Nghiên cứu giải pháp khả thi, thiết kế thiết bị quy chính kính ngắm quang học và pháo 85mm d44

Với pháo 85mm D44, để quy chính người ta phải tháo kim hỏa và lò xo sau đó ngắm qua lỗ kim hỏa lên chữ thập đầu nòng được căng bởi 2 sợi chỉ trên vạch khắc có sẵn, tạo thành đường trục n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

TRỊNH QUANG HƯNG

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP KHẢ THI THIẾT KẾ THIẾT

BỊ QUY CHÍNH KÍNH NGẮM QUANG HỌC VÀ PHÁO 85MM D44

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGÀNH: MÁY CHÍNH XÁC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN HÙNG VÂN

HÀ NỘI - 2010

1

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1 

MỞ ĐẤU 3 

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN PHÁO 85mm D44 5 

1.1  NHIỆM VỤ CHIẾN ĐẤU 5 

1.2  CẤU TẠO 6 

1.2.1 Phần thân pháo 6 

1.2.2 Phần máng pháo 6 

1.3  MÁY NGẮM VÀ SỰ QUY CHÍNH MÁY NGẮM 7 

1.3.1 Công dụng 7 

1.3.2  Quy “0” và quy chính máy ngắm 15 

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP QUY CHÍNH SÚNG PHÁO 22 

2.1   CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY CHÍNH HIỆN CÓ 22 

2.1.1  Sử dụng bia hoặc điểm ngắm xa 22 

2.1.2  Sử dụng tia laser 23 

2.1.3  Kính ngắm đầu nòng 24 

2.2  ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY CHÍNH ĐỐI VỚI PHÁO 85mm D44 27 

2.2.1  Phương án 1 28 

2.2.2  Phương án 2 30 

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤC VỤ QUY CHÍNH 32 

3.1  THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUANG HỌC 32 

3.1.1  Tổng quan về thiết kế hệ thống quang học 32 

3.1.2  Thiết kế ống chuẩn trực 34 

3.1.3  Thiết kế cụm lăng kính lái chùm tia 47 

3.1.4  Lập bản vẽ chế tạo các chi tiết quang 50 

3.2  THIẾT KẾ CƠ KHÍ VÀ LẮP RÁP 52 

2

3.3.1  Yêu cầu đối với các chi tiết, cụm chi tiết cơ khí 52 

3.3.2  Một số phương pháp gá lắp linh kiện quang 53 

3.3.3  Xác định kết cấu tổng thể của thiết bị 66 

3.3.4  Thiết kế cụm chi tiết gá ống chuẩn trực 66 

3.3.5  Thiết kế cụm đổi hướng chùm tia 71 

CHƯƠNG 4: LẮP RÁP VÀ HIỆU CHỈNH THIẾT BỊ 76 

4.1  LẮP RÁP THIẾT BỊ 76 

4.1.1  Lắp ráp cụm vật kính chuẩn trực 76 

4.1.2  Lắp ráp cụm kính vạch 76 

4.1.3  Lắp ráp cụm kính mờ - nguồn sáng 77 

4.1.4  Lắp ráp cụm lăng kính thứ nhất 77 

4.1.5  Lắp ráp cụm lăng kính thứ hai và hoàn chỉnh thiết bị 78 

4.2  PHÂN TÍCH HIỆU CHỈNH THIẾT BỊ 79 

4.2.1  Kính vạch dịch chuyển ngang trục 81 

4.2.2  Kính vạch dịch chuyển dọc trục 82 

4.2.3  Kính vạch bị nghiêng 84 

4.2.4  Vai lỗ không vuông góc với đường tâm 84 

4.2.5  Sai lệch đường kính giữa hai phần trụ gá trong lòng nòng pháo 85 

4.2.6  Hiệu chỉnh lăng kính thứ nhất 86 

4.2.7  Hiệu chỉnh lăng kính thứ hai 88 

4.2.8  Kiểm tra toàn bộ thiết bị sau khi hiệu chỉnh 90 

KẾT LUẬN 91 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 

3

MỞ ĐẦU

Kính ngắm quang học đi kèm súng pháo là khí tài đặc biệt quan trọng đảm bảo tác chiến thắng lợi Việc tăng tầm bắn, tăng uy lực của súng pháo đặt ra yêu cầu càng cao về độ chính xác ngắm bắn mà một trong các nhân tố ban đầu là đảm bảo hiệu chỉnh song song trục nòng súng pháo và kính ngắm quang học Công tác hiệu chỉnh đó gọi là quy chính kính ngắm, được tiến hành trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa súng pháo, sửa chữa kính ngắm quang học và trước trận đánh

Phương pháp quy chính theo kiểu truyền thống là sử dụng điểm ngắm xa không dưới 1000m hoặc bia hiệu chỉnh đặt cách súng pháo khoảng 50 100m có các vạch chữ thập ứng với mỗi loại kính đi kèm súng pháo Với pháo 85mm D44, để quy chính người ta phải tháo kim hỏa và lò xo sau đó ngắm qua lỗ kim hỏa lên chữ thập đầu nòng được căng bởi 2 sợi chỉ trên vạch khắc có sẵn, tạo thành đường trục nòng Quay pháo đưa đường trục nòng lên chữ thập tương ứng trên bia hoặc điểm ngắm xa Cùng với đó, kính ngắm quang học được hiệu chỉnh cho chữ thập của nó trùng với chữ thập tương ứng trên bia hoặc điểm ngắm xa Khoảng cách từ pháo đến bia hoặc điểm ngắm xa khá lớn nên xem như trục nòng và quang trục kính ngắm song song Với một số loại súng pháo bộ binh khác có cỡ nòng nhỏ người ta có thể kết hợp với kính ngắm đầu nòng hay chùm tia laser để phục vụ quy chính Các phương pháp này cho độ chính xác khá cao song luôn phải có bia hiệu chỉnh hoặc điểm ngắm xa

Thực tiễn cho thấy trong các điều kiện hạn chế về không gian như: pháo đang trong xưởng sửa chữa với không gian chật hẹp, trên biển (điều kiện rung lắc), trên đảo… việc chọn điểm ngắm xa hoặc vị trí đặt bia hiệu chỉnh đảm bảo cự ly không phải lúc nào cũng được thoả mãn Việc nhìn xa vạch chữ thập trên bia hiệu chỉnh bằng mắt

ở cự ly 50 100m qua lỗ kim hỏa và lòng nòng cũng gặp khó khăn cho trắc thủ hiệu chỉnh Vì vậy, việc thiết kế, chế tạo được các thiết bị thay thế phương pháp dựng bia hiệu chỉnh hoặc điểm ngắm xa là đòi hỏi từ yêu cầu thực tế

4

Đề tài “Nghiên cứu giải pháp khả thi, thiết kế thiết bị quy chính kính ngắm

quang học và pháo 85mm D44” nhằm giải quyết những yêu cầu cấp thiết đó, đồng

thời rút ngắn thời gian quy chính so với trước đây do không phải tháo kim hỏa, căng chỉ đầu nòng và dựng bia hiệu chỉnh

Phương pháp nghiên cứu đề tài là: kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực tế từ đó phân tích, tổng hợp và đề xuất các phương án quy chính mới, lựa chọn phương án khả thi để tính toán thiết kế

Sau 6 tháng thực hiện luận văn đã được hoàn thành với nội dung được trình bày trong 4 chương:

– Chương 1: Tìm hiểu tổng quan pháo 85mm D44;

– Chương 2: Nghiên cứu các phương pháp quy chính súng pháo;

– Chương 3: Thiết kế thiết bị phục vụ quy chính;

– Chương 4: Lắp ráp và hiệu chỉnh thiết bị

Trong quá trình thực hiện luận văn tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo, TS Nguyễn Hùng Vân; thầy giáo, TS Vũ Toàn Thắng; các ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô trong bộ môn Cơ khí Chính xác & Quang học – Đại học Bách khoa Hà Nội, bộ môn Khí tài quang & Quang điện tử và bộ môn Vũ khí – Học viện Kỹ thuật Quân sự cùng toàn thể các bạn Nhân dịp này tôi xin trân trọng cảm

ơn về sự giúp đỡ và ý kiến đóng góp quí báu này!

Hà Nội, ngày 23 tháng 10 năm 2010

Học viên thực hiện

Trịnh Quang Hưng

5

CHƯƠNG 1 TÌM HIỂU TỔNG QUAN PHÁO 85mm D44

1.1 NHIỆM VỤ CHIẾN ĐẤU

Pháo 85mm D44 là pháo mặt đất do Liên Xô sản xuất có tầm bắn xa tới 15km

và khả năng xuyên giáp dày 12,7mm ở cự ly 1000m Pháo được trang bị cho các đơn vị pháo bắn thẳng và pháo cấp sư đoàn của Quân đội Nhân dân Việt Nam trong kháng chiến chống Mỹ, có nhiệm vụ:

Hình 1.1 Pháo 85mm – D44

– Áp đảo và tiêu diệt sinh lực đối phương;

– Phá hủy xe tăng, xe bọc thép và các phương tiện cơ giới của đối phương;

– Bắn phá các phương tiện hỏa lực của đối phương;

– Phá hủy các công sự dã chiến và kiên cố của đối phương

6

1.2 CẤU TẠO

1.2.1 Phần thân pháo

Hình 1.2 Phần thân pháo:

1 – Loa hãm lùi; 2 – Nòng pháo; 3 – Khóa nòng; 4 – Hộp khóa nòng

Phần thân pháo bao gồm:

– Nòng pháo: định hướng bay cho đầu đạn, cung cấp cho đầu đạn một sơ tốc và

tốc độ quay cần thiết

– Khóa nòng: bịt kín và khóa chắc đuôi nòng, phát hỏa và hất vỏ đạn

– Hộp khóa nòng: dùng để lắp khóa nòng, nạp đạn và liên kết với máy hãm lùi,

máy đẩy lên

– Loa hãm lùi: tiêu hao một phần năng lượng lùi của thân pháo

1.2.2 Phần máng pháo

Phần máng pháo bao gồm:

– Máng pháo: là loại máng hình ống, có tác dụng định hướng cho thân pháo khi

lùi và đẩy lên

– Máy hãm lùi: ống của máy hãm lùi lắp trên hộp khóa nòng còn các pitông cố

định trên máng pháo Dùng để tiêu hao động năng của khối lùi khi bắn và tham gia hãm lên khi khối lùi được đẩy lên

7

– Máy đẩy lên: ống của máy đẩy lên lắp trên hộp khóa nòng còn các pitông cố

định trên máng pháo Dùng để đẩy khối lùi về phía trước khi bắn

– Bệ trên: là thân của khối quay được liên kết với trục của bệ dưới Khi quay

hướng bệ trên quay trên trục của bệ dưới

– Cơ cấu tầm: lắp bên trái pháo, dùng để điều chỉnh góc tầm cho pháo (là góc của

trục nòng pháo trong mặt phẳng thẳng đứng)

– Cơ cấu hướng: lắp bên trái pháo dùng để điều chỉnh góc hướng (là góc của trục

nòng pháo trong mặt phẳng nằm ngang)

– Cơ cấu cân bằng: lắp bên phải pháo dùng để cân bằng trọng lượng khối lên

xuống, làm cho quay tầm được nhẹ và ổn định

– Bệ dưới: bao gồm thân bệ và càng pháo, là bệ đỡ khối quay, làm điểm tỳ cho

pháo khi chiến đấu và liên kết với xe kéo khi vận động

– Bộ phận vận động: bao gồm bánh xe và cơ cấu giảm xóc Bánh xe để vận động

và là điểm tựa trước khi pháo chiến đấu Cơ cấu giảm xóc để giảm chấn động va đập cho các bộ phận của pháo khi hành quân

– Máy ngắm: bao gồm kính ngắm trực tiếp, kính ngắm toàn cảnh và giá ngắm cơ

khí Kính ngắm trực tiếp để ngắm bắn trực tiếp những mục tiêu cố định hoặc di động Khi ngắm toàn cảnh cùng với giá ngắm cơ khí để ngắm bắn gián tiếp Khi kính ngắm trực tiếp hỏng có thể dùng kính ngắm toàn cảnh cùng với giá ngắm cơ khí để bắn trực tiếp

– Lá chắn: gồm lá chắn trên và lá chắn dưới Lá chắn trên được cố định với bệ

trên Lá chăn dưới được cố định với bệ dưới để đảm bảo an toàn cho pháo và pháo thủ khi chiến đấu

1.3 MÁY NGẮM VÀ SỰ QUY CHÍNH MÁY NGẮM

1.3.1 Công dụng

Máy ngắm dùng để lấy phần tử bắn (góc tầm và góc hướng) đồng thời phối hợp với cơ cấu tầm, cơ cấu hướng để ngắm bắn

mà đưa vào máy ngắm, đồng thời bọt nước dọc cũng lệch đi một góc bằng góc tà của mục tiêu

9

Hình 1.4 Giá ngắm cơ khí C71 – 7:

1 – Núm quay; 2 – ống khắc vạch cự li; 3 – Bọt nước dọc;

4 – Bệ bọt nước dọc; 5 – Vạch khắc góc tà; 6 – Vạch khắc bổ trợ góc tà;

7 – Núm quay; 8 – Bệ lắp kính ngắm toàn cảnh; 9 – Bọt nước ngang;

10 – Vạch khắc góc cao; 11 – Thân máy ngắm; 12 – Vạch khắc bổ trợ góc

cao; 13 – Vòng tay quay; 14 – Vạch mốc

– Bộ phận lấy góc cao α:

Để lấy góc cao hay góc cự ly cho pháo, là góc bắn cần thiết ứng với cự ly đã xác

Hình 1.5 Góc cao khi ngắm bắn

Khi lấy góc cự ly có thể dùng vạch khắc li giác hoặc vạch khắc cự ly Bảng khắc vạch li giác được lắp trên thân máy ngắm, có khắc vạch số từ 0 đến 7, khoảng cách

10

giữa hai vạch ứng với 100 li giác (1- 00), Tổng cộng có 700 li giác (7 - 00) Ngoài ra còn có vạch khắc bổ trợ lắp trên vòng tay quay lấy góc cự ly, trên vòng có khắc 100 vạch, mỗi vạch ứng với 1 li giác Vạch khắc cự ly được khắc trên ống có 3 hàng:

+ Hàng thứ nhất: Kí hiệu “ог-полн” biểu thị vạch khắc ứng với đạn phá liều nguyên, có 313 vạch mỗi vạch ứng với 50m, tổng cộng là 15650m Hàng vạch khắc này dùng cho đạn phá liều nguyên, đạn xuyên đầu tù và đạn xuyên vượt tốc Khi bắn đạn xuyên vượt tốc phải tra bảng bắn

+ Hàng thứ hai: Kí hiệu “БР” biểu thị vạch khắc ứng với đạn xuyên đầu nhọn, có

80 vạch mỗi vạch ứng với 50m, tổng cộng là 4000m

+ Hàng thứ ba: Kí hiệu “ОГ-УМЕН” biểu thị vạch khắc ứng với đạn phá liều giảm, có 258 vạch mỗi vạch ứng với 50m, tổng cộng là 13400m

Vạch khắc ly giác dùng cho tất cả các loại đạn nhưng phải tra bảng bắn

– Bộ phận điều chỉnh thăng bằng ngang:

Dùng để điều chỉnh thăng bằng ngang cho máy ngắm khi địa hình nơi đặt pháo không bằng phẳng Cấu tạo thuộc loại vít đai ốc Đai ốc được liên kết với thân máy ngắm nhờ tai trục Vít gồm hai đoạn được lắp vào cán nối Một đầu cán nối được liên kết khớp với trục tai máng Khi quay núm quay 1, vít quay theo, làm đai ốc dịch động mang theo thân máy ngắm nghiêng sang phải hoặc sang trái, để điều chỉnh thăng bằng ngang Động tác lấy góc bắn:

– Lấy góc tà ε

Khi đo được góc tà (dùng li giác biểu thị) quay núm quay đưa góc tà vào máy ngắm thông qua hệ thống truyền động, vạch khắc góc tà trên bệ bọt nước dọc và ni vô dọc quay theo với góc độ tương ứng

– Lấy góc cao α

Khi xác định được cự li giữa pháo với mục tiêu, căn cứ vào loại đạn đưa vạch mốc vào hàng tương ứng, quay vòng tay quay lấy cự li cần thiết Thông qua hệ thống truyền động ni vô dọc lệch thêm một góc α

11

(c) (d)

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lí lấy góc ngắm bắn:

a) Các phần đã quy "0"; b) Lấy góc tà ε vào máy ngắm;

c) Lấy góc cao α vào máy ngắm ; d) Lấy góc bắn vào pháo

Tổng cộng ni vô dọc lệch một góc (ε + α) Như vậy góc bắn đã lấy xong vào máy ngắm Muốn đưa góc bắn vào pháo chỉ việc quay tầm cho ni vô dọc về thăng bằng khi đó pháo đã lấy được góc bắn (ϕ = ε + α)

b) Kính ngắm toàn cảnh ПГ-1

Kính ngắm toàn cảnh dùng để lấy phần tử hướng cho pháo Cấu tạo chung của kính ngắm gồm hai phần: đầu kính và thân kính

– Đầu kính:

Đầu kính có núm quay góc phản xạ để điều chỉnh đường nằm ngang của chữ thập trên kính khắc vạch trùng với điểm ngắm chuẩn Trên núm quay góc phản xạ có vòng vạch khắc góc phản xạ bổ trợ, tổng cộng có 100 vạch mỗi vạch ứng với 1 li giác Bên trái của đầu kính có chấm khắc góc phản xạ, gồm 6 chấm nhỏ, khoảng cách giữa hai chấm ứng với 100 li giác Bên phải của đầu kính có bệ ngắm khái lược Trên bệ có hai sợi dây nhỏ đặt song song theo chiều dọc Khi ngắm pháo thủ ngắm nhanh chóng đưa mục tiêu hoặc vật chuẩn vào khe hở giữa hai dây Sau đó mới tiến hành ngắm chính xác Phía dưới đầu kính có vòng vạch khắc hướng gồm 60 vạch mỗi vạch ứng với 100 li giác và lấy số 30 làm gốc "0"

– Thân kính:

Bên trái thân kính có núm giải thoát có tác dụng khi nâng mấu giải thoát lên, có thể quay đầu kính được góc lớn để ngắm khái lược Bên phải có núm quay hướng, trên núm quay có vòng vạch khắc hướng bổ trợ gồm 100 vạch, mỗi vạch ứng với 1 li giác

13

Phía dưới thân kính có bệ lắp chiếu sáng, mắt kính và mấu hãm Trong mắt kính có kính phân vạch, trên kính có chữ thập, đường nằm ngang của chữ thập có vạch khắc hướng mỗi vạch ứng với 5 li giác Chữ thập để ngắm mục tiêu và điểm ngắm chuẩn Vạch khắc hướng để xác định lượng bắn đón và mục tiêu di động

Hình1.8 Kính phân vạch của kính ngắm toàn cảnh

+ Hàng thứ hai: Ký hiệu ог/полн biểu thị vạch khắc tương ứng với đạn nổ phá liều nguyên Hàng này dùng để lấy góc cự li khi bắn đạn nổ phá liều nguyên, đạn xuyên đầu tù Khi bắn đạn xuyên vượt tốc phải tra bảng bắn Trong cự li bắn thẳng thường đưa đường chỉ ngang trùng với số 7

Hình 1.10 Kính phân vạch của kính ngắm trực tiếp OП2-7

+ Hàng thứ ba: Ký hiệu ОГ/УМЕН biểu thị vạch khắc tương ứng với đạn nổ phá liều giảm Hàng này để lấy góc cự li khi bắn đạn nổ phá liều giảm

Dưới ba hàng dọc có mũi tiêu giữa và vạch khắc hướng Mũi tiêu giữa dùng để ngắm mục tiêu, còn vạch khắc hướng dùng để ngắm bắn đón mục tiêu di động Khoảng cách giữa hai tiêu điểm là 8 li giác Bên trái và bên phải mũi tiêu giữa đều là 24 li giác

– Cách ngắm bắn trực tiếp:

Quay núm quay cho số “0” trên các cột dọc trùng với đường chỉ ngang Căn cứ vào phần tử cự li mà đưa vào trùng với đường chỉ ngang và căn cứ vào lượng bắn đón cần thiết mà đưa mũi tiêu ^ (ứng với lượng bắn đón) vào mục tiêu hoặc vật chuẩn chọn sẵn Thí dụ: bắn đạn xuyên vào mục tiêu di động cự li 1000m, lượng bắn đón phải 0-

08 Đầu tiên quay núm quay cho số "10" hàng thứ nhất (từ trái sang phải) trùng với đường chỉ ngang, sau đó quay vòng tay quay cơ cấu hướng và quay vòng tay quay cơ cấu tầm cho mũi tiêu ^ ứng với số 8 bên phải trùng vào giữa mục tiêu hay vật chuẩn

1.3.2 Quy “0” và quy chính máy ngắm

Sự ra đời của kính ngắm quang học đã nâng cao độ chính xác của phát bắn nhất

là đối với mục tiêu ở cự ly xa Một yêu cầu hết sức quan trọng đặt ra trong quá trình ngắm bắn để đảm bảo độ chính xác đó là độ song song giữa trục nòng pháo và kính ngắm Việc điều chỉnh độ song song đó được gọi là quy chính máy ngắm Trước khi quy chính cần phải quy “0” để xác định gốc cho góc tầm thông qua giá ngắm cơ khí

a) Quy “0” máy ngắm

Hình 1.11 Bệ lắp bọt nước kiểm tra

16

– Kiểm tra thăng bằng dọc của thân pháo bằng cách đặt ni vô chuẩn lên bệ kiểm tra dọc theo hướng nòng pháo và điều chỉnh thăng bằng bọt nước thông qua thao tác cơ cấu tầm của pháo;

– Kiểm tra thăng bằng ngang của pháo bằng cách đặt ni vô chuẩn lên bệ kiểm tra theo hướng ngang so với trục nòng pháo và điều chỉnh thăng bằng bọt nước thông qua

kê kích càng pháo;

– Điều chỉnh thăng bằng dọc của bệ lắp kính ngắm toàn cảnh bằng cách đặt ni vô chuẩn lên bệ lắp kính ngắm toàn cảnh dọc theo hướng nòng pháo và điều chỉnh thăng bằng bọt nước thông qua quay vòng tay quay cự ly;

– Điều chỉnh thăng bằng ngang của bệ lắp kính ngắm toàn cảnh bằng cách đặt ni

vô chuẩn lên bệ lắp kính ngắm toàn cảnh theo hướng ngang so với nòng pháo và điều chỉnh thăng bằng bọt nước thông qua vặn núm quay của bộ phận điều chỉnh thăng bằng ngang của máy ngắm;

– Tập trung bọt nước dọc trên giá ngắm cơ khí bằng cách vặn núm quay bộ phận lấy góc tà của máy ngắm

Kết quả phải đạt được:

– Vạch mốc của vòng vạch khắc cự ly phải trùng với số “0” trên các vòng vạch khắc tương ứng;

– Vạch mốc tại cụm bọt nước dọc trên giá ngắm phải chỉ tại 30 – 00;

– Bọt nước ngang trên giá ngắm phải tập trung ở giữa

Như vậy sau khi quy “0” thì nòng pháo, bệ lắp kính ngắm toàn cảnh và giá ngắm cơ khí đều song song với mặt phẳng ngang

b) Quy chính máy ngắm

Quy chính máy ngắm sau khi đã tiến hành quy “0” Để quy chính máy ngắm phải xác định được đường trục nòng pháo Hiện nay việc xác định đường trục nòng pháo vẫn được tiến hành bằng cách:

– Quy chính máy ngắm bằng điểm ngắm xa

Cách này thường được tiến hành ở điều kiện dã ngoại nơi có vật chuẩn tự nhiên

và thời tiết cho phép

Hình 1.13 Quy chính bằng điểm ngắm xa

18

Chọn một điểm ngắm xa (đỉnh ngọn cây, tòa nhà, v.v…) cách pháo trên 1000m, sau đó đưa đường trục nòng pháo và kính ngắm hướng vào điểm ngắm đã chọn, ở khoảng cách khá xa ta xem như trục nòng và kính ngắm song song

Hình 1.14 Quan sát qua kính ngắm và nòng pháo

Trình tự tiến hành:

+ Lắp kính ngắm toàn cảnh lên giá ngắm cơ khí và kẹp chặt;

+ Tạo hình chữ thập trên miệng loa hãm lùi;

+ Tháo kim hỏa, ngắm qua lỗ kim hỏa, quay tầm và hướng đưa giao điểm chữ thập trùng với điểm ngắm xa cách vị trí đặt pháo trên 1000m;

+ Thao tác tập trung bọt nước ngang của máy ngắm;

+ Ngắm qua kính ngắm toàn cảnh và sử dụng núm quay góc hướng, núm quay góc cao trên kính ngăm toàn cảnh để đưa giao điểm chữ thập trên kính ngắm toàn cảnh trùng với điểm ngắm xa

Kết quả phải đạt được trên kính ngắm toàn cảnh:

+ Vạch mốc góc hướng phải trùng với số 30 – 00 trên vòng khắc vạch;

+ Vạch mốc góc cao thấp phải trùng với số 0 trên vòng khắc vạch

Nếu các vạch mốc vượt quá 0,5 li giác phải điều chỉnh các vòng khắc vạch

19

– Quy chính bằng bia

Hình 1.15 Quy chính pháo bằng bia

Đặt bia cách pháo 50 ÷ 100m, cao bằng đường lửa của pháo Sau đó tiến hành từng bước như trên Chú ý phải ngắm theo những vị trí quy định trên bia

Hình 1.16 Bia quy chính dùng cho pháo 85

Trong đó:

1- Điểm dấu của kính ngắm toàn cảnh;

2- Điểm dấu của kính ngắm trực tiếp;

3- Điểm dấu của trục nòng;

4- Đường thẳng đứng để chỉnh bia theo dây rọi;

20

a- Khoảng cách từ trục nòng đến OΠ theo phương ngang (a = 345 mm);

b- Khoảng cách từ trục nòng đến kính ngắm trực tiếp theo phương thẳng đứng (b = 330 mm);

c- Khoảng cách từ trục nòng đến trục dây rọi;

d- Chiều dày của vạch điểm dấu (d =10 mm);

e- Khoảng cách từ trục nòng đến kính ngắm toàn cảnh theo phương ngang (e =

495 mm);

f- Khoảng cách từ trục nòng đến kính ngắm toàn cảnh theo phương thẳng đứng (f = 525 mm);

h- Độ cao của dấu ngắm tính từ mép vạch ngang (h = 70 mm)

– Kiểm tra và hiệu chỉnh kính ngắm trực tiếp OП2-7

Sau khi kiểm tra quy “0” và quy chính máy ngắm có thể tiến hành kiểm tra và

hiệu chỉnh kính ngắm trực tiếp OП2-7 theo trình tự sau:

+ Nếu dùng điểm ngắm xa:

Ngắm qua kính ngắm trực tiếp, đồng thời vặn núm quay, đưa hàng vạch khắc

"0" của các cột vạch khắc cự li trùng với đường chỉ ngang trong kính ngắm

Kết quả phải đạt được:

Đỉnh mũi tiêu giữa của kính ngắm trực tiếp phải trùng với điểm ngắm xa

Nếu đỉnh mũi tiêu giữa lệch sang phải hoặc sang trái so với điểm ngắm xa, phải tiến hành điều chỉnh, thông qua vít điều chỉnh bố trí bên sườn của kính ngắm trực tiếp

Nếu đỉnh mũi tiêu giữa lệch lên trên hoặc xuống dưới so với điểm ngắm xa, phải tiến hành điều chỉnh như sau: vặn núm quay góc ngắm của kính ngắm trực tiếp cho đỉnh mũi tiêu giữa trùng với điểm ngắm xa Sau đó điều chỉnh cho đường chỉ ngang trùng với hàng số "0" của cột vạch khắc cự li bằng vít điều chỉnh bố trí phía trên của thân kính ngắm trực tiếp

+ Nếu dùng bia hiệu chỉnh:

21

Kiểm tra, hiệu chỉnh kính ngắm trực tiếp bằng bia hiệu chỉnh cũng giống như kiểm tra, hiệu chỉnh bằng điểm ngắm xa Chỉ khác khi ngắm phải ngắm vào giao điểm chữ thập tương ứng trên bia

Kết luận: Pháo 85mm D44 là pháo nòng dài có rãnh xoắn nên khi bắn đường

đạn đi tương đối căng Kết cấu pháo tương đối phức tạp, tuy nhiên kết cấu toàn pháo

cũng như cách bố trí các cơ cấu điều khiển ngắm bắn khá phù hợp, cho phép bắn có

hiệu quả các mục tiêu cố định và các mục tiêu có tốc độ vận động nhanh

22

CHƯƠNG 2 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP QUY CHÍNH SÚNG PHÁO

2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY CHÍNH HIỆN CÓ

2.1.1 Sử dụng bia hoặc điểm ngắm xa

Hình 2.1 biểu thị bố trí các điểm dấu trên bia:

Hình 2.1 Dạng bia của súng pháo bất kỳ:

1 – Dấu kính ngắm; 2 – Dấu tâm nòng; 3 – Đường thẳng đứng để chỉnh bia theo dây rọi; a, b, c, d, e – kích thước tương ứng với từng loại pháo

Tuỳ theo kết cấu của súng pháo mà phương pháp kiểm tra độ song song của trục ngắm và trục nòng có thể tiến hành theo các cách sau:

– Đối với súng pháo có thể quan sát qua nòng từ lỗ kim hỏa ra trước, người ta căng một chữ thập bằng sợi chỉ theo rãnh trên miệng nòng, ngắm qua nòng đưa tâm chữ thập vào dấu ngắm của súng pháo trên bia (dấu ngắm 2), quan sát qua kính ngắm của súng pháo xem tâm chữ thập trên kính khắc vạch có trùng với dấu tương ứng trên bia (dấu ngắm 1) hay không nếu trùng thì trục ngắm đã song song với trục nòng pháo Nếu không trùng lúc đó ta chỉnh kính ngắm sao cho tâm chữ thập trùng với dấu tương ứng Phương pháp này khá đơn giản Tuy nhiên chỉ áp dụng được đối với súng pháo có thể nhìn được từ đuôi nòng ra trước, hơn nữa việc tháo kim hoả, lò xo khá phức tạp và cần nhiều thời gian Pháo 85mm D44 cũng được kiểm tra theo phương pháp này

23

Trong trường hợp không có bia thì có thể kiểm tra bằng cách chọn một điểm ngắm xa và điều chỉnh đưa đường trục nòng trùng với điểm ngắm đã chọn Sau đó, ngắm qua kính ngắm xem ảnh của điểm ngắm có trùng với tâm chữ thập trên kính khắc vạch của kính ngắm hay không, nếu trùng thì trục nòng pháo và trục kính ngắm song song với nhau, nếu không thì phải tiến hành hiệu chỉnh kính ngắm đến khi quan sát thấy tâm chữ thập trùng với điểm ngắm xa đã chọn

– Đối với các loại súng pháo không quan sát được từ lỗ kim hỏa thì phải sử dụng kính ngắm đầu nòng (trình bày cụ thể trong mục 2.1.3) Phương pháp này khá đơn giản, không cần tháo kim hoả và lò xo kim hoả nhưng vẫn phải dùng bia hoặc điểm ngắm xa

2.1.2 Sử dụng tia laser

a) Đối với súng bộ binh

Gá nguồn laser lên nòng sao cho chùm tia phát ra song song với đường trục nòng, đưa chùm tia hướng vào chữ thập tương ứng trên bia Bia sử dụng quy chính súng bộ binh có hai chữ thập một tương ứng với dấu của kính ngắm và một tương ứng với chùm laser Bia được đặt cách súng cự ly từ 50÷100m

Hình 2.2 Dùng tia laser để hiệu chỉnh kính ngắm

24

b) Đối với pháo cao xạ 23mm

Đối với pháo cao xạ nguồn laser được lắp vào viên đạn đã tháo hết thuốc qua đó đảm bảo đường truyền của tia laser trùng với đường trục nòng Sau đó ngắm vào những chữ thập tương ứng trên bia

– Ưu điểm:

+ Có kết cấu đơn giản, đảm bảo độ chính xác quy chính;

+ Khi hiệu chỉnh chỉ cần một người, tiết kiệm thời gian

– Nhược điểm:

+ Vẫn phải dùng bia khi quy chính;

+ Yêu cầu chấm laser là nhỏ nên khi thiết kế cần độ chính xác cao

2.1.3 Kính ngắm đầu nòng

Kính ngắm đầu nòng hay còn gọi là kính ngắm lạnh, ở một số nơi còn gọi là kính ngắm cờ vì trên thân kính có gắn cờ Là thiết bị dùng để phục vụ quy chính cho súng pháo khi không thể quan sát được từ lỗ kim hỏa hoặc việc tháo kim hỏa và lò xo kim hỏa gặp khó khăn

Hình 2.3 Kính ngắm đầu nòng lắp trong nòng pháo

Lắp kính ngắm đầu nòng vào lòng nòng pháo Ngắm qua kính ngắm đầu nòng, điều chỉnh pháo đưa điểm ngắm của pháo trùng với tâm chữ thập trên kính khắc vạch

25

của kính ngắm đầu nòng, sau đó quan sát qua kính ngắm của pháo và điều chỉnh cho điểm ngắm trùng với điểm dấu tương ứng

Hình 2.4 Kính ngắm đầu nòng

Hình 2.5 Kết cấu cơ khí kính ngắm đầu nòng:

1 – Ống kính; 5, 6, 8 – Vít; 2- Cơ cấu điều chỉnh thị độ; 7 – Bệ cắm cờ; 3 – Cán; 9 – Lẫy giải thoát; 4 – Lõ xo đàn hồi; 10 – Tay gạt

26

này được cố định vào cán bằng vít (5) Trên ống kính có cơ cấu điều chỉnh thị độ (2) Trên thân có bệ cắm cờ (7) để lắp cờ báo hiệu kính ngắm đang nằm trong nòng Cờ được cố định vào bệ cắm cờ bằng vít (8) Khi lắp kính vào nòng súng cờ dựng lên để báo hiệu Tay gạt (10) dùng để nới lỏng bệ cờ khi dựng hoặc hạ cờ và siết chặt bệ cờ để

cố định bệ cờ ở vị trí nhất định

Chiều dài và đường kính của cán phụ thuộc vào cỡ nòng của súng pháo mà kính ngắm đầu nòng kiểm tra Đường kính ngoài của cán bằng đường kính trong của nòng

Ở một số súng pháo không có bộ phận lấy thăng bằng trục nòng pháo, trên cán

có lắp thêm ni vô để lấy thăng bằng trong mặt phẳng ngang như kính ngắm đầu nòng dùng cho pháo 37 mm

Sơ đồ hệ thống quang học của kính ngắm đầu nòng:

Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống quang học của kính ngắm đầu nòng:

1,2 – Thấu kính của vật kính; 3 – Lăng kính; 4 – Kính khắc vạch;

5, 6, 7, 8 – Thấu kính thị kính

Nguyên lý hoạt động: Ánh sáng từ mục tiêu ở xa đi vào vật kính được đổi

hướng 900 khi qua lăng kính AP − 90, hội tụ trên kính vạch đặt tại tiêu diện chung của vật kính và thị kính Ảnh qua thị kính được phóng đại và đưa ra vô cùng để quan sát

27

Nhận xét: Hệ thống quang học của kính ngắm đầu nòng khá đơn giản: vật kính

là thấu kính gián, thị kính đối xứng, dùng lăng kính AP -90 để đổi hướng chùm tia 900 Tuy nhiên vẫn phải sử dụng bia hoặc điểm ngắm xa khi qui chính

2.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY CHÍNH ĐỐI VỚI PHÁO 85mm D44

– Yêu cầu đối với phương án thiết kế:

+ Quy chính theo phương án mới với giải pháp không cần dùng bia hiệu chỉnh hoặc điểm ngắm xa, rút ngắn cự ly trong hiệu chỉnh nhằm đáp ứng yêu cầu thực tiễn thực hiện quy chính trong điều kiện không gian chật hẹp;

+ Giảm được các thao tác căng chỉ đầu nòng, tháo kim hỏa, lò xo kim hỏa tiết kiệm thời gian;

+ Vẫn đảm bảo được độ chính xác như các phương pháp truyền thống đã áp dụng trước đây;

+ Thiết bị có kết cấu đơn giản, đủ cứng vững có thể mang vác, vận chuyển cầm tay, dễ sử dụng

Nhận thấy bằng phương pháp quang học ta có thể thay thế điểm ngắm xa trong thực tế bằng một điểm ảo ở xa vô cùng khi tạo ảnh chữ thập đặt tại tiêu diện của một thấu kính Sau khi qua thấu kính, ảnh của chữ thập sẽ được đưa ra xa vô cùng hay nói cách khác chùm sáng sau thấu kính là chùm song song Người ta gọi hệ quang như vậy

là ống chuẩn trực, có tác dụng tạo ra chùm song song thay thế cho chùm tia xuất phát

từ vô cùng Nếu có thể gá đặt ống chuẩn trực sao cho quang trục của nó song song với đường trục nòng, bẻ góc và phân nhánh chùm tia thành các chùm song song với chính

nó đồng thời quan sát và hiệu chỉnh pháo thông qua kính ngắm cho chữ thập trên kính vạch của kính ngắm trùng với chữ thập của ống chuẩn trực thì điều này hoàn toàn tương đương với việc quy chính cho pháo bằng điểm ngắm xa Trên cơ sở lập luận trên, luận văn đề xuất một số phương án quy chính cho pháo 85mm D44 bằng phương pháp quang học không dùng bia hoặc điểm ngắm xa như sau:

28

2.2.1 Phương án 1

Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý hệ quang phương án 1

– Hệ quang bao gồm: Ống chuẩn trực và hệ đổi hướng chùm tia

Ống chuẩn trực gồm: nguồn sáng, kính mờ, kính khắc vạch và vật kính chuẩn trực

Hệ lái chùm tia gồm: Gương phản xạ 1, 2 và 3

Hệ quang được gá trong thiết bị sao cho các nhánh chùm tia sau các gương phản

xạ 2 và 3 song song với đường trục nòng pháo

– Yêu cầu: Đảm bảo các nhánh chùm tia và trục nòng pháo song song do đó đòi

hỏi vị trí của các gương phản xạ phải có độ chính xác rất cao, gương 1 song song với gương 2 đồng thời vuông góc với gương 3 Ống trụ gá trong nòng pháo phải được gia

2 lại được đổi hướng 900 Sau đó lại tới gương phản xạ 3 (gương này có hai vị trí 1, 2) tiếp tục được đổi hướng 900 Tại vị trí 1, chùm sáng song song đi vào kính ngắm trực tiếp Quan sát sự trùng nhau của hai chữ thập qua kính ngắm trực tiếp ta có thể xác định được trục nòng và quang trục của kính ngắm có trùng nhau hay không Nếu không trùng nhau ta hiệu chỉnh kính ngắm đến khi thấy hai chữ thập trùng nhau khi đó trục nòng và quang trục kính ngắm đã song song với nhau Sau đó trượt gương phản xạ 3 tới vị trí 2, ở đây chùm sáng được đổi hướng 900 để đưa vào kính ngắm toàn cảnh Quan sát qua kính ngắm toàn cảnh để kiểm tra độ song song quang trục với đường trục nòng

– Ưu điểm của phương án:

+ Hệ đổi hướng chùm tia là các gương phẳng có không gian gá lắp nhỏ, trọng lượng không đáng kể;

+ Hệ quang bên ngoài ống trụ thuận lợi cho việc cung cấp điện nguồn sáng

– Nhược điểm phương án:

+ Hệ đổi hướng chùm tia là hệ gương phẳng nên khó hiệu chỉnh để đảm bảo độ chính xác vị trí;

+ Khó đảm bảo vuông góc giữa quang trục ống chuẩn trực và trục ống trụ;

+ Hệ quang bố trí bên ngoài nên phần cơ khí khá phức tạp, kích thước thiết bị lớn

do vật kính chuẩn trực có tiêu cự dài hơn so với các loại vật kính khác

30

2.2.2 Phương án 2

Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hệ quang phương án 2

Trong phương án 2, thay vì sử dụng các gương phản xạ của hệ lái chùm tia ta dùng các lăng kính lập phương ghép từ 2 lăng kính vuông góc AP – 90 có một mặt góc vuông mạ phản xạ và mặt huyền mạ bán phản xạ Hệ quang ống chuẩn trực được gá trong lòng ống trụ lắp vào nòng pháo Mỗi kính ngắm có một lăng kính lái chùm tia riêng

– Yêu cầu: Các nhánh chùm tia song song với đường trục nòng pháo Do đó quang

trục ống chuẩn trực phải song song với trục nòng đồng thời mặt góc vuông mạ phản xạ của lăng kính thứ nhất phải vuông góc với chùm tia, mặt huyền của các lăng kính 2 và

3 vuông góc với mặt huyền của lăng kính thứ nhất, khi phản xạ tạo ra 2 nhánh chùm tia song song

31

– Nguyên lý hoạt động:

Chùm tia song song đi ra từ ống chuẩn trực được đổi hướng 900 trên mặt huyền của các lăng kính Sau khi qua hệ đổi hướng chùm tia, chùm tia ban đầu được phân thành hai nhánh song song đi vào kính ngắm trực tiếp và kính ngắm toàn cảnh Quan sát sự trùng nhau của các ảnh chữ thập và hiệu chỉnh kính ngắm hoàn toàn tương tự như phương án 1

– Ưu điểm của phương án:

+ Hệ đổi hướng chùm tia là hệ lăng kính lập phương nên dễ dàng gá lắp và hiệu chỉnh vị trí Nhờ mặt góc vuông lăng kính được mạ phản xạ ta có thể kiểm tra độ vuông góc của nó với chùm tia bằng thị kính tự chuẩn trực

+ Ống chuẩn trực lắp trong lòng ống trụ nên thiết bị có kết cấu cơ khí khá đơn giản, kích thước gọn nhẹ, dễ dàng mang vác và sử dụng

– Nhược điểm của phương án:

+ Các lăng kính đòi hỏi không gian gá lắp lớn qua đó làm tăng kích thước và khối lượng thiết bị hơn so với gương phẳng;

+ Việc cung cấp nguồn điện chiếu sáng có phần khó khăn hơn khi ống chuẩn trực được lắp bên ngoài

Kết luận: Phương án 2 dùng các lăng kính lập phương làm hệ đổi hướng chùm

tia và lắp ống chuẩn trực trong lòng ống trụ đã khắc phục được các nhược điểm của phương án 1 Đặc biệt là khả năng kiểm tra và hiệu chỉnh vị trí các lăng kính dễ dàng nên đạt được độ chính xác quy chính cao Mặc dù vẫn tồn tại một số nhược điểm nhưng các nhược điểm này không ảnh hưởng nhiều đến khả năng chế tạo cũng như sử dụng thiết bị, do vậy nội dung luận văn chọn phương án 2 là phương án nghiên cứu

phân tích và thiết kế

32

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤC VỤ QUY CHÍNH

CHO PHÁO 85mm D44

Đa số các khí tài quang học hiện nay đều gồm hai phần chính là hệ thống quang học và kết cấu cơ khí Trong đó hệ thống quang học sẽ quyết định chất lượng tạo ảnh Kết cấu cơ khí đảm bảo vị trí tương quan giữa các linh kiện quang theo yêu cầu của hệ quang, giữa vũ khí với khí tài Tất cả cùng quyết định nên độ chính xác của thiết bị Trong thiết kế khí tài, thiết kế quang học được tiến hành trước thiết kế cơ khí

3.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG QUANG HỌC

3.1.1 Tổng quan về thiết kế hệ thống quang học

Chức năng chủ yếu của hệ thống quang học trong khí tài là tạo tín hiệu của vật thể để phục vụ cho quan sát hoặc biến đổi thành các tín hiệu điều khiển khác Thiết kế quang học nhằm giải quyết ba nội dung chủ yếu:

– Tạo ảnh có vị trí, độ lớn… phù hợp với yêu cầu chiến kỹ thuật định trước;

– Khử quang sai bảo đảm chất lượng ảnh hay tín hiệu do hệ tạo nên;

– Giải quyết vấn đề quang năng trong tạo ảnh

Về vị trí và độ lớn của ảnh, chủ yếu dựa vào lý thuyết hệ thống quang học lý tưởng để tính toán thiết kế kích thước, bao gồm: xác định số lượng và chủng loại linh kiện, cụm linh kiện và khoảng cách giữa chúng, thị giới…và các yêu cầu khác nếu có Việc tính toán thiết kế kích thước thường được thực hiện đồng thời với phương án thiết

kế tổng thể của khí tài Thiết kế phương án và thiết kế kích thước có ý nghĩa quyết định trong thiết kế toàn bộ khí tài Chọn được phương án phù hợp không những bảo đảm được các tính năng chiến kỹ thuật đặt ra mà còn làm cho thiết kế kỹ thuật các chi tiết, linh kiện được thuận lợi

Việc thiết kế quang sai thường chiếm phần lớn thời gian thiết kế hệ thống quang học, nhằm tìm ra các kết cấu phù hợp đảm bảo khử quang sai hệ thống cho phù hợp với

33

yêu cầu đặt ra Có nhiều phương pháp để giải quyết bài toán quang sai Nhưng hiện nay sử dụng hai phương pháp chủ yếu sau:

– Phương pháp giải tích: căn cứ vào công thức quang sai sơ cấp, giải một số

phương trình đại số để tìm ra kết cấu ban đầu của hệ quang Vì rằng phương pháp này

sử dụng lý thuyết quang sai sơ cấp để tính toán nên kết quả tính toán thường chưa đáp ứng được yêu cầu về quang sai, nhất là đối với hệ có thị giới và khẩu độ tương đối lớn

Do đó, sau khi giải phương trình để tìm được kết cấu thường phải hiệu chỉnh kết cấu

đó để thoả mãn yêu cầu về quang sai và các yêu cầu khác Đối với những hệ có khẩu

độ và thị giới không lớn thì phương pháp này dễ đạt được kết quả phù hợp với yêu cầu

– Phương pháp cải biên: Dựa vào kinh nghiệm hoặc tư liệu của một hệ thống

tương tự với hệ thống cần thiết kế để lựa chọn kết cấu ban đầu Sau đó tính đường truyền để tìm quang sai của hệ thống đã chọn, nếu kết quả phù hợp với yêu cầu thì chọn kết cấu đó, nếu không phù hợp với yêu cầu thì cải tạo các tham số như bán kính, chiết suất, khoảng cách giữa các bề mặt Sau mỗi lần cải tạo cần tính lại quang sai so sánh và xem kết quả có phù hợp với yêu cầu hay không Nếu kết quả phù hợp thì chọn kết cấu đó, ngược lại thì tiếp tục cải tạo kết cấu của hệ Sau một số lần cải tạo kết cấu nếu không được thì phải thay đổi vật liệu hoặc chọn kết cấu khác để chỉnh sửa

Quang năng cũng là một trong những vấn đề cơ bản và quan trọng mà bài toán thiết kế quang học phải giải quyết Đó chính là việc tính toán xem, lượng tổn hao quang năng khi ánh sáng đi qua hệ thống và tìm giải pháp khắc phục để tăng quang năng của hệ thống như chọn các lớp mạ Song trong phần lớn khí tài quang thường dùng nếu không có yêu cầu đặc biệt thì giải quyết vấn đề quang năng cho hệ quang không mấy khó khăn

Như vậy, công việc của phần thiết kế quang học bắt đầu từ lựa chọn hệ quang thiết kế, tính toán kích thước hệ thống, tính toán kết cấu Cuối cùng lập sơ đồ quang học và bản vẽ chế tạo các linh kiện quang để đưa vào sản xuất

34

3.1.2 Thiết kế ống chuẩn trực

a) Giới thiệu về ống chuẩn trực

– Công dụng và cấu tạo

Ống chuẩn trực có tác dụng tạo ra chùm tia song song để thay thế cho chùm tia

xuất phát từ vô cùng

Theo nguyên lý tạo ảnh trong quang hình học: nếu vật được đặt tại tiêu diện của thấu kính sẽ tạo ảnh của vật đó ra xa vô cùng, nghĩa là chùm tia ló sau thấu kính là chùm song song Ống chuẩn trực gồm: nguồn sáng, kính mờ, kính lưới và vật kính chuẩn trực

Để đánh giá chất lượng của ống chuẩn trực người ta đánh giá chất lượng chùm song song, được quyết định bởi tiêu cự của vật kính chuẩn trực

Hình 3.1 Sai lệch của kính vạch so với mặt phẳng tiêu diện

Trên hình 3.1 ta có: ∆ BAM ∼ ∆ BF’O

(3.1) Trong đó:

AM = ∆ là sai lệch vị trí kính khắc vạch so với tiêu diện vật kính;

BA=f’.tgε với ε là góc mở chùm song song so với quang trục;

– Phân loại ống chuẩn trực

+ Ống chuẩn trực tiêu cự dài

Kiểm tra ống chuẩn trực:

Đối với ống chuẩn trực phải kiểm tra độ sai lệch vị trí dọc trục của mia, thông thường độ sai lệch cho phép không lớn hơn 10” Sai lệch vị trí dọc trục của mia được khắc phục bằng dịch chuyển vật kính dọc theo trục ống

+ Ống chuẩn trực có tiêu cự và thị giới trung bình

1 + Ống chuẩn trực thị giới lớn (góc rộng)

1 đến 7

1 Chức năng chủ yếu của ống chuẩn trực góc rộng là đo thị giới của các hệ quang nên bản thân vật kính của nó phải có thị giới rất lớn, chất lượng tạo ảnh có yêu cầu cao đối với cả chùm tia xiên, do vậy việc khử quang sai đối với chùm tia này yêu cầu rất chặt chẽ

Từ tất cả các yêu cầu trên khiến vật kính của ống chuẩn trực góc rộng thường được lấy ra từ các vật kính chụp ảnh có thị giới lớn, tiêu cự ngắn

37

f’v ≥ (3 ÷ 5).f’k

f’v, f’k : tiêu cự vật kính chuẩn trực và tiêu cự vật kính hệ kiểm tra

Thiết bị thiết kế dùng để quy chính kính ngắm trên pháo 85mm, vì vậy tiêu cự vật kính hệ kiểm tra là tiêu cự vật kính của OΠ và ΠΓ-1, với hai khí tài này tiêu cự vật

kính của chúng vào khoảng 100mm

Do đó chọn tiêu cự vật kính chuẩn trực fk’ = 360 mm

Như vậy ống chuẩn trực thuộc nhóm ống chuẩn trực tiêu cự trung bình

– Xác định đường kính thông quang

Với vật kính chuẩn trực có tiêu cự trung bình thì khẩu độ tương đối

D =

Để gá lắp được thì vật kính phải có lượng dư gọi là lượng dư gá lắp

Bảng 3.1: Lượng dư gá lắp theo đường kính thông quang [2]:

Như vậy đường kính toàn bộ của vật kính là: D = DTQ + ∆D = 43 mm

Vật kính chuẩn trực thiết kế yêu cầu thị giới không lớn, chọn 2ω = 80

Như vậy các thông số của vật kính chuẩn trực là:

+ Thấu kính ghép đôi mật tiếp;

+ Thấu kính ghép đôi gián tiếp…

38

Tuy nhiên vật kính ống chuẩn trực có tiêu cự trung bình thường là vật kính ghép đôi mật tiếp Vật kính này gồm hai thấu kính dán, một thấu kính dương và một thấu kính âm Thấu kính dương thường được làm từ thủy tinh Kron, thấu kính âm được làm

từ thủy tinh Flin Có hai trường hợp: thấu kính dương hướng về phía trước hoặc thấu kính âm hướng về phía trước (hình 3.2)

Hình 3.2 Vật kính ghép đôi mật tiếp

Vật kính ghép đôi mật tiếp có ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo;

+ Tổn thất quang năng không lớn;

+ Giá thành không cao;

+ Chọn vật liệu thích hợp có thể khử cầu sai, kôma và sắc sai vị trí

Bề dày của thấu kính hội tụ:

Bề dày của thấu kính phân kỳ:

h2 = h1 - α2.d1 = 360 – 0,583.5,4 = 356,85 (3.9)

h3 = h2 - α3.d2 = 356,85 – 0,472.3,2 = 355,34 (3.10) Bán kính cong của các bề mặt thấu kính: