Nghiên cứu tác dụng của tia hồng ngoại trong các khí tài quân sư

PHÙNG THỊ NGỌC HOA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHÙNG THỊ NGỌC HOA NGHIÊN CỨU VAI TRỊ CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG CÁC KHÍ TÀI QUÂN SỰ KHÓA 25 NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG CÁC KHÍ TÀI QUÂN SỰ LUẬN VĂN THẠC SĨ QUANG HỌC Nghệ An, 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHÙNG THỊ NGỌC HOA NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG CÁC KHÍ TÀI QUÂN SỰ LUẬN VĂN THẠC SĨ QUANG HỌC Chuyên ngành: Quang học Mã số: 08.44.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Phú Nghệ An, 2019 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập, nghiên cứu sau đại học trường Đại học Vinh, tiếp thu nhiều kiến thức phong phú bổ ích nhờ giảng dạy hướng dẫn thầy giáo, cô giáo cán khác Trường Đại học Vinh Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS TS Nguyễn Văn Phú, thầy giúp định hướng đề tài, dẫn tận tình chu đáo dành nhiều công sức ưu cho suốt q trình hồn thành luận văn Xin cảm ơn tập thể lớp Cao học K25-Vật lý chuyên ngành Quang học san sẻ vui, buồn vượt qua khó khăn học tập Với tình cảm trân trọng, tơi xin gửi tới gia đình, người thân yêu bạn bè giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện thuận lợi để học tập nghiên cứu Vinh, tháng 06 năm 2019 Tác giả MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng khách thể phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu đề tài Chương BỨC XẠ VÀ BỨC XẠ HỒNG NGHOẠI 1.1 Các đại lượng đặc trưng cho xạ 1.2 Các định luật xạ nhiệt 1.2.1 Định luật Kirchoff 1.2.2 Định luật Stefan - Bolzmann 1.2.3 Định luật Lambert 1.2.4 Định luật Wien 1.2.5 Định luật Plank 1.3 Sự suy giảm lượng xạ môi trường 1.3.1 Sự hấp thụ lượng xạ nguyên tử 1.3.2 Sự tán xạ lượng phân tử Kết luận chương I 11 Chương TÁC DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG MỘT SỐ KHÍ TÀI QUÂN SỰ…………………………………………………………………… 12 2.1.2 Hệ quang thiết bị định vị 15 2.2 Các loại khí tài hồng ngoại thông dụng 16 2.2.1 Khí tài nhìn đêm 16 2.2.1.1 Những hiểu biết chung khí tài nhìn đêm 16 2.2.1.2 Bộ biến đổi quang điện 18 2.2.1.3 Hệ quang khí tài nhìn đêm 21 2.2.1.4 Các thiết bị bảo vệ BĐQĐ khí tài nhìn đêm 27 2.2.2 Ống nhòm hồng ngoại 28 2.2.2.1 Công dụng 28 2.2.2.2 Tính kỹ thuật 28 2.2.2.3 Cấu tạo 28 2.2.3 Thiết bị kiểm tra khí tài hồng ngoại KANP (КАНП) xe cơng trình xa OE (OЭ) 29 2.2.3.1 Công dụng thành phần 29 2.2.3.2 Cấu tạo 30 2.2.4 Thiết bị kiểm tra tổng hợp UKNP-1 (УКAНП-1) kính lái xe ban đêm PNV57 (HB-57) 32 2.2.4.1 Thiết bị kiểm tra tổng hợp UKNP-1 32 2.2.4.1.1 Công dụng 32 2.2.4.1.2 Tính 33 2.2.4.1.3 Công dụng phận thiết bị (hình 2.17) 35 2.2.4.1.4 Đồng 38 2.2.4.2 Kính lái xe ban đêm PNV-57 (HB–57) 39 2.2.4.2.1 Công dụng 39 2.2.4.2.2 Tính kỹ thuật 39 2.2.4.2.3 Cấu tạo 40 2.2.4.2.4 Sử dụng PNV-57 (ПНВ-57) để lái xe 42 2.3 Nguyên tắc ngụy trang chống trinh sát hồng ngoại 43 Kết luận chương II 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 DANH MỤC CƠNG TRÌNH TÁC GIẢ 47 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHỎA…………………………………………… 48 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Tia hồng ngoại xạ điện từ có bước sóng dài ánh sáng nhìn thấy ngắn tia xạ vi ba Tên "hồng ngoại" có nghĩa "ngồi mức đỏ", màu đỏ màu sắc có bước sóng dài ánh sáng nhìn thấy Khí tài hoạt động dựa đặc tính vật lí tia hồng ngoại gọi khí tài hồng ngoại Theo cơng dụng, khí tài hồng ngoại (KTHN) phân thành loại: KTHN quan sát chụp ảnh; KTHN đo khoảng cách; KTHN phát mục tiêu có phát nhiệt, v.v KTHN chia thành loại chủ động thụ động KTHN chủ động loại khí tài dùng nguồn phát tia hồng ngoại riêng để chiếu vào đối tượng (mục tiêu) thu nhận tia phản xạ; KTHN thụ động loại khí tài thu nhận tia hồng ngoại mục tiêu phát Trong lĩnh vực quân sự, KTHN dùng nhiều đóng vai trị quan trọng chiến đấu ban đêm Hiện vật lý phổ thông chương trình đào tạo bậc đại học sư phạm cao học, ứng dụng tia hồng ngoại khoa học kỹ thuật sống trình bày cịn có giới hạn, chưa có tính chất hệ thống, chuyên sâu Vì luận văn này, chọn “Nghiên cứu tác dụng tia hồng ngoại khí tài quân ” làm đề tài tốt nghiệp Ngồi phần mở đầu kết luận, nội dung luận văn trình bày hai chương Chương Bức xạ xạ hồng ngoại Trong chương chúng tơi trình bày khái niệm tính chất xạ điện từ nói chung xạ hồng ngoại nói riêng Chương Tác dụng tia hồng ngoại khí tài qn Trong chương chúng tơi tìm hiểu vai trò, tác dụng tia hồng ngoại số khí tài quân sử dụng quân đội Liên Xô (trước đây) quân đội Nga Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận văn là: Nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo nguyên tắc hoạt động khí tài hồng ngoại số ứng dụng chúng Đối tượng khách thể phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Các KTHN thực tiễn - Phạm vi: Trong lĩnh vực quân Giả thuyết khoa học Khí tài quang học thiết bị thiếu trang bị vũ trang quân Đặc biệt tác chiến ban đêm, nên KTHN trở nên quang trọng KTHN từ ngữ xa lạ học sinh phổ thông lẫn sinh viên Vậy KTHN tuân theo nguyên tắc nào, phạm vi nghiên cứu thiết bị KTHN giả thuyết khoa học vấn đề Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo nguyên tắc hoạt động - Tìm hiểu số ứng dụng KTHN Phương pháp nghiên cứu đề tài Nghiên cứu phương pháp lý thuyết Chương BỨC XẠ VÀ BỨC XẠ HỒNG NGHOẠI 1.1 Các đại lượng đặc trưng cho xạ Năng lượng xạ vùng sóng mà mắt thường khơng nhìn thấy được, vùng hồng ngoại vùng tử ngoại, đo hệ thống đơn vị lượng [3.tr.11] Hai hệ thống đơn vị đo lượng xạ liên hệ với thơng qua hệ số nhìn thấy hệ số tương đương ánh sáng [3.tr.11] Hệ số nhìn thấy Vtd tỷ số dịng thơng lượng   mà bề mặt vật chất nhận tính lux dịng xạ nl tính ốt V td    nl (1.1) Hệ số nhìn thấy đặc trưng cho khả nhận biết ánh sáng vùng bước sóng khác người Giá trị Vmax đạt bước sóng xạ  = 555 nm giá trị giảm ta tăng giảm dần bước sóng xạ hai giới hạn vùng ánh sáng trắng 400nm 760 nm Tỷ số hệ số nhìn thấy tuyệt đối Vtd ánh sáng có bước sóng  với giá trị V giá trị cực đại- vmax gọi hệ số nhìn thấy tương đối V Hệ số V thể đồ thị (hình 1.1) nhờ ta xác định hệ số nhìn thấy qua cơng thức (1.2) Hình 1.1 - Các đường cong hệ số nhìn thấy mắt người ban ngày (nét liền) đêm (nét gạch) Vtd = Vmax.V Trong Vmax  (1.2)  683 lux / w M as (1.3) Mas hệ số tương đương học, cho biết phần cơng suất tối thiểu (tính ốt) cần thiết để tạo thơng lượng ánh sáng lux bước sóng ứng với khả nhìn thấy cực đại mắt người Thơng thường Mas = 0,0016 W/lux Nếu vùng sóng giá trị thơng lượng  khơng biểu diễn hàm  nl() tổng thơng lượng mà mắt nhận biết là:  760   nl    Vtd d (1.4) 400 Kết hợp cơng thức (1.3) (1.4) ta có: 760   683   NL  Vtd d (1.5) 400 1.2 Các định luật xạ nhiệt Bức xạ nhiệt xạ phát kích thích nguyên tử phân tử chuyển động nhiệt chúng (bức xạ nhiệt xạ cân trình xạ vật nằm trạng thái cân - nhiệt độ vật không thay đổi) Ta cần phải nghiên cứu định luật xạ nhiệt tất vật có nhiệt độ lớn 0K phát xạ nhiệt Hơn nữa, điểm cực đại xạ nhiệt phần lớn lại nằm vùng hồng ngoại 1.2.1 Định luật Kirchoff Với bước sóng, nhiệt độ hướng xạ định, tỷ số khả xạ vật eT với khả hấp thụ aT điểm số không đổi tất vật  eT   eT  e             T   f , T   const  aT 1  aT 2  aT  n (1.6) Trong đó: 1, 2, 3, , n - Số thứ tự vật f(,T) - Hàm số Kirchoff Vật đen tuyệt đối tuân theo định luật Khả hấp thụ vật đen tuyệt đối bước sóng  nhiệt độ T xác định đơn vị: aT = Do đó, định luật Kirchoff có dạng:  eT   eT  e             T   f , T   eT VDTD  aT 1  aT 2  aT  n (1.7) Điều có nghĩa lượng xạ chuyển thành nhiệt hồn tồn, hay nói cách khác hàm Kirchoff f(,T) hệ số xạ vật đen tuyệt đối điều kiện bước sóng, nhiệt độ hướng Từ định luật Kirchoff rút số kết luận sau: + Tại bước sóng nhiệt độ, khả xạ vật tỷ lệ với khả hấp thụ Hay nói cách khác vật hấp thụ mạnh bước sóng xạ mạnh bước sóng + Trong điều kiện khả xạ vật đen tuyệt đối cao vật khác + Tại điều kiện xác định bước sóng nhiệt độ, vật khơng hấp thụ khơng xạ Định luật Kirchoff cho vật xạ nhiệt (ở trạng thái vật chất nào) không phụ thuộc vật xạ huỳnh quang hay nguồn lượng hóa 1.2.2 Định luật Stefan - Bolzmann Tổng lượng sáng (mật độ xạ) Rn.T vật thực nhiệt độ T mơi trường có tính chất vật đen tuyệt đối có nhiệt độ T TB tỷ lệ với hiệu lũy thừa bậc bốn nhiệt độ T TTB  Rnl.T =  T  TTB  (1.8) Trong  số Stefan - Bolzmann ( = 5,6687.10-8 W.m-2.K-4) Trong trường hợp nhiệt độ vật xạ cao so với nhiệt độ môi trường xung quanh khả hấp thụ mơi trường q thấp biểu thức có dạng: RnlT =  T4 (W/m2) (1.9) 1.2.3 Định luật Lambert Nếu vật xạ có độ chói B khắp phía bề mặt coi vật xạ tán xạ áp dụng định luật Lambert (định luật cosin) Định luật phát biểu sau: Cường độ lượng ánh sáng bề mặt xạ tán xạ tỷ lệ với cosin góc i tạo hướng xạ pháp tuyến bề mặt 2- Độ phân giải tiêu chuẩn máy độ chói trường mẫu kiểm tương phản âm 2,6.10-4 kg/m2 ứng với độ chiếu sáng địa hình 4.10-3 (lux) tồn thị giới công tác biến đổi quang điện 3- Độ phân giải tiêu chuẩn máy độ chói trường mẫu kiểm tương phản âm 0,024 kg/m2 0,24 kg/m2 ứng với độ chiếu sáng địa hình 1,5 lux khơng có chiếu sáng tồn thị giới cơng tác biến đổi quang điện íẻẽ 4- Khả làm việc có chiếu sáng địa hình từ 5.10 -4 đến 2.10-1 lux: - Lấy đường ngắm khơng với độ xác 0-03 theo hướng 0-05 theo tà,và dải điều chỉnh cấu góc ngắm giới hạn ± 0-15 theo hướng 0-10 lên trên, 0-30 xuống - Hội tụ cự ly theo quy định cho loại máy - Độ song song quang trục cho máy ống kính - Độ thị giới - Đặt độ điốp cho thị kính - Điện áp ắc quy - Điện áp khối cao áp - Với máy NXP-2, PPN-2 cịn kiểm tra: + Điện áp khối thấp áp SBK-1 (ЦБК-1) + Khả làm việc bán dẫn P3 (П3), P4 (П4), P202 (П202) 5-Máy cất giữ bảo quản điều kiện nhiệt độ từ -500c đến +650c độ ẩm tương đối 98 % nhiệt độ tới400c 6- Máy làm việc đạt độ xác cao nhiệt độ mơi trường từ 100c đến 300c độ ẩm 60 % 2.2.4.1.2 Tính a Tính ống chuẩn trực (2.36) - Đường kính thơng quang vật kính : 135mm; - Tiêu cự: Với bước sóng 589,3 nm 502,15mm; Với bước sóng 950,8 nm (với lọc hồng ngoại) 504,12 mm - Điều chỉnh vật kính theo cự ly từ 200m đến  ; 33 - Mia máy theo bảng quy định - Chiếu sáng thị giới máy kiểm tra đến 200 - Độ chói mẫu vật thay đổi đường kính diafram ứng với tiêu - Kính vạch ống chuẩn trực AL7.210.039 (АЛ7.210.039) có thang số vng góc với nhau, giá trị vạch 0-01 - Dịng tiêu hao đèn RN6-7,5 (PH6-7,5) xác định khả phân giải tiêu chuẩn máy cần kiểm tra là1,2 A b Điện áp nuôi máy ~ 220V- 50 Hz, dung sai điện áp đầu vào 187V ÷240V, nguồn Б5­7 220±22 V Điện áp khối điều khiển có giá trị sau: - Điện áp xoay chiều từ đến 18 V - Điện áp xoay chiều 6V - Điện áp xoay chiều từ đến V - Điện áp xoay chiều ổn áp từ đến 6,5 V c Ống nhìn với kính vạch 13 có hệ số phóng đại 1x d Ống điơp 14 có độ phóng đại 2,4x, khả điều chỉnh độ Điốp thị kính ± điốp e Kính nhìn hai mắt 15 có: - Độ phóng đại 3,8x - Gián cách hai ống kính 65 mm ; - Giá trị góc vng cho phép đơí± với độ song song quang trục: + theo tầm ±15’ + theo hướng *Độ hội tụ 20’ *Độ phân kỳ 40’ f Kilơvonkế có thang đo từ đến 50 kV g Trọng lượng kích thước: -Trọng lượng tồn 200 + 20 kg -Trọng lượng kích thước đóng gói 74kg 1005x560x495 mm 34 2.2.4.1.3 Công dụng phận thiết bị (hình 2.17) - Ống chuẩn trực 3, ổn áp khối điều khiển 2, ống kiểm tra Điơp14 vật kính chuẩn khung thân ống chuẩn trực (hình 2.17) dùng để kiểm tra khả phân giải máy cần kiểm tra kiểm tra đặt độ Điơp thị kính - Ống quan sát có kính13 (hình 2.17) sử dụng để kiểm tra độ thị giới máy cần kiểm tra Trên kính vạch có chữ thập với thang vạch vòng tròn đồng tâm để xác định vị trí kích thước vết bẩn - Ống kính hai mắt 15 (hình 2.17) sử dụng để kiểm tra độ song song quang trục khí tài hai ống kính, kiểm tra việc lắp ráp thị kính cố định để kiểm tra độ dịch chuyển điốp thị kính động - Khối kiểm tra điện áp ắc quy 11 (hình 2.17) dùng để đo điện áp ắc quy máy cần kiểm tra Khối kiểm tra điện áp ắc quy với đồng hồ vạn xe công trình xa dùng để xác định mức độ nạp ắc quy 2НКБН -1,5 ; 2КНБ-2; 3НКБН-1,5 3СЦС-1,5 ; 2x2 КНБ-2 ;12-A-30 - Nguồn dịng chiều (hình 2.17), lọc tụ dùng để cấp điện áp cho máy cần kiểm tra (thay cho ắc quy ), Bộ lọc tụ làm tăng độ ổn định điện áp đầu Hình 2.17- Thiết bị hiệu chỉnh YKAH -1 đồng 35 Ổn áp; Khối điều khiển; Ống chuẩn trực; Nguồn chiều; Kilôvôn kế; Đèn động; 7, 8, Cáp nối; 10 Ống che;11 Khối kiểm tra điện áp ắc quy;12 Bảng kiểm tra điện; 13 Ống kính quan sát; 14 Ống thị độ Ю - Д Т - 1; 15 Ống kính hai mắt; 16 Cáp nối - Kilơvon kế (hình 2.17) để đo điện áp khối cao áp nguồn máy kiểm tra Nó chế tạo sở vôn mét tĩnh điện với giới hạn phép đo kV Để nới rộng thang đo tới 50 kV lắp chia Để đọc giá trị thực điện áp máy sử dụng thang đo có chia vạch từ đến 50 kV - Bộ đầu nối, dây nối dùng để nối nguồn với chân máy cần kiểm tra thông qua lọc tụ - Dây (hình 2.17) với chuyển tiếp đầu chuyển tiếp thay đổi dùng để nối máy cần kiểm tra, bảng kiểm tra điện 12 với vôn kế đo điện áp khối nguồn máy cần kiểm tra - Ốp che 10 (hình 2.17) để giữ cửa quang vào của vật kính máy kiểm tra khỏi lọt sáng sử dụng thiết bị ban ngày nơi khơng có buồng tối Tay có kết cấu hình ống,trong vỏ có ống kim loại chụp lên vật kính ống chuẩn trực ép vào nhờ vít, đầu tay có dây để buộc tay với vật kính máy kiểm tra - Giá kiểm tra điện 12 (hình 2.17) dùng để kiểm tra thông số điện, thực bảo dưỡng kỹ thuật chữa loại khí tài: НСП-2, ΠΠΗ-2 ΑΠН-3, АПН-4, АПН-5 xưởng sửa chữa đơn vị Giá kiểm tra có kết cấu theo kiểu máy động, kết hợp với đầu cắm, Kilovon kế đồng hồ vạn xe cơng trình xa ОЭ cho phép kiểm tra thông số điện sau: a) Các giá trị dòng điện đựơc sử dụng khối nguồn thấp áp máy НСП-2, ΠΠΗ-2 b) Điện áp khối thấp áp máy НСП-2, ΠΠΗ-2 c) Điện áp khối cao áp khí tài НСП-2, ΠΠΗ-2 ΑΠН-3, АПН-4 (cùng với đầu cắm ) d) Khả làm việc kenastron ЦБЌ-1 36 e) Khả làm việc đèn phóng điện РБ-3 f) Khả làm việc bán dẫn ПЗ, П4, П202 Giá kiểm tra bảng từ Vinhi có lắp chi tiế, mạch bảng kiểm tra Tấm có gắn linh kiện điện tử gá nghiêng vỏ kim koại điều kiện bình thường khơng sử dụng đậy nắp tháo lắp Phía có: a) Chân để nối nguồn b) Lỗ lấy điện áp c) Đèn tín hiệu d) Các dụng cụ điện tử (am pe kế A1và A2, von kế B1 vàB2 ) Phần có: e) Các lỗ cao áp biến đổi điện áp máy НСП-2, ΠΠΗ-2 ΑΠН-3 g) Bảng cầu công tắc hai chiều để nối mạch cho linh kiện điện tử cần kiểm tra h) Các công tắc để cắt sun am pe kế i) Các tay nắm chiết áp dùng để điều chỉnh điện áp vào k) Các chân K10, K11, K12 cơng tắc lị xo dùng để kiểm tra khả làm việc bán dẫn; công tắc lị xo để kẹp khí triơt kiểm tra l) Chân để giá РБ-3 Phần có: a) Hộp để lắp cao áp máy APN-3 (ΑΠН-3) cọc nối với APN-3 (ΑΠН-4 ) b) Hộp để lắp biến đổi cao áp NXP-2 (НСП-2), PPN-2 (ΠΠΗ-2), hộp để lắp khối cao áp chuẩn (mẫu) máy NXP-2 kiểm tra khả làm việc phóng điện RB-3 (РБ-3) bán dẫn c) Hộp để lắp biến đổi thấp áp d) Ổ có kèm theo đầu dây cao áp dùng để lắp kenastron khơng sợi đốt YBK-1 (UБK-1) Cáp nối (hình 2.17) để nối khối điều khiển với ống chẩn trực bao gồm sáu dây dẫn nối thành hàng phía có chụp bảo vệ 37 - Đèn động (hình 2.17) để làm việc với thiết bị điều kiện phịng tối Đèn có dùng lọc giảm sáng để bảo vệ máy kiểm tra khỏi bị chiếu sáng mạnh - Ổn áp 1(hình 2.17) kiểu C-0,09 dùng để đảm bảo giữ điện áp 127 ± 3V đầu vào LATRTr1 (ЛАТРТр1) điện áp mạng 220V lấy từ máy phát điện xe cơng trình xa khơng ổn định - Dây nối (hình 2.17) để nối nguồn với giá kiểm tra điện 12 2.2.4.1.4 Đồng - Lux kế (hình 2.17) dùng để kiểm tra độ chiếu xạ vật mẫu đèn tạo Quang kế (lux kế) lắp khung có kết cấu phù hợp với vị trí lắp bệ phản xạ lắp vào vị trí đo quang - Ống kiểm tra1(hình 2.17) dùng để đồng lắp giá chuẩn trực với quang trục chuẩn trực - Hiển vi tự chuẩn (hình 2.17) với gương kiểm tra dùng để kiểm tra định kỳ tiêu cự ống chuẩn trực  - Các kẹp dùng để giữ đầu nối máy cần kiểm tra - Bộ giá đỡ sử dụng để gá khí tài cần kiểm tra lên bàn ống chuẩn trực - Tổ hợp chi tiết dự trữ dùng để thay chi tiết hỏng thiết bị - Chìa vặn 7, 11, 12 (hình 2.17), vặn vít 10 (hình 2.17) sử dụng để điều chỉnh, sửa chữa thiết bị thay vật kính 38 Hình 2.18 Các thiết bị kèm dụng cụ tháo Ống kiểm tra; Lux kế; Hiển vi tự chuẩn; Gương; Khung gá kính chuẩn; Chìa vặn; Vải lau; 8, Vặn vít; 10 Chìa vặn, 11, 12 Cờ lê - Các thùng đựng dùng để bảo quản lâu dài để đóng goi di chuyển thiết bị - Cọc nối trung gian dùng để kiểm tra nguồn máy ΑΠН-4 giá kiểm tra điện 12 (hình 2.17) - Bảng ổ cắm gắn liền với ống chuẩn trực dùng để nối thiết bị với nguồn điện 220 V - 50 Hz thiếu ổ cắm xe cơng trình xa ОЭ 2.2.4.2 Kính lái xe ban đêm PNV-57 (HB–57) 2.2.4.2.1 Cơng dụng Kính lái xe PNV-57 dùng để lái xe ôtô, xe xích điều kiện di chuyển ban đêm 2.2.4.2.2 Tính kỹ thuật - Độ phóng đại: G = - 1, 2x - Thị giới: 2 = 30o - Độ phân giải:  = 35 vạch/mm - Trọng lượng đầu máy: 2, kg - Trọng lượng tồn bộ: 9, kg - Điện áp ni: 12V 24V - Nguồn chiếu sáng: 12V 39  100m - Cự ly chiếu sáng: 2.2.4.2.3 Cấu tạo Ống nhìn hai mắt gắn với mũ công tắc nhờ khớp cầu 4, cho phép lái xe tự chọn vị trí phù hợp sử dụng Khi khơng cần thiết, lái xe để ống nhìn vị trí cao tầm nhìn Khối nguồn gắn phía sau mũ cơng tắc để cân trọng lượng với ống nhìn Giữa ống nhìn khối nguồn có dây cao áp Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp điện áp để ni BĐQĐ hai ống nhìn Phía khối nguồn ổ đổi chế độ điện áp (12V  24V) dây dẫn Bình thường, dây nối với nguồn điện xe thông qua dây dẫn trung gian a) Ống nhìn (hình 2.19) Gồm hai ống đơn, có kết cấu tương tự gắn song song với Kết cấu bên ống có thành phần chính: Vật kính 1; Bộ BĐQĐ 2; thị kính Vật kính gá cứng vỏ ống nhìn, cịn thị kính di chuyển dọc theo quang trục để thay đổi thị độ khoảng - 5dp đến + 5dp Cả hai BĐQĐ gá chung đế có ổ giữ dây cao áp Dây cao áp trước nối với chân cao áp BĐQĐ cố định đai ốc bắt vào đế Các chân cao áp BĐQĐ có núm cao su bảo vệ Hình 2.19- Kính lái xe hồng ngoại Ống nhìn; Hộp cao áp; Mũ; Khớp quay 40 Hình 2.20- Ống nhìn kính lái xe Vật kính; Bộ BĐQĐ; Thị kính; Vỏ; Cáp cao áp b) Khối nguồn (hình 2.21) Khối nguồn có tác dụng biến đổi điện áp 12V 24V xe thành điện áp cao áp ~ 14KV để cấp cho BĐQĐ Bộ phận khối nguồn dao động (đèn 1), có tác dụng biến điện áp chiều thành xung qua cuộn biến BT Xung điện cuộn làm cho từ thơng qua cuộn III (có số vịng dây lớn nhiều) thay đổi, cuộn III xuất điện áp cao Điện áp tiếp tục nhân lên nắn dòng nhờ nhân áp gồm đèn kenastron K1, K2 tụ điện C5, C6 Nhờ cuộn dây II tạo mối liên hệ ngược mà dao động trì liên tục Để tăng tuổi thọ cho đèn PP1(1), người ta tạo mạch tự động cắt dao động sau chu kỳ định việc lắp tụ C1 - C4 mạch cực gốc, lắp thêm diode D2 để cải thiện điều kiện làm việc tăng tuổi thọ cho đèn PP1 Các điện trở nhiệt R1, R2, R8, R9, sun R3, R10, trở R4 R6 đảm bảo điều kiện làm việc ổn định khối nguồn nhiệt độ môi trường xung quanh thay đổi Công tắc B1 (dưới dạng cầu nối) để chuyển chế độ điện áp nguồn (12V 24V) Khi đấu nguồn chiều ta nghe thấy tiếng kêu đặc trưng nguồn dao động Nếu đấu sai cực, nhờ diode D1 máy an toàn song không nghe thấy tiếng kêu dao động Khi ta cần phải đổi lại đầu dây nguồn Toàn khối nguồn đặt hộp kim loại, phần cao áp bọc chất cách điện, phần thấp áp lắp mạch riêng 41 Hình 2.21- Sơ đồ mạch điện kính lái xe hồng ngoại 2.2.4.2.4 Sử dụng PNV-57 (ПНВ-57) để lái xe a) Chuẩn bị Trước sử dụng PNV-57 để lái xe di chuyển ban đêm, phải làm công tác chuẩn bị sau theo qui trình sử dụng thiết bị: - Lấy máy từ hịm đựng, kiểm tra cơng tắc B1 để xác định xem cầu nối trùng với giá trị điện áp xe chưa Nếu chưa phải điều chỉnh cho phù hợp - Nối điện cho máy Chú ý chiều điện áp vào, máy làm việc bình thường phải nghe thấy tiếng kêu dao động Tắt máy - Thay kính lọc A - cho kính đèn ơtơ, xe xích Hiệu chỉnh pha hồng ngoại theo bước ghi mục chỉnh pha b) Chỉnh pha Pha hồng ngoại cần chỉnh để nhìn thấy địa hình rõ Có hai cách chỉnh pha: Chỉnh theo bảng chuẩn chỉnh thực địa - Chỉnh theo bảng chuẩn: Tại bãi điều chỉnh pha đặt bảng chuẩn cách đầu xe 7,5m vng góc với hướng tiến xe; trục hình học dọc xe qua bảng chuẩn Trên bảng chuẩn kẻ hai hình chữ thập có kích thước theo bảng 2.7 Bật đèn pha lắp phin lọc A - Bịt đèn trái Nối nguồn cho PNV-57 Dùng vặn vít dụng cụ cần thiết khác điều chỉnh cho tâm chùm sáng đèn phải trùng với tâm vạch chữ thập, cố định đèn Làm tương tự với đèn trái Chú ý chỉnh pha người làm công việc điều chỉnh thiết phải đội mũ cơng tác ngồi vị trí lái xe 42 - Chỉnh pha thực địa: Chọn bãi trống có chiều dài 60m Dừng xe đầu bãi trống, khoảng cách 50m tính từ đầu xe kẻ đường vng góc với trục xe, lấy dấu cách điểm cắt trục xe hai phía 2,5m đường trục xe đường vng góc với cự ly 50m nhìn rõ Bật pha hồng ngoại xe kính ngắm PNV-57 Khi quan sát từ buồng lái qua kính ta thấy tâm hai chùm sáng trùng với hai dấu vạch trước, nên khơng phải tắt kính quan sát, mở kính lọc hồng ngoại pha, điều chỉnh để tâm vệt sáng trùng với vạch dấu, sau lắp kính lọc hồng ngoại vào pha Kiểm tra lại kết hiệu chỉnh Hình 2.22- Hiệu chỉnh pha theo bảng đánh dấu trc Tõm sỏng nht Vạ ch chữ thập Vch ch thập ạch Hình 2.23- Hiệu chỉnh pha theo vật xa 2.3 Nguyên tắc ngụy trang chống trinh sát hồng ngoại Với phát triển khoa học, khí tài hồng ngoại (khơng có khí tài dùng 43 để quan sát, ngắm bắn mà khí tài trinh sát, dẫn đường) sử dụng ngày phổ biến quân đội nước Số lượng chủng loại khí tài ngày nhiều, tính chiến kỹ thuật ngày nâng cao Để bảo đảm yếu tố bí mật bất ngờ hiệu khai thác sử dụng cao ta phải tiến hành ngụy trang chống trinh sát hồng ngoại Nguyên tắc chung để chống trinh sát hồng ngoại là: 1) Làm giảm hệ số phản xạ bề mặt mục tiêu, giảm độ tương phản mục tiêu với địa hình, địa vật xung quanh Để đạt điều tiến hành (nếu điều kiện kỹ thuật cho phép) cách phủ lên trang thiết bị lớp phủ phù hợp có khả hấp thụ tốt xạ hồng ngoại, xạ phát phản xạ từ trang thiết bị có bước sóng phù hợp với bước sóng xạ phát từ địa hình, địa vật xung quanh Ngụy trang, che dấu trang thiết bị phải đảm bảo tươi 2) Tăng cường biện pháp hạn chế phát xạ hồng ngoại từ trang thiết bị Chẳng hạn tăng cường làm mát động cơ, máy phát điện, 3) Với mục tiêu di động dùng khối đậm đặc để hấp thụ tán xạ xạ hồng ngoại chiếu vào 4) Cất dấu kỹ trang thiết bị, biến đổi hình dạng trang bị 5) Tiến hành biện pháp làm nhiễu, làm mục tiêu giả có kích thước hệ số xạ tương tự Việc ngụy trang phải đáp ứng yêu cầu chung sau: - Phải phù hợp với tình hình, đặc điểm cụ thể địa hình, địa vật, loại trang thiết bị cần ngụy trang Phù hợp với điều kiện vật tư có huy động - Phương pháp sử dụng phải linh hoạt, chủ động, có độ tin cậy, đảm bảo chống trinh sát đối phương phải tiến hành công tác ngụy trang cách liên tục - Việc ngụy trang phải tiến hành tồn diện, phải có trọng điểm tùy theo yêu cầu, tính chất nhiệm vụ đơn vị Kết luận chương II Trong chương II, chúng tơi tìm hiểu nghiên cứu số khí tài hồng ngoại Các nguyên tắc chung định vị tự dẫn hồng ngoại với phương pháp thụ 44 động, chủ động, bán chủ động KTQS Một số tài giới thiệu chương gồm có: khí tài nhìn đêm phục vụ tác chiến ban đêm, ống nhòm hồng ngoại hỗ trợ nhìn xa, số thiết bị kiểm tra có tia hồng ngoại Nguyên tắc ngụy trang chống trinh sát hồng ngoại trình bày giúp ta hiểu rõ việc phòng ngừa, ngăn chặn phát thiết bị hoạt động quân sản xuất 45 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tia hồng ngoại thuộc dãy sóng điện từ, vùng ánh sáng mắt thường khơng nhìn thấy được, mà tất vật thể có nhiệt độ lớn 0K điều phát Trong quân sự, tác chiến ban đêm, chiến sĩ cần khí tài hỗ trợ để định vị quan sát đối phương Do khí tài hồng ngoại xem thiết bị quan trọng thiếu tác chiến ban đêm Các kết luận văn tóm tắt sau: - Đã tìm hiểu khái niệm xạ đại lượng đặc trưng cho xạ, định luật xạ nhiệt định luật Kirchoff, định luật StelfanBoltzmann, suy giảm lượng xạ tán xạ hay tương tác trường xạ với phần tử vật chất xạ lan truyền mơi trường - Đã tìm hiểu nghiên cứu số khí tài hồng ngoại Các nguyên tắc chung định vị tự dẫn hồng ngoại với phương pháp thụ động, chủ động, bán chủ động KTQS - Đã tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động ứng dụng số loại khí tài khí tài nhìn đêm, ống nhịm hồng ngoại hỗ trợ nhìn xa, số thiết bị kiểm tra có tia hồng ngoại Hiện nay, khí tài hồng ngoại phát triển với cơng nghệ đại hơn, định vị xác vệ tinh thiết bị điện tử tối tân internet vạn vật Tôi mong rằng, tài hồng ngoại nước ta ngày đại, tối ưu hóa có nhiều ứng dụng nghiệp bảo vệ Tổ quốc Việt Nam 46 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bảo dưỡng bảo quản khí tài quang học (2001), Cục quân khí - Tổng cục kỹ thuật [2] Cấu trúc phổ nguyên tử (1974), Đinh Văn Hoàng, Nxb Giáo dục [3] Cơ sở kỹ thuật hồng ngoại laze (2005), Trịnh Đức Hưng [4] Khí tài quang học quan sát (2001), Tổng cục kỹ thuật [5] Khí tài quang học đo đạc (2001), Tổng cục kỹ thuật [6] Khí tài quang học ngắm bắn (2001), Tổng cục kỹ thuật [7] Kiểm tra kỹ thuật phân cấp khí tài quang học (2001), Cục quân khí –Tổng cục kỹ thuật [8] Nguyên lý kết cấu khí tài quang học (2001), Học viên KTQS [9] Quang học (2001), Huỳnh Huệ, Nxb Giáo dục [10] Quy tắc sử dụng kính huy pháo cao xạ ТЗК, Tổng cục hậu cần [11] Trang bị điển hình khí tài quang học (2003), Học viện KTQS [12] Vật lý điện tử (2002), Phùng Hồ, Nxb KHKT [13] First-far infrared and submillimetre space telescope (1994), Infrared Phys Technol Vol 35, No 213, pp 407-418 47 ... xạ hồng ngoại nói riêng Chương Tác dụng tia hồng ngoại khí tài quân Trong chương chúng tơi tìm hiểu vai trị, tác dụng tia hồng ngoại số khí tài quân sử dụng quân đội Liên Xô (trước đây) quân đội... phân khí tài hồng ngoại thành khí tài chủ động khí tài thụ động Sự khác khí tài chủ động (hình 2.7) khí tài thụ động chỗ khí tài chủ động có hệ chiếu mục tiêu xạ hồng ngoại (thường pha hồng ngoại) ... TÁC DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG MỘT SỐ KHÍ TÀI QUÂN SỰ…………………………………………………………………… 12 2.1.2 Hệ quang thiết bị định vị 15 2.2 Các loại khí tài hồng ngoại thông dụng 16 2.2.1 Khí