор «Альфа-1032», выпускаемый государственным унитарным предприятием (ГУП) «Альфа» (табл. 14.8), может комплектоваться афокальной насадкой с увеличени­ем 2,5 крат и ИК-прожектором «Альфа-8011», позволяющим значительно увеличить дальность видимости.

Увеличение, крат	1 (с насадкой 2,5)
Угловое поле, град	40 (с насадкой 10)
Разрешение (на оси), мрад
Фокусное расстояние объектива, мм
Диафрагменное число объектива
Диапазон фокусировки, см
Диоптрийная наводка, дптр
Непрерывное время работы при 20 °С, ч
Напряжение питания (2 элемента АЗ 16), В
Масса в снаряженном состоянии, кг	0,82 (с насадкой 1,0)
Дальность видения человека при свете звезд, м

К недостаткам бинокулярных очков относятся сравнительно большая масса и доста­точно высокая стоимость ЭОП. Поэтому на практике большое распространение полу­чили псевдобинокулярные ОНВ с одним объективом и одним ЭОП, изображение с эк­рана ЭОП с помощью окулярной системы разводится на два глаза (см. § 6.6). Такие ОНВ выпускают отечественные предприятия: ОАО «Загорский оптико-механический завод», ОАО «Казанский оптико-механический завод», ОАО «Катод», ОАО «Ростов­ский оптико-механический завод», ОАО «Ленинградское оптико-механическое объе­динение» и др.

Псевдобинокулярные очки ночного видения «Сова-Б» Новосибирского приборо­строительного завода (НПЗ) построены на базе ЭОП П+. Они имеют угловое поле 37°, напряжение питания 3 В, габариты 150x152x73 мм и массу 0,7 кг.

Наголовные псевдобинокулярные ОНВ «Байгыш 27» Казанского оптико­механического завода с увеличением Iх построены на базе ЭОП П+. Их угловое поле составляет 40°, пределы диоптрийной установки - ±4 дптр. Диаметр выходных зрач­
ков равен 5 мм, а удаление глаза наблюдателя от окуляра - 20 мм. Габариты ОНВ 166х 160x65 мм, масса - 0,45 кг. Идентификация человека с помощью этих очков в ночных условиях при "Л-фазе Луны возможна на расстоянии до 120...160 м. Прибор работает в диапазоне окружающих температур от -40 до +50°С, питание от двух эле­ментов типа А А.

Прибор ГЕО-ОНВ4, выпускаемый научно-производственным объединением «Гео - физика-НВ», построенный на базе ЭОП ПГ, имеет угловое поле 40°, питания напряже­ние 3 В; габариты 180x165 х 120 мм; масса (вместе с маской) 0,87 кг.

ГУП «Альфа» выпускает вертолетные бинокулярные очки ночного видения «Альфа - 2031» (табл. 14.9), закрепляемые на шлеме и имеющие быстросъемный противовес, размещаемый сзади шлема для улучшения балансировки. Прикрепленные к шлему оч­ки быстро откидываются наверх, одновременно отключая источник питания, которое может быть автономным (от двух встроенных батарей типа АА или аналогичных акку­муляторов) или от бортовой сети вертолета. В очках используется ЭОП III.

Спектральный диапазон, мкм
Угловое поле, град
Увеличение, крат
Максимальная разрешающая способность, лин/мм
Коэффициент усиления яркости
Диапазон регулируемого межцентрового расстояния, мм
Диоптрийная наводка, дптр
Удаление окуляра от глаза оператора, мм
Габаритные размеры очков в рабочем положении, мм
Масса очков, кг
Масса противовеса, кг
Масса преобразователя напряжения с кабелем (устанавливаются на борту), кг
Диапазон рабочих температур, °С
Дальность обнаружения, м, при естественной ночной освещенности 510”3лк: грузового автомобиля мачт линий электропередач

В табл. 14.3 приведены параметры и характеристики ряда ОНВ, стоящих на воору­жении армий США и НАТО и использующих ЭОП разных поколений, т. е. работающих в ближнем ИК-диапазоне оптического спектра.

В бинокулярной системе HIDSS (табл.14.10) для шлема пилота вертолета РАН-66 Comanche используются две миниатюрные KJ1T (1"), позволяющие просмат­ривать поле 30*52° с областью перекрытия в 17°. Планируется замена KJIT плоскими панелями на основе ЖК и электролюминесцентными панелями. В новых системах бу­дут обеспечиваться угловые поля в 40° у монокуляров и 30 х 50° у бинокуляров с пере­крытием 30°.

Сегодня разработано большое число нашлемных (наголовных) ИКС, работающих в длинноволновом спектральном ИК-диапазоне. Так, фирмой «FLIR Systems Inc.» (США) создана ИКС с минимальной обнаруживаемой разностью температур менее 0,05 К при температуре фона 300 К . Потребляемая мощность составляет менее 10 Вт, а общая масса - менее 3 кг при массе закрепляемого на голове оператора моду­ля менее 0,5 кг. В системе, работающей в диапазоне 7... 14 мкм, используется микробо - лометрическая матрица формата 320*240 с мгновенным угловым полем (угловым раз­решением) 5,5 угл. мин. Угловое поле оптической системы равно 30° по горизонтали и 22,5° по вертикали. Температура ФПУ стабилизируется миниатюрным термоэлектри­ческим холодильником. Вся система может работать при окружающей температуре от-49 до +80°С.

Из условий рационального размещения ИКС на голове оператора, требований к ог­раничению габаритов системы и ее балансировке, а также к глубине резкости изобра­жения наблюдаемого пространства в этой системе выбран объектив с небольшим диа - фрагменным числом и автоматической фокусировкой. Такая система корректирует из­
менения фокусного расстояния объектива из-за температурных воздействий, а главное - обеспечивает наилучшую фокусировку при изменении расстояний до наблюдаемых или обнаруживаемых объектов, происходящих, например, при наклоне головы опера­тором (углы наклона могут доходить до 50...60°). После однократной калибровки для конкретного оператора система фокусировки работает автоматически. В системе ис­пользуется монокуляр, с помощью которого оператор наблюдает одним глазом плоский электролюминесцентный экран (панель) с яркостью свечения порядка 685 кд-м“2. Кон­струкция скомпонована так, чтобы опрокидывающий момент, возникающий при на­клоне головы оператора с закрепленной на ней ИКС, не превышал 90 Нем. Система выдерживает ударные перегрузки до 40g и вибрационные до 2g.

В некоторых конструкциях ОНВ расстояние от последней поверхности оправы окуляра до выходного зрачка («вынос выходного зрачка») делается достаточно боль­шим, например 25 мм в ОНВ М927/929 и AN/AVS-6 ANVIS, что позволяет пилоту наблюдать приборную панель боковым и «нижним» зрением, а также использовать обычные очки.

Для увеличения углового поля ОНВ фирма «Night Vision Corp.» (США) предложила использовать четырехканальную панорамную систему, в которой окуляры отдельных каналов создают наложенные друг на друга изображения. В центральную зону разме­ром 40x35° для каждого глаза может выводиться пилотажная информация.

Фирма «ПТ» (США) проводила эксперименты по встраиванию в ОНВ миниатюр­ной телевизионной камеры, на которую с помощью устанавливаемого на выходе одно­го из окуляров светоделителя ответвляется -10% излучения. Таким образом можно пе­редавать наблюдаемое летчиком ОНВ-изображение другим членам экипажа, а также наземным службам.

Технические характеристики некоторых зарубежных ОНВ, рекламируемых на ми­ровом рынке авиационного оборудования и не вошедших в табл. 14.3 и 14.9, приводят­ся в табл. 14.11.

ВОЛКОВ Виктор Генрихович,
кандидат технических наук, доцент

НАГОЛОВНЫЕ ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ

Это не очень удобно, поэтому фирма GEC Avionics (Великобритания) разработала очки Cats Eyes с призменной окулярной системой . Внешний вид очков дан на фото 3, а их оптическая схема – на рис. 2, где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – призменная окулярная система. В ней призма имеет криволинейную гипотенузную поверхность с дихроичным покрытием, отражающим в области спектра экрана ЭОП (желто-зеленый диапазон спектра) и пропускающим видимый свет от приборной панели и внутренней части кабины. В результате пилот видит и закабинное пространство, и приборную панель одновременно. Разновидностью таких очков является модель фирмы Marconi Avionics Ltd. (Великобритания). Их внешний вид дан на рис. 3а, а оптическая схема – на рис. 3б . Такое одновременное наблюдение ночного и визуального изображения называется “сквозным видением” (“see-through”). Указанные очки обладают также и малыми продольными габаритами. Это позволяет отнести их к так называемым “низкопрофильным” (“low profilе”) очкам ночного видения (см. ниже). Фирма разработала также очки для пилота, схема которых дана на рис. 4. Зеркало 3 с дихроичным покрытием обеспечивает “сквозное видение” . Для повышения пластичности очков и соответственно для увеличения их дальности стереоскопического зрения фирма ITT (США) разработала очки Merlin . Основные параметры типичных авиационных очков ночного видения даны в табл. 2.

Фото 3. Внешний вид очков ночного видения Cats Eyes

Рис. 2. Оптическая схема очков ночного видения Cats Eyes

а)

б)
Рис. 3. Внешний вид очков ночного видения (а) и их оптическая схема (б), где
1 – объектив, 2 – призма с крышей, 3 – ЭОП, 4 – призменная окулярная система

Рис. 4. Схема авиационных очков ночного видения фирмы Marconi Avionics Ltd., где
1 – объектив с призмами, 2 – ЭОП, 3 – окулярное дихроичное зеркало.

Общим недостатком очков для пилота является ограниченность их угла поля зрения. Для его увеличения в горизонтальном направлении в некоторых бинокулярных очках ночного видения практиковалось разведение в стороны оптических осей отдельных каналов . При этом суммарный угол поля зрения по горизонту достигал 40 0 при угле поля зрения отдельных каналов 25 0 . Однако такие очки вызывают быструю утомляемость глаз. Кроме того, многие люди не обладают достаточной конвергенцией глаз – способностью разводить их оптические оси в стороны. Для радикального увеличения угла поля зрения фирма ITT (США) разработала так называемые панорамные очки ночного видения PNVG (Panoramic Night Vision Goggle) . Вариант очков PNVG-1 выполнен на базе четырех специально разработанных фирмой ЭОП без поворота изображения с диаметром фотокатода 16 мм и массой 22 г . Очки имеют угол поля зрения по горизонту 100 0 , а по вертикали – 40 0 . На рис. 5а показан внешний вид очков PNVG-1, на рис. 5б – те же очки, смонтированные на шлеме пилота в сравнении с традиционными очками (показаны пунктиром). На рис. 5в дана оптическая схема двух центральных ночных каналов очков , которая является основой низкопрофильных очков AN/PVS-21 . Фирма ITT разработала также модель PNVG-2 . Она отличается предельной простотой, хотя и не является низкопрофильной. Прибор (рис. 6а) состоит из четырех ночных каналов по схеме рис. 6б, в, где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – окуляр. Оптические оси двух центральных каналов взаимно параллельны, а оси двух боковых каналов разведены в стороны на угол 10 0 каждый. В этих очках используется ЭОП той же фирмы, но с поворотом изображения. При диаметре фотокатода 16 мм масса ЭОП составляет 51 г. Суммарная масса прибора достигает 750 г. При этом бинокулярное зрение сохраняется в пределах угла поля зрения 30 0 . Правый и левый глаз в отдельности охватывают угол поля зрения 40 0 . Для наблюдения периферических участков полей зрения оператор переводит зрачки глаз соответственно вправо или влево. Поле зрения наблюдается при этом без разрывов. Его внешний вид дан на рис. 7. На нем показано поле зрение миниатюрного тепловизионного канала, совмещенного с очками . Этот канал дает увеличенное изображение объекта.

а)

б)

в)
Рис. 5. Внешний вид очков ночного видения PNVG 1 (а), их нашлемное расположение (б) в сравнении с традиционными очками ANVIS (F 4949) (пунктир), оптическая схема очков PNVG 1 для двух ночных каналов (в), где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – окулярная система

а)

а)

а)
Рис. 6. Внешний вид очков ночного видения PNVG 2 (а) и варианты их оптических схем (б, в)

Рис. 7. Внешний вид поля зрения очков ночного видения PNVG; в центре показано дополнительное изображение от встроенного малогабаритного тепловизионного канала

Стремление обеспечить “сквозное видение” привело также к созданию так называемых “голографических” очков ночного видения. Их название связано не со способом создания изображения, а с той же технологией изготовления зеркал, что и для голографических оптических элементов. Фирма OIP (Бельгия) разработала бинокулярные очки HNV-3D (фото 4), их оптическая схема дана на рис. 8, где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – “голографическое” зеркало, 4 – окулярная система. Центральную часть очков занимает ночное изображение с углом поля зрения 40 0 , а периферическую часть – дневное изображение с углом поля зрения до 100 0 . Эти очки являются низкопрофильными. Дихроичное покрытие зеркала 4 отражает в области спектра свечения экрана ЭОП и пропускает в остальной части видимого спектра. Оператор видит одновременно и изображение сцены через ночные каналы очков, и изображение той же сцены, минуя ЭОП. Это позволяет вести непрерывное наблюдение при воздействии световых помех, когда ночной канал становится неработоспособным. “Сквозное видение” обеспечивают и очки ночного видения AN/AVS-502 (фото 5). Их ночное поле зрения составляет 40 0 при общем угле поля зрения 100х90 0 . Прибор может быть совмещен с наголовным дисплеем пилота. Благодаря этому в поле зрения может быть введено изображение тепловизионного канала либо служебная информация.

Фото 4. Внешний вид “голографических” очков ночного видения HNV-3D

Рис. 8. Оптическая схема “голографических” очков ночного видения HNV-3D

Фото 5. Внешний вид очков ночного видения AN/AVS-502

Очки ночного видения также могут быть дополнены компактной системой связи на базе полупроводникового лазера , разработанной фирмой Philips (Нидерланды) (фото 6). Передатчик, встроенный в очки, имеет объектив с переменным фокусным расстоянием для обеспечения работы лазера как с узким пучком (для связи), так и с широким пучком (для подсвета). Дальность связи составляет 1 – 2 км при напряжении питания 9 В и времени непрерывной работы системы связи 4 часа.

Фото 6. Внешний вид очков ночного видения со встроенной системой связи

Недостатками бинокулярных очков являются их сравнительно большая масса и стоимость. Последняя определяется главным образом ЭОП. В связи с этим широкое распространение получили псевдобинокулярные очки ночного видения . Они содержат один объектив, один ЭОП, изображение с экрана которого разводится с помощью окулярной системы на два глаза (фото 7, рис. 9). В табл. 3 представлены основные параметры типичных псевдобинокулярных очков ночного видения. Их низкая масса и наличие одного объектива позволяет легко преобразовать очки в ночной бинокль с помощью сменной телескопической линзовой насадки Галилея (фото 8). Благодаря насадке увеличение прибора возрастает с 1 х до 3 – 5 х в зависимости от увеличения насадки . Соответственно этому в 1,5 – 2 раза увеличивается дальность действия прибора. Однако его угол поля зрения при этом уменьшается во столько раз, во сколько раз возросло увеличение.

Фото 7. Внешний вид типичных псевдобинокулярных очков ночного видения

Рис. 9. Оптическая схема псевдобинокулярных очков ночного видения, где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – окулярная система

Фото 8. Внешний вид псевдобинокулярных очков ночного видения с телескопической насадкой

Общим недостатком наиболее распространенных традиционных очков являются их значительные продольные габариты. Из-за них возникает большой опрокидывающий момент. Он создает нагрузку на шейные и лицевые мышцы оператора, вызывая его утомление. Поэтому усилия разработчиков направлены на создание низкопрофильных (“плоских”) очков ночного видения с минимальным продольным габаритом. Типичным их представителем является прибор GN-2 фирмы Simrad (Норвегия) (фото 9, рис. 10) , очки Lucie фирмы ANGENIEUX (Франция) (фото 10, рис. 11), очки Clara (фото 11) фирмы Sfim (Франция) . Схема низкопрофильных очков NV/G-14 Беломо (Республика Беларусь) построена по такому же принципу, что и очки GN-2. Основные параметры низкопрофильных очков даны в табл. 4. Расстояние от первой поверхности очков до зрачка глаза не превышает в таких приборах 80 мм, в то время как для традиционных очков этот габарит колеблется от 135 до 200 мм. В США созданы низкопрофильные очки AN/GVS-21 . Фирма Systems Research Laboratories (США) также разработала низкопрофильные очки Model 2777 (рис. 12). Эти очки выполнены по оптической схеме рис. 5в на базе ЭОП третьего поколения, имеют угол поля зрения 40 0 . По такой же схеме выполнены и очки , встраиваемые в наголовный дисплей пилота.

а)

б)
Фото 9. Внешний вид очков ночного видения GN-2 (а), их расположение на голове (б)

Рис. 10. Оптическая схема очков ночного видения GN-2, где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – окулярная система

а)

б)
Фото 10. Внешний вид очков ночного видения Lucie (а), то же с телескопической насадкой (б)

а)

б)
Рис. 11. Варианты оптических схем очков ночного видения Lucie (а, б), где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – окулярная система

Фото 11. Внешний вид очков ночного видения Clara

Рис. 12. Внешний вид очков ночного видения Model M 2777

Фирма OIP (Бельгия) разработала также и псевдобинокулярные “голографические” очки HNV-1 (фото 12). Принцип действия прибора аналогичен модели HNV-3. Исторически прибор HNV-1 появился раньше, чем HNV-3.

Фото 12. Внешний вид “голографических” очков ночного видения HNV-1

Очки ночного видения могут быть использованы в сочетании с лазерным целеуказателем, монтируемым на оружии и создающим “точечное” изображение пятна подсвета на цели (фото 13). Такой прицельный комплекс позволяет вести огонь из любого положения оружия и в движении.

а)

б)
Фото 13. Ночной прицельный комплекс: очки ночного видения TN2-1 (а) и лазерный целеуказатель PS1 (б)

Разновидностью очков ночного видения являются ночные наголовные монокуляры (фото 14). По существу это один ночной канал бинокулярных очков с автономным питанием и характерным конструктивным исполнением для крепления к лицевой маске или к оголовью. Унифицированная конструкция монокуляров позволяет использовать их в качестве удерживаемых в руках малогабаритных ночных приборов наблюдения (“покетскопов”), стыковать их с фото- и видеокамерами для ночной съемки, применять в качестве ночных прицелов для легкого стрелкового оружия . Основные параметры типичных наголовных монокуляров даны в табл. 5.

а)

б)
Фото 14. Внешний вид типичного ночного наголовного монокуляра (а) и его рабочее положение (б)

Во всех очках ночного видения и ночных наголовных монокулярах имеется встроенный ИК-светодиод, работающий на длине волны 0,82 – 0,85 мкм с углом подсвета 40 0 и предназначенный для освещения близлежащих объектов с целью проведения скрытных ремонтных работ, чтения карт и пр.

Успехи в области создания высокочувствительных ТВ-камер на базе матриц ПЗС привели к разработке наголовных НТВС. Они могут быть в двух исполнениях:

1. собственно ТВ-камера находится на индивидуальном оружии, а на голове оператора – только малогабаритный ТВ-монитор с окулярной оптикой, крепящийся на оголовье ;
2. вся НТВС смонтирована на голове оператора .

Примером первой системы может служить прибор Аргус-21 . Дальность обнаружения ростовой фигуры человека в звездную ночь 350 м при угле поля зрения 8 – 10 0 , напряжении питания =12 В, габаритах ТВ-камеры O40х160 мм, ее массе 1,5 кг, а ТВ-дисплея – соответственно 210х195х110 мм и 0,5 кг. Примерами второй системы могут служить НТВС IHDTV (Intensified High Definition Television) фирмы Bell Aerospase on Technology Corp. (США) и Kamera-Brille Typ 88505 TV EMO-Electronik (Германия) . Прибор IHDTV состоит из объектива, ЭОП четвертого поколения , стыкованного с ТВ-камерой на базе матрицы ПЗС. Масса прибора менее 900 г, объем менее 0,5 л. Прибор содержит блок стробирования, работающий с длительностью импульсов строба от 100 нс до 16,6 мс. Он обеспечивает подавление световых помех. Прибор Kamera-Brille Typ 88505 содержит ТВ-камеру, ТВ-монитор и два окуляра, сфокусированные на его экран. Прибор имеет угол поля зрения 40 0 , массу 500 г, диапазон фокусировки 0,1 м – беск, пределы регулировки базы глаз 60 – 72 мм, пределы диоптрийной установки окуляров ±5 диоптрий, питание от отдельной батареи напряжением 12 В постоянного тока, которая обеспечивает 3 – 4 часа непрерывной работы прибора.

Благодаря созданию эффективных фокально-плоскостных микроболометрических матриц, работающих без охлаждения в области спектра 8 – 12 мкм появилась возможность разработки наголовного тепловизионного прибора Helmetcam (рис. 13). Он используется для работы полиции и спецслужб, поиска мин, замаскированных боеприпасов, скрытых очагов пожара, повреждений в подземных коммуникациях и пр. Прибор выполнен на базе микроболометрической фокально-плоскостной матрицы с числом элементов 320х240, работающей в области спектра 8 – 14 мкм и имеющей NETD Ј 0,05 K при частоте кадров 30 Гц. Разрешающая способность прибора составляет 1,64 мрад, угол поля зрения 30 0 (гор.) х 22,5 0 (верт.), масса 2 кг, энергопотребление менее 10 Вт, срок службы 13х10 3 часов. Дисплей, выполненный под один глаз оператора, вместе с креплением и электронной обвязкой весит 0,5 кг. Потребляет менее 4 Вт и обеспечивает яркость наблюдаемого изображения 200 фут-ламберт.

Рис. 13. Наголовный тепловизионный прибор

Нашлемный комбинированный прибор используется для наголовной системы пилота и для наголовного оснащения “солдата ХХI века”. Такой прибор может содержать очки или монокуляр ночного видения, тепло- или телевизионный прибор, дисплей для отображения оперативной информации, поступающей от навигационной системы летательного аппарата или со спутника GPS, датчик, сигнализирующий об облучении лазером.

В простейшем случае в очки ночного видения вводится информация с экрана электронно-лучевой трубки, которая также устанавливается на шлеме пилота (рис. 14а). Схема совмещения очков ночного видения с ТВ-системой дана на рис. 14б. Система по рис. 14б обеспечивает ввод изображения с экрана ЭОП в ТВ-систему и последующую его дистанционную передачу по радиоканалу. Конкретный пример такой системы – модель NW-2000 фирмы ITT (США) . В системе ТВ-камера сопряжена с одним из ночных каналов очков ночного видения для пилота. Питание ТВ-камеры осуществляется от отдельного электронного блока с габаритными размерами 15,24х12,7х5,72 мм, потребляющего от источника напряжения 12 В или 28 В постоянного тока ток 50 мА. ТВ-камера формата 1/2 дюйма имеет разрешение 570 (гор)х350 (верт) ТВ-линий, чувствительность до 10 -3 лк при отношении сигнал/шум свыше 50 дБ. Для модификаций системы NW-2000T b NW-2000W соответственно угол поля зрения равен 18х24 0 и 26х34 0 , массу 80 г и 105 г. Затвор ТВ-камеры работает с экспозицией до 1/100 000 с. Модель HUD (Head-up Display) фирмы Elbit (Израиль) вводит служебную информацию в очки ночного видения для пилота по схеме рис. 13, только плоское зеркало 2 повернуто на 90 0 . Угол поля зрения 32х24 0 , разрешающая способность 512х512 пикселей при освещенности 10 -3 лк, масса 110 г, напряжение питания 28 В постоянного тока. В так называемых “синтезированных” очках ночного видения по схеме рис. 15 один из ночных каналов очков может быть совмещен с ТВ-камерой, другой – с ТВ-монитором. Этот вариант возможен и в низкопрофильном исполнении. На фото 15 дан внешний вид такой системы (модель ESIG 100) .

а)

б)

Рис. 14. Внешний вид наголовного монокуляра (а), совмещенного с ТВ-камерой и их оптическая схема (б), где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3, 4 – окулярная система, 5, 6 – сопрягающие плоские зеркала, 7 – объектив ТВ-камеры, 8 – ТВ-камера

Рис. 15. Схема совмещения бинокулярных очков ночного видения с ТВ-системой, где 1 – объектив, 2 – ЭОП, 3 – окулярная система, 4, 5 – объектив ТВ-камеры или ТВ-монитора, 6 – сопрягающее плоское зеркало, 7 – ТВ-камера, 8 – ТВ-монитор

Фото 15. Внешний вид авиационных очков ночного видения, совмещенных с ТВ-системой

В более сложном случае очки ночного видения являются составной частью наголовного (нашлемного) дисплея интегрального комплекса наблюдения, пилотирования и прицеливания. Такие дисплеи воплощают в себе технологию приборов наблюдения “день/ночь”, о которых пойдет речь в следующей статье.

Литература.

1. Волков В.Г. Современное состояние развития приборов ночного видения. М., Обзор № 5576, ч. 1,2, НТЦ Информтехника, 1994, 202 с.

2. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Основы улучшения видимости в сложных условиях. М. ООО “Недрабизнесцентр”, 1999, 286 с.

3. Приборы ночного видения. Проспекты и прайс-лист ГУДП СКБ ТНВ, РФ, М., 2000.

4. Саликов В.Л. Приборы ночного видения: история поколений.//Специальная техника, 2000, № 2, с. 40 – 48.

5. Волков В.Г. Приборы ночного видения новых поколений.//Специальная техника, 2001, № 5, с. 5 – 8.

6. Саликов В.Л. Эпоха ночной войны.//Специальная техника, 2000, № 5, с. 21 – 32.

7. Приборы ночного видения. Проспекты ФГУП “Альфа”, РФ,М, 2002.

8. Очки ночного видения для пилота ГЕО-ОНВ1. Проспект ФПНЦ НПО “Геофизика НВ”, РФ, М., май 2002.

9. Cats Eyes. The Unique Aviators night Vision Goggle. Проспект фирмы GEC Avionics, Великобритания, 1990.

10. Optical arragement. Патент ЕЭС № 0077193, М.кл. 3 G02B 27/00, 17/00 с приоритетом от 20.04.83г.

11. Night Vision Goggle патент Великобритании № 2100466, М.кл. 3 G02B 23/12, 23/10 с приоритетом от 29.05.81г.

12. Electron-safe aviatorsґ MVGS. Defense Electronics and Computing (Supplement to International Defence Review, 1990, No.2) p. 14.

13. Franck D.L., Geiselman e.e., Craig J.L. Panoramic Night Vision Goggle Flight Test Results. Proceedings of SPIE, 2000, Vol.4021, pp. 146 – 154.

14. Goodman G.W. Future Night Vision. Armed Forces Journal International, 2001, No.1, pp. 22, 24.

15. Hewish M. Image in everthing. Janeґs International Defense News, 2002, Vol.35, No.5, pp. 28 – 25.

16. Mecham M. NASA, USAF Progress On Panoramic Goggles. Aviation Week and Spase Technology, 2000, Vol.153, No.7, p. 56.

17. 16-mm Image Intensifier. Проспект фирмы ITT, США, 2000.

18. Night Vision Goggle. Патент США № 5416315 с приоритетом от 16.05.95г.

19. Holographic Night Vision Goggles HNV-3D. Проспект фирмы OIP, Бельгия, 2000.

20. Laser secures troop communication. Laser Focus World, 1996, Vol. 32, No.9, p. 32.

21. Night Vision Goggles GN-1, GN-2. Проспект фирмы Simrad Optronics, Норвегия, 1999.

22. Image Intensifier Binocular. Патент ЕЭС № W087/00639, М.кл. 4 G02В 23/12 с приоритетом от 19.07.85г.

23. Night Vision Goggles Lucie. Проспект фирмы ANGENIEUX S.A., Франция, 1999.

24. Jumelle compacte de vision nocturne. Патент Франции № 2721719, М.кл. 6 G02B 23/12, 23/02 с приоритетом от 28.06.94г.

25. Night Vision Goggle CLARA. Проспект фирмы Sfim, Франция, 1999.

26. Очки ночного видения NV/G-14. Оптические устройства и приборы. Каталог Беломо. Республика Беларусь, Минск, 2002.

27. Worldґs First NVG Jumps. Armada International, 1994, Vol.18, No.3, p. 33.

28. Helmet assesed for special forces. Janeґs Defence Weecly, 1994, Vol.21, No.12, p. 22.

29. Holographic Night Vision Goggles HNV-1. Проспект фирмы OIP, Бельгия, 2000.

30. Sopelem TN-2 Night Vision Binoculars. Проспект фирмы Sopelem, Франция, 1998.

31. Low Profile Night Vision Goggle AN/AVS-502. Проспект фирмы Litton, США, 1999.

32. Волков В.Г. Малогабаритные телевизионные системы. Обзор № 5591, М. НТЦ Информтехника, 2000, 157 с.

33. Osterkamp J.B. Enabling technologies in helmet-mounted intensifed cameras. Proceedings of SPIE, 2000, Vol. 4021, pp. 163 – 169.

34. Kamera-Brille Typ 88505TV. Проспект фирмы EMO-Elektronik, Германия, 1999.

35. Волков В.Г., Ковалев А.П., Федчишин В.Г. Тепловизионные приборы нового поколения.//Специальная техника, 2001, № 6, с. 16 – 20, 2002, № 1, с. 18 – 26.

36. Miller J.L., Duvoisin H., Wiltsey G. Applications and performance of an uncooled infrared helmetcam. Proceedings of SPIE, Vol. 3436, 1998, pp. 566-571.

37. NW-2000 Night Vision Camera System. Проспект фирмы ITT, США, 1999.

38. Haixian Z. Synthesized night vision goggle. Proceedings of SPIE, 2000, Vol. 4021, pp. 171-177.

39. Elbitґs Night Vision Head-Up Display. Проспект фирмы Elbit Computers Ltd., Израиль, 1999.

40. Nur Fliegen ist schoner. Soldat und Technic, 1994, No.7, s. 387.

41. Волков В.Г. Технология прицелов “день-ночь”.//Специальная техника, 2001, № 4, с. 2 – 7.