М. В. Павлов, кандидат технических наук, старший научный сотрудник
И. В. Павлов, ведущий конструктор
Помимо ВЭИ, к работе по созданию электроприводов наводки основного оружия танка ИС-7 в качестве технического исполнителя также был привлечен завод № 255 (директор завода — Н.А. Бакулов, главный конструктор — П.А. Сергеев). В соответствии с приказом министра транспортного машиностроения № 107 от 19 апреля 1948 г. заводу № 255 к 10 августа того же года надлежало отработать чертежи электропривода, разработанного J1K3, и изготовить два комплекта его опытных образцов. ТТТ на разработку данного электропривода от главного конструктора Министерства транспортного машиностроения И.С. Бера поступили на завод № 255 12 мая 1948 г.
Однако завод № 255 не смог своевременно приступить к отработке рабочих чертежей и изготовлению опытных образцов электропривода. Полученные от ЛКЗ материалы содержали лишь общие соображения о целесообразности использования электропривода в танке, а также отзывы о нем, как о наилучшем приводе. Никаких конкретных данных по электроприводу в целом данные материалы не содержали, кроме характеристик опытных лабораторных стендов. ЛКЗ также не предоставил заводу № 255 никаких отчетов по заводским и министерским испытаниям электроприводов.
В сложившейся ситуации завод № 255, ознакомившись с представленными материалами, высказался только о наличии в электроприводе множества весьма серьезных и принципиальных недостатков (малая мощность электромоторов поворота башни и подъема пушки, электромашинного агрегата, излишне усложненная схема и др.). По мнению завода, эти недостатки определялись, в основном, выбранной схемой электропривода и неверным подбором характеристик.
В результате руководство завода № 255 было вынуждено отклонить данные требования и предложило ЛКЗ (во избежание недоразумений в дальнейшей работе) выслать в адрес завода полный комплект документации на электропривод (из числа первых опытных образцов), который стал бы эталоном при изготовлении.
Одновременно, в соответствии с приказом № 107, завод № 255 самостоятельно, по ТТТ ГБТУ ВС и Министерства транспортного машиностроения, должен был разработать и изготовить для танка ИС-7 новые генераторы и электростартеры мощностью 3кВт и 18,4 кВт соответственно.
Позднее, в соответствии с приказом министра, на завод № 255 с ЛКЗ поступил полный комплект рабочей документации по электроприводу (за исключением двух приборов), технические условия и общая схема. Кроме того, из министерства на завод были отправлены уточненные ТТТ, подписанные Ж.Я. Котиным и И.С. Бером, подтверждавшие изготовление электроприводов по проекту ЛКЗ. Исходя из этих требований, завод № 255 приступил к отработке полученной документации с целью ее адаптации к своим технологическим процессам, с сохранением характеристик и схемы, предусмотренных проектом ЛКЗ.
Однако в результате более детального рассмотрения полученных материалов специалистами завода № 255 было установлено следующее:
— схема электропривода не работала при управлении от прибора «Штурм», так как отсутствовало реверсирование электромотора механизма подъема пушки (цепи ограничителей хода пушки были разомкнуты при любом ее положении, кроме крайних). Поэтому независимо от заданного прибором «Штурм» направления, электромотор механизма подъема орудия обеспечивал отработку угла только в одном направлении. Схематакже не обеспечивала правильную работу электропривода горизонтальной наводки в режиме ее максимальной скорости (отсутствовал принцип независимости работы одного привода от другого, что было недопустимо). Кроме того, схема и конструкция отдельных приборов были излишне и бесцельно усложнены (например, схема приведения пушки к углу заряжания). Для выполнения заданных функций совсем не требовалось использовать сложные четырехмостиковые реле и реверс-реле;
— выбор системы вольтодобавочной машины для управления приводом вертикальным наводки был сделан крайне неудачно, что привело к усложнению конструкции приборов управления (контроллер, прибор «Нуль» и пр.). Она также не обеспечивала необходимую жесткость связи управления в режиме второй половины плавного диапазона, а также устойчивость скоростей, вследствие влияния нагрузки обмотки возбуждения вольтодобавочной машины, что могло проявиться на малых (доводочных) скоростях. На работу системы частично могли повлиять состояние и нагрузка аккумуляторных батарей. Использование в коммутационной аппаратуре (контроллер, прибор «Нуль») для включения возбуждения и якоря электромотора механизма подъема орудия жестко связанных движков привело к увеличению «мертвого» хода рукояток контроллера (для обеспечения разрыва между моментами включения возбуждения и якоря) и создавало опасность коротких замыканий при некотором износе контактов;
— выбор основных характеристик всех электрических машин был проведен неверно. Электромотор поворота башни МПБ-К спроектировали тихоходным — с частотой вращения вала 4500 мин'1 по сравнению с выпускавшимся электромотором МПБ-52, имевшим частоту вращения вала 8000 мин-1. В результате, несмотря на увеличение габаритов, мощность электромотора МПБ-К оказалась почти равна мощности электромотора МПБ-52. В то же время масса башни танка ИС-7 вдвое превышала массу башен существовавших танков и, соответственно, она имела больший момент неуравновешенности. Поэтому переключение редуктора на пониженную скорость (само по себе нежелательное) не компенсировало увеличения нагрузок в механизме поворота башни.
Электромотор механизма подъема пушки также был спроектирован маломощным и не мог обеспечить ведение эффективного огня при стрельбе сходу из-за возникновения значительных инерционных сил. Соответственно, и электромашинный агрегат ЭА-1, разработанный ЛКЗ, имел недостаточную мощность генератора для вертикального привода.
Все перечисленные недостатки являлись принципиальными и по существу делали предложенный ЛКЗ электропривод непригодным для использования в танке ИС-7.
Помимо основных, принципиальных недостатков, были перечислены и отдельные элементы схемы, которые требовали уточнения:
— из-за автоматического приведения пушки к углу заряжания (то есть сразу же после выстрела пушка занимала горизонтальное положение) при наводке пушки на цель с помощью контроллера (без прибора «Штурм») наводчик не мог корректировать стрельбу, так как терял цель и не видел результатов выстрела. Это можно было устранить за счет введения подъема площадки конвейера снарядов вместе с пушкой;
— переключение редуктора поворотного механизма согласно схеме производилось принудительно от поворота рукояток контроллера примерно в середине плавного диапазона. Поэтому после плавного увеличения скорости примерно до 2 град./с происходил скачок скорости (в 3 раза), затем при дальнейшем повороте рукоятки опять осуществлялось ее плавное увеличение (до момента переброса);
— в схеме в качестве горизонтального привода поворота башни был использован серийный привод ЭПБ-1, но с переделкой на двухпроводную систему, с целью отключения агрегата АБ-60 при питании электромотора поворота башни непосредственно от аккумуляторных батарей. Этим достигалась незначительная экономия расхода электроэнергии на холостом ходу агрегата. Но эта экономия никак не оправдывалась, поскольку при повороте рукоятки контроллера обратно на нулевое положение агрегат АБ-60 вновь запускался. Причем его пуск происходил под нагрузкой, а этот режим являлся самым напряженным и вызывал большой износ щеток и коллектора.
Схема соединения аппаратуры и машин электропривода конструкции ВЭИ.
Помимо усложнения аппаратуры, в принятой схеме использовалось увеличенное количество выводных клемм для агрегатов и проводов.
В итоге, по оценке специалистов завода № 255, следовало, что изготовление электроприводов в таком виде, как это было задано заводу, — явно нецелесообразно. Переработка отдельных узлов и приборов в виду ошибочной схемы и неверного выбора основных характеристик электрических машин не позволяла устранить все выявленные недостатки. По существу, требовалось заново разработать электропривод, начиная со схемы.
Для исправления этой ситуации руководство завода № 255 предложило разработать электропривод для танка ИС-7 по ТТТ Министерства транспортного машиностроения и ГБТУ ВС. При этом предполагалось, что завод № 255 использует чертежи Л КЗ в качестве руководящего материала, неся за свою работу полную ответственность. В связи с этим рекомендовалось несколько изменить ТД исключив задание на изготовление электропривода по проекту ЛКЗ, уточнить их по указанным выше вопросам и пересмотреть сроки исполнения приказа министра в части изготовления опытных образцов.
По оценке завода № 255, для форсированного проведения работ требовалось поручить ЛКЗ изготовление контроллеров и приборов «Нуль» в количествах, необходимых в 1948 г., привлечь к выпуску механических деталей для электромашин и аппаратуры Опытный завод № 100 в Челябинске, а также оказать дополнительную помощь конструкторами, откомандировав их с ЛКЗ для обеспечения совместного проектирования.
Полный технический проект электропривода мог быть представлен через 1,5 месяца, т. е. к 1 августа 1948 г. В этом случае изготовление опытных образцов определялось сроками, установленными Министерством транспортного машиностроения для ЛКЗ и завода № 100.
В конце июня 1948 г. были составлены новые ТТТ на проектирование электропривода, в которых нашли отражение все необходимые уточнения (в частности, увеличение частоты вращения вала электромотора поворота башни с 4500 до 7000 мин'’ обеспечило создание резерва по мощности.) При этом заводу № 255 разрешалось внести изменения в чертежи и схему электропривода конструкции ЛКЗ. Основными из них являлись:
— замена схемы управления электромотором вертикальной наводки с вольтодобавочной машиной схемой Леонардо (аналогично управлению по горизонтали);
— приведение пушки к углу заряжания в зависимости от действия наводчика;
— увеличение длины электромашинного агрегата до 670 мм;
— изменение конструкции рукояток контроллера;
— увеличение частоты вращения вала электромотора механизма поворота башни до 7000 мин-1.
К концу августа 1948 г. завод № 255 закончил технический проект электропривода ЭПБ-3 пушки танка ИС-7 и выслал его в адрес ЛКЗ для согласования. Одновременно главный конструктор завода № 255 П.А. Сергеев вновь предложил ЛКЗ обратить внимание на следующие пункты ТТТ, которые, по его мнению, подлежали дальнейшему уточнению и доработке:
— одновременно с поворотом пушки по горизонтали обеспечить ее движение и по вертикали при нажатии той же кнопки целеуказания командиром (управление электроприводом от командира по ТТТ и техническому проекту обеспечивалось только в горизонтальной плоскости). То есть следовало иметь следящую систему и по вертикали (по мнению завода № 255, такую следящую систему предстояло разрабатывать, используя прибор «Штурм»);
— согласовать вопрос одновременной работы пулеметов с прибором «Штурм», так как при работе от этого прибора пулеметные очереди прерывались.
Дальнейшие работы ЛКЗ с заводом № 255 в этом направлении были прекращены, поскольку в сентябре — октябре 1948 г., а затем в декабре 1948 г. — январе 1949 г. с положительным результатом прошли испытания амплидинного привода конструкции ВЭИ.
В состав электропривода ВЭИ входили амплидин горизонтальной наводки 2ЭМУ-12с, исполнительный электромотор горизонтальной наводки 4МИ-22с, амплидин вертикальной наводки 2ЭМУ-30, исполнительный электромотор вертикальной наводки МИ-400, пульты управления (наводчика и командира), регулирующая и пусковая аппаратура.
Узлы электропривода были установлены в танке ИС-7 (машина № 1) с поворотным механизмом башни (передаточное число 2208) и подъемным механизмом пушки конструкции НИИАВ MB.
Испытания проводились при горизонтальном положении машины. Испытания на горке провести не удалось из-за выявленных неисправностей. При установке машины на горку из-за большого люфта в погонном устройстве (до 3 мм) сепаратор зажимался между погонами, что полностью исключало возможность вращения башни. При разборке погонного устройства был обнаружен повышенный износ сепаратора. На поверхности сепараторных секций имелись надиры и потертости. Полость беговой дорожки была наполнена мелкой латунной стружкой и пылью.
Результаты испытаний показали, что амплидинный привод обеспечивал требуемые максимальную и минимальную скорости горизонтальной наводки, а также диапазон плавной наводки. По данным испытания, привод с редуктором, имевшим передаточное число 2208, обеспечивал максимальную скорость поворота башни 21–24 град./с, минимальную — 0,032-0,049 град./с (при работе на горизонтали), а также быстрый ее реверс и удовлетворительное время разгона до максимальной скорости (до 4,5 с). Причем при любом тяжелом режиме ток, потребляемый от бортовой сети, не превышал 350А (при проведении данных испытаний амплидинный привод горизонтальной наводки был отрегулирован на ограничение максимального потребляемого тока в 350А).
Сравнение полученных данных по амплидинному приводу с данными привода Леонардо показали, что на режиме максимальной скорости экономичность амплидинного привода была выше на 35 % привода Леонардо; при скорости 12 град./с (верхний предел диапазона плавной наводки привода Леонардо) — почти вдвое. Однако последний нуждался в проверке и уточнении данных (данные были взяты по результатам министерских испытаний танка ИС-7).
Результаты испытаний электропривода в танке в основном подтвердили данные его стендовых испытаний.
В связи с выявленной неисправностью погона опоры башни испытания приостановили. После установки исправных погонов с другого ИС-7 (машина № 4) в периоде 12 по 15 ноября 1948 г. провели испытания электропривода при расположении танка на горках с уклоном 5, 10 и 15°.
Электромеханический усилитель (амплидин) вертикальной наводки 2ЭМУ-ЗС.
Электромеханический усилитель (амплидин) горизонтальной наводки 2ЭМУ-12с.
Исполнительный электромотор вертикальной наводки МИ-400.
Исполительный электромотор горизонтальной наводки 4МИ-22с.
Пульт целеуказания командира.
Пульт управления наводчика.
Центральная распределительная коробка электропривода.
Силовая коробка электропривода.
Опробование электропривода при крене танка 17° осуществлялось без укладки боекомплекта в башне. При повороте башни на 360° при скоростях 4–5 град./с максимальный ток исполнительного электромотора 4МИ-22с составлял 40А. Максимальный ток приводного электромотора, ограниченный регулятором, достигал 250А, а при отключении регулятора — 500А.
Перед проведением дальнейших испытаний в башню машины загрузили боекомплект (шесть снарядов и шесть гильз в механизм заряжания, четыре снаряда на боеукладках погона и одну гильзу в укладку на левом борту башни). В связи с тем, что амплидины конструкции ВЭИ имели обмотку возбуждения приводного электромотора повышенной мощности (120 Вт), на возбуждение приводного электромотора испытывавшегося амплидина было подано напряжение 36В, что позволило повысить мощность возбуждения до 90 Вт. Увеличение потока возбуждения приводного электромотора амплидина резко повысило его момент и КПД при больших нагрузках, что позволило отключить регулятор максимального тока потребления.
Испытания проводились при постоянной подзарядке аккумуляторных батарей. В процессе испытаний произвели два включения (на 2–3 с) электропривода при застопоренной башне, что поставило амплидин в режим короткого замыкания. Никаких неисправностей указанные включения не вызвали.
При испытании на горке 15° при повороте башни в секторе от 90 до 270° по курсовому углу на минимальной скорости наблюдалось неравномерное (с легкими толчками) движение башни. Для определения причины этого явления исполнительный электромотор был отсоединен от поворотного механизма и нагружен тормозом до момента, соответствовавшего максимальному при крене 15° и минимальной скорости. При этом были получены минимально устойчивые равномерные частоты вращения вала электромотора равные 40,6-41,7 мин-1 при токе якоря 32–35 А, что соответствовало скорости поворота башни 0,11 град./с.
На основании проведенного опыта было принято решение о том, что электропривод обеспечивал получение устойчивых, равномерных частот вращения вала исполнительного электромотора равных 40–41 мин-1 при всех нагрузках, соответствующих крену танка в 15°.
При повороте башни на 360° со скоростью около 1 град./с определили устойчивость скорости при постоянном отклонении рукояток пульта управления. При этом средняя скорость поворота башни от 0 до 180° по курсовому углу (движение пушки на подъем) составляла 1,0008 град./с, а при повороте от 180 до 360° по курсовому углу — 1,031 град./с.
Таким образом, было установлено, что средняя скорость движения башни от 0 до 180° на 2,3 % меньше средней скорости движения башни от 180 до 360° по курсовому углу.
Разгон производился из положения башни по курсовому углу 90° с движением вправо и 270°-с движением влево, т. е. на участках наибольшей нагрузки исполнительного электромотора от момента неуравновешенности башни.
При мгновенном включении максимальной скорости разгон башни происходил при максимальном токе потребления 390А, напряжении аккумуляторных батарей 26В и максимальном токе якоря исполнительного мотора 60А.
В этом случае поворот башни от 90 до 180° по курсовому углу при повороте вправо и от 270 до 180° при повороте влево осуществлялся за 7,9 с со средней скоростью 11,4 град./с.
Реверсирование производилось на максимальной скорости при подходе башни к курсовому углу 30° (вращение против часовой стрелки) и к курсовому углу 310° (вращение по часовой стрелке). При этом максимальный ток приводного электромотора амплидина достигал 390А при напряжении аккумуляторных батарей 20В.
Аналогичным образом производились испытания электропривода на горке 10 и 25°.
Результаты испытаний показали, что:
— скоростные характеристики электроприводов горизонтальной и вертикальной наводки удовлетворяли заданным ТТТ;
— электропривод горизонтальной наводки с редуктором без демультипликатора (i=2208) обеспечивал плавный диапазон скоростей: при горизонтальном движении танка — от минимальных 0,05 до максимальных 20 град./с, и на горке в 15°-0,12 и 16,3 град./с соответственно;
— электропривод горизонтальной наводки позволял производить реверсирование на любой скорости при горке до 15' включительно;
— максимальный пиковый ток 395А допустим по конструкции электромашин;
— отсутствие неисправностей электроприводов в процессе испытаний свидетельствовало о надежности электромашин и аппаратуры;
— в процессе испытаний температура электромашин не превышала 45 °C.
С середины 1948 г., помимо разработки описанных выше различных вариантов электроприводов наводки основного оружия танка ИС-7, рассматривалась и возможность использования для этой цели гидравлического привода.
Так, 25 июля 1948 г. на ЛКЗ с завода № 279 МАП (главный конструктор и ответственный руководитель — Т.М. Башта) были направлены материалы по гидравлическому приводу наводки башни танка ИС-7.
Предлагаемый гидропривод состоял из спаренной насосной установки и двух гидромоторов (или гидромотора и силового цилиндра). Один насос установки нагнетал рабочую жидкость в гидромотор, сообщавший вращательное движение башне, второй насос — в гидромотор (или силовой цилиндр), обеспечивавший вертикальную наводку пушки. Из гидромоторов рабочая жидкость под давлением в 0,78- 0,98 МПа (8-10 кгс/см²) поступала обратно в насосную установку.
Насосная установка приводилась в действие от двух электромоторов постоянного тока МП-2500, изготавливавшихся заводом № 140 МАП, напряжением до 27В, мощностью 2,5 кВт каждый и с номинальной частотой вращения вала 7500 мин1. Оба электромотора через муфты свободного хода передавали крутящий момент общему редуктору, ведомые шестерни которого были связаны с валами насосов.
Такая компоновка электромоторов обеспечивала автоматическое распределение потока мощности между обоими насосами — в зависимости от нагрузки на каждый насос. В целях унификации использовались два одинаковых аксиально-поршневых насоса с дисковым регулированием (качающейся шайбой) 229*.
Изменение производительности и реверсирование насоса производилось гидравлическим усилителем (бустером) с непосредственным или дистанционным управлением. Момент на вилке управления бустером составлял 2,9–3,9 Н'М (0,3–0,4 кгс-м). Питание бустеров осуществлялось от вспомогательного шестеренчатого насоса с давлением до 0,98 МПа (10 кгс/см²), встроенного в установку.
Каждый насос создавал рабочее давление в системе гидроприводов до 11,8 МПа (120 кгс/см²). При этом при производительности насоса 24 л/мин максимальная мощность каждого привода наводки (вертикального и горизонтального) составляла около 4,4 кВт (6 л.с.). Ввиду того, что мощность привода вертикальной наводки, как правило, не превышала 1,5 кВт (2 л с.), а одновременная наводка в двух плоскостях на максимальных режимах исключалась, мощность приводных электромоторов была признана достаточной.
Расчетная долговечность насосной установки при работе на средних режимах составляла 200 ч, ориентировочная масса насосной установки с двумя электромоторами — 40 кг.
Конструкция гидромотора повторяла конструкцию насоса за исключением устройства качающейся шайбы, угол наклона которой в гидромоторе был постоянным. Изменение чистоты вращения вала гидромотора осуществлялось за счет изменения количества нагнетаемой в него насосом рабочей жидкости, а реверсирование гидромотра — изменением направления потока рабочей жидкости.
Максимальная частота вращения вала гидромотора составляла 2400 мин-1 при расходе насоса 24 л/мин, а его минимальная устойчивая частота вращения под нагрузкой — 8-10 мин-1. Крутящий момент на валу гидромотора практически не зависел от частоты вращения и составлял около 117,6 Н м (12 кгс-м) на каждые 0,98 МПа (10 кгс/см²) давления рабочей жидкости. Максимальное рабочее давление в гидромоторе достигало 11,8 МПа (120 кгс/см²). Расчетная долговечность гидромотора при работе на средних режимах также составляла 200 ч, а его масса — 5,2 кг.
229* Изменение угла наклона качающейся шайбы влияло на величину хода поршней, вызывая тем самым изменение производительности насоса от 0 (при вертикальном положении шайбы) до 24 л/мин (при ее крайнем положении). Перевод шайбы за вертикальное положение в другую сторону от предыдущего вызывало реверсирование направления потока рабочей жидкости при той же производительности.
Установка пульта наводчика электропривода конструкции ВЭИ в танке ИС-7 (вид на пульт, поворотный механизм и прицел).
Установка электромеханических усилителей (амплидинов) горизонтальной и вертикальной наводки конструкции ВЭИ в нише башни танка ИС-7 (вид со снятой этажеркой механизма заряжания).
Полная масса всей установки гидропривода равнялась 65 кг.
Изготовленный заводом № 279 МАП опытный образец гидропривода прошел стендовые испытания, но в танке ИС-7 установлен не был.
Что касается прицельного комплекса и приборов наблюдения танка ИС-7, то вследствие неготовности телескопического прицела и бинокулярного прибора наблюдения, разрабатывавшихся по ТТТ ГАУ ВС и согласованных с ГБТУ ВС, на опытных образцах машины в январе 1947 г. было принято решение использовать прицел ТШ-46Б и смотровой прибор командира танка ТКП-2, оптические характеристики которых несколько отличались от указанных в ТТТ.
В феврале 1947 г. Артком ГАУ ВС выдал дополнения в ТТТ № 04353 к танковому перископическому прицелу с переменным увеличением (№ 04517). В соответствии с планом Арткома ГАУ ВС и Министерства вооружения, в 1947 г. предполагалось разработать танковый перископический прицел переменного увеличения в двух вариантах: без стабилизации линии прицеливания и под стабилизатор линии прицеливания, разрабатываемый ЛКЗ.
В результате усиления конструкторских кадров СКБ-2 при заводе № 393 MB в ходе дополнительных переговоров с НТК ГБТУ ВС и Арткомом ГАУ ВС согласилось выполнить проектирование перископического прицела со стабилизатором линии прицеливания в едином корпусе.
Стабилизатор линии прицеливания (поля зрения) разрабатывался для следующих условий работы:
— максимальная амплитуда угловых колебаний — 10°;
— минимальный период угловых колебаний — 0,5 с;
— максимальное угловое ускорение угловых колебаний — 60 град./с2.
При этом он должен был удовлетворять следующим требованиям:
— точность стабилизации линии прицеливания — не менее 0,5 т. д.;
— возможность стабилизации в пределах от 10 до 30° (допустимое срезание поля зрения: от 10 до 20° на 10 %, от 20 до 30° — до 30 %);
— способность автоматически компенсировать уход оси гироскопа из стабилизированного положения;
— иметь устройство автоматического производство выстрела (при замкнутой цепи спуска) в момент, когда орудие имело необходимый для поражения цели угол возвышения;
— возможность учета изменения угла прицеливания за время запаздывания выстрела при электромагнитном и при электрозапальном спусковых механизмах, а также ввода поправки на изменение угла прицеливания от наличия переносной скорости снаряда вследствие колебаний танка;
— в случае необходимости иметь устройство для гашения собственных колебаний гироскопа;
— готовность к действию стабилизирующего устройства по истечении не более 1 мин с момента его включения;
— ведение стрельбы с помощью прицела со стабилизированным полем зрения без необходимости применения специальных боеприпасов;
— питание гироскопа от бортовой сети танка;
— общая потребляемая стабилизирующим механизмом и вспомогательными агрегатами мощность — не более 100 Вт;
— вспомогательные агрегаты (преобразователь и т. п.) должны иметь минимальные габариты и быть удобными для размещения в танке. Установка гироскопа не должна ухудшать условия работы наводчика;
— герметичное исполнение механизма стабилизации. Работа гиромотора не должна приводить к запотеванию оптических деталей или появлению налетов. Желательно расположение гиромеханизма в отдельном от оптической системы герметичном отсеке;
— удовлетворительная работа механизма стабилизации при температуре окружающего воздуха от -45 до +45 °C. Исключение возможности его расстраивания от сильной тряски и при ударах снарядов, не пробивших броню;
— срок службы механизма стабилизации не менее 3000 ч и возможность непрерывной работы в течение 5–6 ч;
— в конструкции механизма стабилизации должен быть предусмотрен арретир для стопорения гироскопа в походном положении и возвращения последнего в исходное положение.
Поскольку в мае 1947 г. на три опытных образца танка ИС-7 выпуска 1947 г. для установки был утвержден телескопический прицел ТШ-46Б, то завод № 393 MB по просьбе Ж.Я. Котина в связи с изменением конструкции башни машины приступил к переделке четырех ранее изготовленных прицелов ТШ-46 230* в два прицела ТШ-46А и два прицела ТШ-46Б с вводом в конструкцию последних диоптрийной установки.
Кроме того, 16 мая 1947 г. на состоявшемся в Техническом управлении MB совещании по рассмотрению принципиальных схем танковых приборов и прицелов обсуждались вопросы по принципиальным схемам танковых дальномеров ТД-1,6 и ТД-06, а также перископических прицелов ТП-47А, ТП-47Б, шарнирного прицела ТШ-46 и смотрового прибора ТКП-2. По итогам обсуждения принятое решение предусматривало:
— основным направлением развития считать прицелы перископического типа со стабилизацией линии прицеливания;
— организовать работу по установке на тяжелые танки и САУ горизонтальнобазных дальномеров с базой 1,5–1,6 м;
— заводу № 393 в десятидневный срок разослать заводам № 183, ЛКЗ и ЧКЗ предварительные габаритные чертежи перископических прицелов и дальномеров для составления заключения и отзыва;
— изготовить до 15 апреля деревянный макет ТП-47А для примерки на танк завода № 183.
Несколько позже, 23–24 мая 1947 г., прошло совместное совещание представителей Министерства вооружения, Арткома ГАУ ВС, ГБТУ ВС, НИИАВ MB, СКБ-2 при заводе № 393 MB, НИИСПВА MB, завода № 2 MB и ЛКЗ по вопросу согласования пулеметно-пушечного вооружения и оптических приборов танка ИС-7.
В части, касающейся оптических приборов, отмечалось:
«1. В связи с тем, что изготовленный заводом № 39Зпервый опытный образец прицела ТШ-46Б имел неудовлетворительное качество изображения, считать приемлемым предложение начальника СКБ-2 при заводе № 393 — генерал-майора С. М. Николаева о переделке прицела ТШ-46Б с целью улучшения его оптической характеристики, путем увеличения оптической длины прицела с сохранением габаритной длины — 660мм. При этом окуляр прицела относился влево, что улучшало условия работы наводчика.
2. Так как прицел типа ТШ-46Б является единственным приемлемым из существующих прицелов для установки в башне танка ИС-7 и в связи с невозможностью изготовления в 1947 г. для опытных танков перископического прицела ТП-47 со стабилизатором, считать, что на опытные машины, изготавливаемые ЛКЗ в 1947 г., должны быть установлены прицелы типа ТШ-46Б.
3. Считать целесообразным форсировать разработку перископического прицела ТП-47 со стабилизатором в СКБ-2 при заводе № 393.
Одновременно ОГК ЛКЗ, на основании предъявленного генерал-майором С. М. Николаевым габаритного чертежа (эскиза) прицела ТП-47, прорабатывает и согласовывает с СКБ-2 вопросы увязки прибора управления выстрелом «Штурм» с прицелом ТП-47 и его установки в башню танка.
…5. Вопрос об изготовлении дальномера для танка ИС-7 считать необходимым обсудить на специальном техническом совете в Москве.
В целях окончательного уточнения и согласования дополнительно возникавших вопросов по стрелково-пушечному вооружению и оптике танка «Объект 260» — считать необходимым в начале июня 1947 г. провести совместное совещание Министерства вооружения, Министерства транспортного машиностроения, ГАУ ВС, НТК ГБТУ ВС, НИИАВ MB, НИИСПВА MB, заводов № 2, № 393 MB и ЛКЗ».
Технический проект танкового перископического прицела ТП-47А (вариант без стабилизации) поступил в Артком ГАУ ВС, Техническое управление MB, главным конструкторам ЛКЗ, ЧКЗ и завода № 183 27 июня 1947 г.
230* Прицелы были изготовлены заводом № 393 MB под установку в башню танка ИС-7 выпуска 1946 г.
Схема установки прицела ТП-47А в башне танка ИС-7.
В связи с тем, что в предлагаемом проекте прицела использовался ряд новых узлов, требовавших производственной проверки, проект технических условий на изготовление прицела предполагалось представить позднее. Это было связано с тем, что поскольку танки, к размещению на которых планировался прицел, еще не были изготовлены в опытных образцах и существовали только в чертежах, то отсутствовали экспериментальные данные по условиям эксплуатации прицела и результатам возможного поражения его при снарядном обстреле (или от последствий удара снаряда о броню башни). Поэтому расчет на прочность деталей прицела и кронштейна не производился, а их проверку предполагалось осуществить в процессе обстрела башен с опытными образцами прицелов, установленных в танках.
Исходя из этого, главному конструктору завода № 183 А.А. Морозову предлагалось подтвердить свое согласие с проектом прицела телеграммой, отправленной непосредственно в Артком ГАУ и СКБ-2 при заводе № 393, а главному конструктору ЛКЗ Ж.Я. Котину тоже телеграммой согласовать габариты прицела ТП-47А с башней танка ИС-7, которые стали бы основанием для разработки стабилизированного прицела. Кроме того, предлагалось данный прицел ТП-47А устанавливать в танке ИС-7 в случае выхода из строя стабилизированного прицела и отсутствия возможности его замены новым.
Одновременно материалы по прицелу ТП-47А были высланы и в адрес ЧКЗ для использования при проектировании новых тяжелых танков.
Проектирование прицела ТП-47А оказалось весьма сложным и трудоемким из-за необходимости выполнения жестких требований по обеспечению точности в механизме угла возвышения, а также необходимости его унификации для танков ИС-7 и Т-54. Поэтому представление окончательного технического проекта прицела задержалось, и срок поставки его опытных образцов перенесли на август 1947 г. Конструкторам танков предлагалось принять все меры для утверждения технического проекта установки прицела до 10–15 июля, так как СКБ-2 при заводе № 393 уже приступило к выпуску рабочих чертежей.
Эскизный проект прицела ТП-47А, разработанный в соответствии с ТТТ 1 Управления ГАУ ВС № 04353 от 30 декабря 1946 г., не имел стабилизации линии визирования и предназначался для использования как в тяжелых, так и средних танках для стрельбы прямой наводкой из пушки и спаренного с ней пулемета.
Оптическая система прицела имела следующие характеристики: увеличение (переменное) — 3,2 и 7,9х, поле зрения (переменное) — 22 и 8°30′, диаметр выходного зрачка — 5,4 и 5 мм, удаление выходного зрачка — 20 мм, перископичность — 240 мм, изменение угла наклона линии визирования — от -8 до +25°.
Согласно эскизному чертежу башни завода № 183, полученному 27 марта 1947 г., а также согласования величины перископичности прицела с ОГК ЛКЗ, прицел с перископичностью 240 мм удачно размещался в башне, обеспечивая удобство работы наводчика. При этом головка прицела выводилась в неподвижную часть поворотного основания люка или же впереди ее.
Отступление от некоторых параметров, предъявляемых ТТТ, было обусловлено конструктивными соображениями. Так, обеспечение требуемой перископичности в 300–320 мм не позволило бы скомпоновать прицел достаточно живучим при попадании снаряда в башню, а получение увеличения, равного 10х, оказалось невозможным при заданных габаритах прицела. Немецкий прицел TWZ F-3 с увеличением 3 и 10х имел общую длину оптической системы (от объектива до выходного зрачка) 780 мм, в то время как аналогичная длина в прицеле ТП-47А составляла всего 620 мм.
По качеству изображения оптическая система ТП-47А уступала штатному прицелу ТШ и была примерно равноценна довоенному перископическому прицелу ПТ-1 (ПТ-4). При заданных характеристиках и габаритах расчет оптической системы с повышенным качеством изображения становился невозможным.
Смена увеличения в прицеле ТП-47А осуществлялась за счет поворота на 180' Галлилеевской трубки, располагавшейся в параллельном ходе, между линиями оборачивающей системы.
Все механизмы прицела монтировались в одном цельном латунном корпусе, что обеспечивало требуемую живучесть прибора в эксплуатации. Корпус мог также изготавливаться из ковкого чугуна. Защитное стекло головки имело электрообогрев с питанием от бортовой сети с напряжением 13,6В или 26В. Очистку защитного стекла предусматривалось производить сжатым воздухом, для чего при проектировании предусматривалась его соответствующая подводка. В головке и средней части прицела (против сетки с прицельными марками) помещались осушительные патроны. В фокальной плоскости объектива располагалась перемещающаяся сетка с нанесенной на ней шкалой боковых упреждений.
Установка углов прицеливания производилась перемещением пластинки с прицельными марками. Это перемещение выполнял механизм с торцевым кулачком, на оси которого помещался стеклянный диск с нанесенными прицельными шкалами. Диск устанавливался в фокальной плоскости окуляра, и часть нанесенных на нем шкал, отображалась в верхней части поля зрения. Такое построение механизма установки углов прицеливания позволило при фокусе объектива 100 мм (фокус объектива прицела ТШ — 115 мм) увеличить масштаб прицельных шкал по сравнению с ТШ в 10 раз, а также повысить точность установки углов прицеливания. Кроме того, верхняя рабочая часть поля зрения оставалась свободной от шкал. При смене увеличения масштаб прицельных шкал не менялся.
Все рукоятки управления прицелом — механизм углов прицеливания, дапьномерное устройство, светофильтр — располагались на левой стенке корпуса (для работы с ними левой рукой), рукоятка смены увеличений — в нижней части прибора. Прицел имел внутреннюю выверку по направлению и по высоте в пределах ±14 т. д. Выверка по направлению осуществлялась за счет смещения сетки с прицельными марками вправо и влево, выверка по высоте — поворотом визирной линии от вращения верхнего зеркала.
В прицеле использовались один выключающийся светофильтр и диоптрийная установка окуляра в пределах ±4 диоптрий. Для предохранения окуляра от запотевания за последней линзой окуляра устанавливалась пластинка (по типу последних немецких прицелов).
Дальномерное устройство с базой на цели состояло из включавшейся в фокальную плоскость окуляра пластинки, на которой имелась шкала с угловыми размерами танков ИС-3 и Т-34. Определение дистанций обеспечивалось только при использовании трехкратного увеличения.
Проанализировав предлагаемую конструкцию, в СКБ-2 при заводе № 393 MB пришли к заключению, что использование данного дальномерного устройства нецелесообразно по своему принципу, особенно для танков. Поскольку, исходя из опыта морской артиллерии, ошибки дальномера с базой на цели были не меньше ошибок глазомерного определения дальности. В условиях реального боя танковые цели, как правило, скрывались за складками местности и местными предметами, что не позволяло использовать их габаритные размеры в качестве базы для измерения дальности, и подобное приспособление только усложняло конструкцию.
Согласно ТТТ, при проектировании проработали три варианта связи прицела с пушкой: жесткая по типу ТШ, механическая и электромеханическая.
Использование жесткой связи перископического прицела с пушкой при данной компоновке было неприемлемо, так как для получения неподвижного окуляра прибора в крыше башни требовалось иметь проем люка значительных габаритов (для размещения качающейся головки), что снижало бронестойкость башни.
Электромеханическая связь влекла за собой необходимость разработки следящей силовой системы, с обеспечением точности в пределах 1 т. д. На тот момент все существующие следящие системы, даже не силовые (индикаторные), не обеспечивали такой точности. Кроме того, надежность этого типа связи считалась недостаточной, так как в случае выхода из строя аккумуляторов наводчик лишался возможности пользоваться прицелом при наводке пушки. Тем не менее, для создания электропередачи в СКБ-2 были организованы работы по отдельной теме.
В итоге в предъявленном проекте ТП-47А использовали механическую связь прицела с пушкой — параллелограмм.
Для устранения больших ошибок механизмов, связывающих качание визирного луча и пушки в довоенных прицелах ПТ-1, потребовалось внедрение оригинальных конструктивных решений. Качание зеркала головки от рычага механизма углов места цели осуществлялось с помощью технологически простой, рычажной передачи тангенсного типа с рычажным замедляющим дифференциалом в головке. Плечо дифференциала имело регулировку длины, что позволяло при сборке легко получать нужную точность всей передачи. Благодаря этому ошибка кинематической цепи механизма углов места цели внутри прибора не превышала 0,5 т. д.
Уменьшение мертвого хода в шарнирных соединениях параллелограммного механизма прицела ТП-47А в СКБ-2 реализовали за счет установки двухрядных шарикоподшипников высокой точности (с радиальным зазором не более 0,01 мм). При монтаже прицела на заводе предусматривалась регулировка длины длинного плеча параллелограмма. С целью гарантированного получения требуемых точностей предполагалось включить параллелограмм в комплект прибора и изготавливать его на оптико-механическом заводе с проверкой точности его работы на сдаточном стенде при приемке прицелов.
Как показала практика боевой эксплуатации прицела ПТ-1, его механические повреждения (деформация корпуса) при попадании снаряда в башню происходили вследствие неудачного его крепления. ПТ-1, подвешенный верхней частью к крыше башни, представлял собой закрепленную одним концом консоль. Свободно висящая окулярная часть, воспринимавшая большие усилия от башни (в момент попадания снаряда), прогибалась или даже разрушалась.
Учитывая этот опыт, СКБ-2 предложило свой эскизный проект монтажного кронштейна к прицелу ТП-47А. Вставленный в кронштейн прицел зажимался между цапфами, имевшимися в верхней части прицела, и клином, расположенным внизу корпуса. Таким образом, цельный корпус прицела по своим краям жестко соединялся с кронштейном. Конструкция кронштейна позволяла удобно и быстро производить монтаж и демонтаж прицела, при этом обеспечивалось единообразное положение визирной линии прицела в пределах 0,25 т. д. Для исключения опасных нагрузок при ударе снаряда в башню кронштейн крепился к неподвижной части пушки (за стаканом лафета).
В случае закрепления кронштейна к крыше башни между башней и кронштейном предусматривалась установка резиновых прокладок, выполнявших роль амортизаторов.
Прицел имел быстросъемную головку, для замены которой не требовалось использования каких-либо инструментов. Тем не менее, по мнению СКБ-2, смена головки в бою была невозможна по ряду причин.
Даже при наличии в башне свободного места для опускания прицела внутрь требовалось выполнить расцепление параллелограммной тяги, затем снять прицел с кронштейна и после замены повторить все предыдущие операции в обратном порядке. На все это требовалось много времени, которым экипаж машины при ведении боя не располагал. Кроме того, монтаж прибора в боевых условиях мог быть выполнен с ненадлежащим качеством.
По совместному решению СКБ-2 завода № 393 MB и ОГК ЛКЗ предлагалось производить смену поврежденной головки прицела с выходом машины из боя. Для замены головки наводчику требовалось открыть люк, откинуть быстросъемный броневой колпак, сверху снять головку и установить на ее место новую, после чего закрепить бронеколпак на своем месте. Выполненная в соответствии с этим конструкция замка головки прицела позволяла произвести ее замену за короткое время. Точность комплектной запасной головки соответствовала основной.
Возможное (при установке установки запасной головки) изменение положения визирной линии прицела (относительно основной), допускалось в пределах 0,5 т. д. (по высоте и направлению) и требовало проведения дополнительной выверки прицела.
В процессе проектирования прицела были произведены расчеты возможных погрешностей в кинематической цепи между визирным лучом и пушкой, а также сравнительный расчет точности установки углов прицеливания прицелов ТШ и ТП-47А.
Ошибки в передаче углов места в данном случае складывались из:
— ошибок внутренней кинематики прицела;
— ошибок из-за разности постоянных плеч параллелограмма;
— мертвого хода в шарнирных соединениях параллелограмма;
— ошибок из-за разности длин фиктивного и регулируемого плеч параллелограмма.
Абсолютные величины указанных ошибок составляли:
— ошибка внутренней кинематики прицела (за счет люфтов в подшипниках) -0,5 т. д.;
— ошибка из-за разности постоянных плеч параллелограмма при допуске на длину плеча ±0,02 мм — 0,3 т. д. при максимальном угле места цели +25°;
— общий мертвый ход в двух шарнирных параллелограмма при условии применения в них двухрядных подшипников с радиальным люфтом в 0,01 мм -0,13 т. д.;
— разность в длине фиктивной и регулируемой тяги параллелограмма в 1 мм на угле места цели в 25° давала ошибку 0,5 т. д.
Учитывая, что конструкция параллелограмма легко обеспечивала регулировку длинной тяги с точностью в 0,2 мм, ошибка из-за неравенства фиктивного и регулируемого плеча была принята равной 0,1 т. д.
Таким образом, при допусках, выполняемых в условиях серийного производства прицелов с полной производственной оснасткой, общая ошибка привода углов места цели не превышала 1,03 т. д.
Ошибка мертвого хода, влияющая на рассогласование, составляла только 0,13 т. д. При этом на орудии требовалось обеспечить длину переднего плеча параллелограмма с точностью до 0,05 т. д.
Применение оригинального механизма установки углов прицеливания позволило увеличить масштаб прицельных шкал по сравнению со штатным прицелом ТШ в 10 раз. Кроме эксплуатационного преимущества, это дало возможность повысить точность установки углов прицеливания.
Сравнительный расчет точности установки углов прицеливания в штатном ТШ и ТП-47А показал, что при установке максимального угла прицеливания 4° в ТШ возможная погрешность составляла 5°, а в ТП-47А — не превышала 2°.
При проектировании прицела большое внимание уделялось возможности его серийного производства применительно к современным требованиям технологи и организации производства. Сборка большинства узлов прицела (головка, привод углов места цели, дальномерное устройство, механизм углов прицеливания и т. д.) производилась независимо друг от друга. Это позволяло организовать сборочные процессы поточным методом.
С июня 1947 г. СКБ-2 приступило к разработке перископического прицела ТШ-47Б со стабилизированной линией визирования по ТТТ АК ГАУ ВС № 04353-46 г. и дополнению за № 04517-47 г. Прицел также был рассчитан на совместную его эксплуатацию с гироскопическим узлом типа «Штурм» конструкции ЛКЗ. Для установки данного прицела в крыше башни на орудийной системе требовалось разместить только ось для связи с параллелограммом прицела. Готовность прицела ТП-47Б планировалась на конец 1947 г., поскольку его создание было тесно связано с разработкой механизма управления выстрелом и стабилизации на ЛКЗ (работа в этом направлении для перископического прицела в Ленинграде только началась и могла быть закончена не ранее чем через 2–3 месяца).
Именно по этим причинам для машин выпуска 1947 г. и был рекомендован прицел ТШ-46Б, для которого на ЛКЗ имелось в наличии устройство управления выстрелом и стабилизацией «Штурм». ТШ-46Б монтировался на приборе «Штурм», который неподвижно крепился на люльке орудия. Таким образом, прибор «Штурм» и прицел качались вместе с пушкой при отработке углов возвышения.
Габаритный чертеж прицела ТШ-46Б, выполненный СКБ-2 завода № 393 MB, удовлетворял условиям компоновки и его монтажа в башне танка ИС-7. На техническом совещании по вопросу оптических приборов, состоявшемся в ОГК ЛКЗ 7 июля 1947 г. с представителями СКБ-2, было принято решение о некоторых изменениях в конструкции прицела, связанных с улучшением удобства пользования и введения защитного стекла амбразуры с электрообогревом в специальной оправе (питание от бортовой сети танка 26В).
В связи с тем, что при введении этих изменений конструкция прицела сильно отличалась от предыдущего варианта, техническое совещание приняло решение об изменении марки прицела и присвоило ему наименование ТШ-46В. При этом срок поставки двух образцов прицела ТШ-46В (за счет переделки из прицелов ТШ-46 и ТШ-46А) был определен представителями СКБ-2 завода № 393 MB 20 июля 1947 г. Переделку третьего образца планировалось провести в 1,5-месячный срок после его получения с ЛКЗ.
Вся техническая документация по прицелу ТШ-46В, состоявшая из комплекта рабочих чертежей, ТУ на изготовление и приемку, краткого описания, акта заводских испытаний и паспортов, представлялась ЛКЗ в течение августа 1947 г., за исключением паспортов и актов заводских испытаний, прилагавшихся к приборам.
Одновременно на этом же совещании габаритный чертеж прицела ТП-47А был принят ОГК ЛКЗ за основу для разработки эскизного проекта установки стабилизатора «Штурм», вопрос о котором совместно с данным прицелом предполагалось утвердить к 15 августа того же года. Вместе с тем, в башне танка ИС-7 мог устанавливаться и прицел ТП-47А без стабилизатора, для чего с Арткомом ГАУ решался вопрос о предоставлении ЛКЗ его опытного образца.
Телескопический прицел ТШ-46В танка ИС-7.
К1 августа 1947 г. все вопросы, связанные с конструкцией и монтажом прицелаТШ-46В в башне ИС-7, между ЛКЗ и заводом № 393 MB были согласованы. Два первых опытных образца прицелаТШ-46В завод N9393 должен был предоставить ЛКЗ не позднее 9 августа 1947 г. Третий образец прицела переделывался из ТШ-46Б в двадцатидневный срок после его получения с ЛКЗ. Гироскопические стабилизаторы для всех трех образцов прицела ТШ-46В изготавливал завод № 212 МСП по чертежам ЛКЗ, а их монтаж на прицелах производился уже непосредственно на ЛКЗ.
Все эти решения нашли отражение в протоколе технического совещания представителей Министерств вооружения и транспортного машиностроения, НИИАВ MB, СКБ-2 завода № 393 MB, КБ ЛКЗ, НТК ГБТУ и Арткома ГАУ, состоявшегося 1 августа 1947 г., на котором вновь рассматривались вопросы о состоянии работ по изготовлению и поставки вооружения и приборов для тяжелого танка ИС-7.
Необходимо отметить, что для обеспечения готовности трех приборов «Штурм» к прицелам ТШ-46В в течение 1,5–2 месяцев ЛКЗ должен был изготовить их в двух вариантах. Первый вариант — прибор «Штурм-1» — выполнялся в двух экземпляров по принципу существовавшего ранее стабилизатора прицельной линии ТОС со следующими по сравнению с ним улучшениями:
— наводка стабилизированной прицельной линии осуществлялось той же рукояткой, что и управление приводом вертикальной наводки пушки с плавно меняющимися скоростями в диапазоне от 0,05 до 3,5 град/с;
— увод стабилизированной прицельной линии исключался благодаря вертикальному положению оси ротора гироскопа стабилизатора;
— повышена точность стабилизации за счет увеличения кинетического момента гироскопа (32000 г-см-с против 11000 г-см-с в приборе ТОС) и применения системы коррекции.
Второй вариант — прибор «Штурм-2» — в количестве одного экземпляра выполнялся по принципиально новой схеме и содержал, кроме стабилизатора прицельной линии, принципиально новый узел — гироскопический упредитель выстрела, автоматически вносивший поправку на время запаздывания выстрела.
Во второй половине 1947 г. прибор «Штурм-2» изготовили в лаборатории № 6 филиала Опытного завода № 100 и проводили его лабораторные испытания.
Поскольку для прибора «Штурм-2» уже были изготовлены и прошли лабораторные испытания гироскопические узлы с системами наведения и коррекции, то их решили использовать и в приборах «Штурм-1». В дальнейшем предполагалось за счет установки упредителей выстрела в приборах «Штурм-1» довести их до состояния прибора «Штурм-2».
К14 августа 1947 г. СКБ-2 при заводе № 393 MB завершило разработку эскизного проекта прицела ТП-47Б и отправило его для рассмотрения на ЛКЗ. Согласно представленному проекту, прицел крепился в башне машины и связывался с пушкой параллелограммом. Поэтому он потребовал принципиально нового стабилизатора по сравнению со стабилизатором «Штурм» для прицела ТШ-46В.
Оптическая система ТП-47Б была однотипна с оптической системой прицела ТП-47А и имела те же характеристики (все оптические детали являлись одинаковыми для обоих прицелов).
Разработка кинематической связи между головным зеркалом и выводным валиком (при использовании сменной головки) выявила необходимость увеличения перископичности до 255 мм, что и было выполнено за счет увеличения расстояния между объективом и осью качания зеркала.
Использование для двух прицелов одной оптики позволило большинство механизмов и узлов из ТП-47А применить в ТП-47Б, а их отличие заключалось в ином конструктивном решении связи между пушкой и линией прицеливания.
В прицеле ТП-47Б головное зеркало с помощью ленточной передачи было связано с главной осью гироскопа, стабилизирующего поле зрения. Связь пушки с гироскопом упреждения выстрела осуществлялась механически — с помощью параллелограмма. Углы возвышения пушки передавались на головное зеркало через внутреннюю кинематику гироузла прибора «Штурм».
Головка прицела крепилась на корпусе с использованием пружинного замка, что обеспечивало ее легкий и быстрый демонтаж и установку. В верхней части корпуса прицела имелся валик для связи с головной осью гироскопа, который монтировался на шариковых подшипниках и внутри прицела оканчивался муфтой. В нижней части корпуса головки (в проекте был выполнен как привернутый кронштейн) располагался шкивок (также монтировался на шариковых подшипниках), оканчивавшийся второй половинкой муфты. На оси головного зеркала устанавливался второй шкивок (диаметры шкивов были выполнены с соотношением 1:2), а между ними — натянутая лента. Передаточное отношение между вращением выводного валика и визирным лучом составляло 1:1. Направление вращения выводного валика соответствовало направлению вращения визирного луча. Между собой половинки муфты соединялись с помощью двух штифтов: одного неподвижного и второго подпружиненного — для выбора мертвого хода в соединении муфты.
Конструкция головной части прицела (наличие подвижного кронштейна в головке) позволяла совмещать оси вращения двух половинок муфты с точностью до 0,03 мм, что при заданных углах визирования (-8 и +25°) обеспечивало высокую точность передачи (ошибка до 5°). Ошибка в передаче между нижним шкивом и визирным лучом, возникавшая в результате разности в диаметрах шкивов и их эксцентричности относительно оси вращения (при допусках серийного производства), не превышала 1°.
Таким образом, суммарная ошибка в передаче между выводным валиком и визирным лучом не превышала 1°5". Благодаря применению на осях муфты и головного зеркала шариковых подшипников момент на выводном валике был незначительным. Окончательную величину момента предусматривалось уточнить при изготовлении на заводе № 393 MB макета головной части прицела.
Головка прицела имела обогрев защитного стекла и сменный осушительный патрон, а сам прицел — механизм внутренней выверки и выверки по направлению с диапазоном ±14 т. д. Механизм внутренней выверки по высоте в прицеле отсутствовал, поскольку СКБ-2 считало, что такой механизм целесообразно устанавливать на механической связи с пушкой (параллелограмме), как это было выполнено в ТП-47А. Кроме того, у прицела ТП-47А заимствовались узел механизма установки углов прицеливания, механизм смены увеличения, светофильтр, дальномерное устройство, окуляр и налобник.
Окончательный вопрос в отношении монтажа прицела ПТ-47Б в башне танка ИС-7 предполагалось решить только после завершения компоновки гироузла стабилизатора «Штурм» на ЛКЗ.
Работы по созданию прицела ТП-47Б и его компоновке в башне танка ИС-7 на ЛКЗ совместно с СКБ-2 завода № 393 велись до I квартала 1948 г. В марте того же года в СКБ-2 при доработке прицела (с выполнением технического проекта гироузла) ему присвоили наименование ТПС. Завершить работы по прицелу с уточнением оптической части планировалось к 15 апреля 1 948 г.
Однако возник ряд трудностей, связанных с ограничением габаритов башни в районе прицела и заполненности механизмами управления рабочего места наводчика. Это потребовало проработки нескольких вариантов прицела, прежде чем была найдена приемлемая компоновка, менее всего затрагивавшая окружавший его объем боевого отделения.
По проекту, гироузел располагался над окулярной частью прицела, для чего потребовалось увеличить вылет окулярной части на 55 мм (285 мм), а его перископичность — на 20 мм (276 мм), а также несколько расширить прицел в верхней части, в районе расположения гироузла. Уточнение размеров не вызвало существенного изменения габаритов прицела ТПС по сравнению с ТП-47А.
Однако остался открытым вопрос размещения электроэлементов системы управления (микровыключатели, разъемы и т. д.) для какой бы то ни было системы электроприводов и вопрос установки прицела в башню. Последний мог быть начат проработкой только после получения окончательного габаритного чертежа прицела ТПС.
Таким образом, прицел ТПС представлял собой измененную конструкцию ТП-47А с введением в нее гироскопического узла, разработанного СКБ-2 совместно с ОГК ЛКЗ. При движении танка гироскопический узел стабилизировал линию прицеливания и автоматически определял угол упреждения на запаздывание выстрела.
Автомат выстрела с контактной системой располагался на раме гироузла. Арретированием гироскопа стабилизации прицельной линии кинематика поворота головного зеркала соединялась с рычагом привода угла места цели, вследствие чего с прицелом можно было работать, как с ТП-47А.
Оптическая система ТПС имела те же характеристики, что и ТП-47А, за исключением перископичности и величины выноса окулярного колена. Все узлы прицела, включая и рамку с гироскопами, монтировались в одном цельном латунном корпусе. Механизм установки углов прицеливания выполнили по аналогии с ПТ-47А. Увеличение общих габаритов прицела являлось следствием введения гироузла в корпус прицела.
Прицел ТПС имел:
— дальномерное устройство с включающейся в поле зрения шкалой;
— включающийся светофильтр;
— электрообогреватель защитного стекла головки;
— два патрона внутренней осушки;
— диоптрийную установку окуляра на ±4 диоптрии;
— механизмы внутренней выверки по высоте и направлению с диапазоном ±14 т. д.
Прицел неподвижно крепился в башне относительно пушки и был связан с ней регулируемой по длине параллелограммной тягой.
Конструкция прицела обеспечивала смену поврежденной головки запасной. Однако, по мнению СКБ-2 и ОГК ЛКЗ, замена головки в прицеле ТПС, где головное зеркало было связано весьма точной кинематикой с гироузлом, можно было производить только в условиях войсковых ремонтных мастерских. В связи с этим головка прицела крепилась на корпусе жестко, с помощью четырех болтов.
Соединение прицела с монтажным кронштейном было аналогично ТП-47А. При разработке монтажа прицела на танковых заводах предусматривалось выполнять обязательное условие по закреплению монтажного кронштейна не к башне танка, а к неподвижной части пушки (например, к рамке).
6 апреля 1948 г. на техническом совещании у директора завода № 393 MB, на котором от ЛКЗ присутствовал старший инженер-конструктор И.Б. Берлин, проект оптико-гироскопического танкового прицела ТПС со стабилизацией прицельной линии и автоматом выстрела был признан законченным. Для скорейшего выяснения качества решения задачи в данном проекте предлагалось выпустить рабочие чертежи и изготовить опытный образец прицела для испытаний в танке. В опытном образце допускалась установка гироскопов фирмы «Крейзельгерте» и умформера фирмы «Сименс». Выпуск рабочих чертежей гироузла и оптической части планировалось закончить к 15 мая 1948 г.
Испытания действующего макета прицела ТПС в танке ИС-7 планировалось провести в ноябре 1948 г. на полигоне Высшей офицерской школы в г. Ломоносове. Однако из-за непоставки макета прицела в установленные сроки ЛКЗ (при условии поставки прицела в декабре 1948 г.) мог подготовить танк ИС-7 для испытаний только к середине февраля 1949 г.
В период октября-ноября 1948 г. СКБ-2 при заводе № 393 MB производило отладку действующего макета танкового прицела со стабилизированным полем зрения ТПС, после чего его испытания планировалось провести в декабре 1948 г. — январе 1949 г.
После изготовления макетного образца перископического прицела ТПС, получившего наименование ТПС-1, его испытания с установкой в танке ИС-7 были проведены во ВНИИ-100 в 1949 г. Результаты испытаний позволили сделать вывод о том, что возможно использовать данный прицел на новом тяжелом танке «Объект 730».
Доработка перископического прицела ТПС-1 была выполнена в ОКБ-393 MB при участии ВНИИ-100 на базе прибора «Штурм». После некоторой переделки макета, необходимой для его совместной работы с амплидинным электроприводом, он был испытан артиллерийской стрельбой в танке ИС-7. Результаты испытаний стали основанием для рекомендации изготовления опытных образцов прибора ТПС с учетом замечаний межведомственной комиссии.
Помимо прицелов со стабилизированной линией прицеливания, для повышения эффективности стрельбы из танка ИС-7 предполагалось использование танковых дальномеров (как радиолокационных, так и оптических), установка которых была оговорена в ТТТ к машине. Первоначально при создании прицельного комплекса танка в связи с определенными трудностями вопрос об их использовании как бы отошел на второй план.
Повторное распоряжение об оснащении танка ИС-7 радиолокационным дальномером было дано ЛКЗ Министерством транспортного машиностроения в январе 1947 г. В связи с этим Ж.Я. Котин обратился к председателю Всесоюзного комитета по радиолокации при Совете Министров СССР академику А.И. Бергу с просьбой о разрешении привлечь научно-исследовательский институт (НИИ-49) и радиолокационные заводы (№ 278, № 283 и № 678) для проведения совместно с ЛКЗ исследовательских работ по созданию танкового радиолокационного дальномера.
Несколько позже разработка радиолокационной станции для обнаружения и пеленгации бронеобъектов с установкой ее в танке была поручена Советом Министров СССР (приказ Министерства транспортного машиностроения № 107 от 23 апреля 1947 г.) НИИ-108 с окончанием во II–IV кварталах 1947 г. Однако, несмотря на неоднократные обращения руководства ЛКЗ и филиала Опытного завода № 100 в Комитет по радиолокации и во НИИ-108 с предложением совместно выработать ТТТ и заключить договоры на проведение данной работы, НИИ-108 отказался от нее, ссылаясь на то, что такие исследования уже велись для ГАУ ВС. Тем не менее, ТТТ по оборудованию танка ИС-7 радиолокационным дальномером были утверждены правительством 29 октября 1947 г. Однако данный тип дальномера для танка ИС-7 так и не создали. Наработки в этом направлении в дальнейшем использовались при изготовлении опытного образца радиолокационного дальномера «Скала» для танка Т-10М.
В рамках исследований возможности использования оптических дальномеров в мае 1947 г. на одном из опытных танков ИС-7 выпуска 1946 г. смонтировали один из двух вертикальнобазных дальномеров «Вертика» (увеличение 12х, поле зрения 4°), изготовленных заводом Цейсса в г. Иенна (Германия). Дальномер был передан ЛКЗ заводом № 393 MB, на котором в СКБ-2 в тот момент времени проводилась доработка второго экземпляра этого дальномера для использования его в качестве перископа-искателя 231*.
231* В дальнейшем этот перископ-искатель также предполагалось установить в танке ИС-7 для проведения испытаний.
Сравнение габаритов перископических прицелов ТП-47А и ТПС (ТП-47Б).
Вопрос о применении дальномера в танке ИС-7 обсуждался также и на уже упоминавшемся техническом совещании 1 августа 1947 г. В частности, на нем было отмечено, что согласно постановлению Совета Министров СССР N92306-642 от 1 июля 1947 г. Министерство вооружения по ТТТ ГАУ ВС, согласованными с БТ и MB ВС, кроме рассмотренных прицелов и оптических приборов для танка ИС-7 должно было разработать, изготовить и поставить ЛКЗ в I квартале 1948 г. один образец стереодальномера с базой 0,9 м. Разработка конструкции установки этого дальномера в башне ИС-7 поручалась ОГК ЛКЗ.
21 августа 1947 г. на совещании в ОГК ЛКЗ при рассмотрении деревянного макета командирского горизонтальнобазного стереодальномера с базой 0,9 м, представленным СКБ-2 при заводе № 393, отмечалось:
«… — применение дальномера у командира не решает вопросов системы управления огнем, принятой на танке ИС- 7, при наличии значительных конструктивных трудностей установки его в люке командира (в принятой системе управления огнем, целеуказание в направлении визирования командирского прибора, осуществляется приводами наводки автоматически при нажатии командиром одной кнопки. При наличии дальномера, командир отвлекается на определение дистанции и передачу показаний наводчику для наводки пушки на цель приводами наводки);
— считать целесообразным в первую очередь разработать прибор — прицел-дальномер, для установки его у наводчика. Представители ЛКЗ полагают необходимым, чтобы прицел-дальномер обеспечивал стрельбу сходу машины, путем стабилизации элементов прицельной части прибора. Представители СКБ-2 считают невозможным выполнение стабилизации прицела-дальномера ввиду принципиальных технических трудностей и сложности постановки подобного прибора на серийное производство».
На основании опыта проектирования в 1947 г. и главным образом личных встреч начальника СКБ-2 завода № 393 MB С. М. Николаева с главными конструкторами Ж.Я. Котиным (в ноябре 1947 г.), А.А. Морозовым и М.Ф. Балжи (в феврале 1948 г.) в СКБ-2 пришли к выводу, что единственным правильным решением является установка в новых тяжелых и средних танках оптического стереодальномера с базой 1,6 м и увеличением 10x со светящимися марками. По предварительным оценкам такой дальномер обеспечивал стрельбу на поражение без пристрелки по танкам на дальностях 2–2,5 км с минимальным расходом снарядов (два выстрела на одно попадание в среднем), что позволяло полностью компенсировать затраты на создание прибора, как за счет экономии боеприпасов, так и самих машин.
Поставленная задача достигалась путем комплексного решения ряда проблем:
— создания стереодальномера с возможно меньшим диаметром наружной трубы и не симметричным расположением окуляров относительно концевых отражателей;
— изменением конструкции башни для обеспечения монтажа дальномера под крышей башни, в промежутке между телом орудия (при максимальном угле склонения) и крышей с выводом окуляров дальномера к наводчику.
При этом дальномер предполагалось устанавливать одновременно с перископическим прицелом ТП-47А для тяжелых танков и ТП-47М — для средних танков.
Непригодность для этой задачи схемы дальномера, расположенного над крышей, была в достаточной степени доказана ранее разработанными проектами и проверенными в макетах дальномеров ТКД и ТКД-1.
В 1947 г. СКБ-2 в проектах дальномера ТПД (ТПД-1 — вариант I и ТПД-2 — вариант II) использовало комбинацию стереодальномера с базой 1,6 м и прицела ТП-47А (или ТП-47М). Проектами предусматривалось применение труб дальномеров диаметром 80 мм (ТПД-2) и 150 мм (ТПД-1). Окуляры располагались на расстоянии всего лишь 450 мм от левого отражателя и 1150 мм от правого отражателя.
Конструкция дальномера ТПД-2 обеспечивала его установку как в среднем, так и тяжелом танке в комбинации с прицелом ТП-47А (ТП-47М), при условии подъема крыши башни по сравнению с башней, указанной в компоновках завода № 183, только на 100 мм. При этом подъем крыши предполагался не только в районе расположения дальномера и прицела, но и в районе люков и смотровых приборов командира для исключения ухудшения условий наблюдения.
На основании достигнутой договоренности между СКБ-2 и ЛКЗ, последний немедленно приступил к разработке башен применительно к проекту дальномера ТПД-2. Для скорейшего рассмотрения представленного проекта, часть конструкторов СКБ-2 в мае 1948 г. телеграфно была вызвана для совместной проработки этого вопроса в ОГК ЛКЗ.
Кинематическая схема перископического прицела ТПС танка ИС-7.
Установка дальномера совместно с прицелом ТП-47А должна была обеспечить придание прицельного угла орудию танка с возможно большей точностью. С помощью одного прицела эта задача уже с достаточной точностью не решалась, поскольку необходимая для этого дальность определялась приближенно, на глаз.
Решение задачи по отработке установки прицельного угла орудием после измерения дальности с помощью одного дальномера, имевшего специальные механизмы, автоматически устанавливавшие прицельный угол в зависимости от типа снаряда и полученной дальности, вело к созданию дальномера-прицела.
Эту же задачу можно было решить с использованием дальномера в комбинации с прицелом существующих типов — с прицельной шкалой в поле зрения. В этом случае дальномер обеспечивал только измерение дальности, которая через промежуточные механизмы, установленные на дальномере или прицеле, вводилась в угол прицеливания в зависимости от типа снаряда, автоматически устанавливая прицельную шкалу в прицеле. После чего наводчик производил наводку пушки обычным способом. Такая комплектация также выполняла роль дальномера-прицела.
Дальномер мог быть установлен отдельно от прицела, не имея с ним никакой связи. В этом случае определенная дальность устанавливалась по шкале прицела для выбранного типа снаряда, и затем по прицелу осуществлялась наводка орудия.
Первый вариант самостоятельного дальномера-прицела являлся наиболее совершенным. Однако разработка его в условиях отсутствия практических данных по применению дальномера в танке была несколько несвоевременной. Кроме того, этот вариант выглядел конструктивно довольно сложно и мог в связи с этим не обеспечить должной точности. Для обеспечения точности и постоянства согласования линии визирования с орудием необходимо было обеспечить различные увеличения оптической системы и хорошую амортизацию прибора, одновременно не нарушающую согласования линии визирования с орудием.
Учитывая что выход из строя дальномера-прицела оставит наводчика совсем безоружным, на первом этапе посчитали целесообразным начать разработку совместной установки дальномера с прицелом. В этом случае к дальномеру предъявлялись менее строгие требования.
Возможная связь дальномера с прицелом, осуществлявшая установку прицельных шкал в соответствии с дальностью, избавляла наводчика от этой операции. Однако значительная сложность этого механизма, а также трудоемкость его производства и неизбежная неточность его работы привела к выводу о нецелесообразности его устройства. Без него наводчик, измерив дальность дальномером, мог самостоятельно установить шкалу прицела и по ней придать прицельный угол орудию.
Необходимость перехода от наблюдения в дальномер к наблюдению в прицел влекло за собой потерю времени на приспособление глаза к новой оптической системе, что определенно являлось недостатком данного варианта и требовало тренировки наводчиков.
Наиболее приемлемый вариант установки дальномера в танке, признанный принципиально возможным по представленным чертежам, был разработан КБ завода № 183 им. Сталина (г. Нижний Тагил). По этому варианту дальномер с базой 1,6 м размещался под крышей башни и крепился на кронштейнах, связанных либо с крышей башни, либо с неподвижной частью основания орудия. Таким образом, горизонтальная наводка дальномера производилась всей башней. Труба дальномера устанавливалась в подшипниках с амортизаторами, причем первый подшипник имел винт регулировки дальномера по азимуту. Вертикальная наводка осуществлялась от подъемного механизма орудия одновременно с прицелом через параллелограммный механизм. На верхнем звене этого механизма, закрепленном на дальномере, располагался механизм дополнительной самостоятельной наводки дальномера, необходимой при измерении дальности. Ввод дальности в шкалу прицела осуществлялся от маховичка дистанций дальномера через коробку передач и кардан. При стрельбе без дальномера шкала устанавливалась с помощью маховичка на прицеле (прицел и дальномер имели самостоятельные параллелограммные передачи к орудию, связанные с осью его цапф или осью ей параллельной).
В мае 1948 г. 1 Управление Арткома ГАУ ВС и НТК БТ и MB ВС одобрили проект установки в танке стереоскопического дальномера в сочетании с перископическим прицелом ТПС, конструкции завода № 393 MB.
Данная установка выгодно отличалась своей простотой и возможностью использования дальномера и прицела как независимо друг от друга, так и в сочетании «дальномер-прицел», обеспечивающим автоматическую установку прицела при введении измеренной дальности. Однако данный проект установки дальномера и прицела рассматривался как отправное начало в дальнейшей разработке дальномеров для конкретных машин.
В зависимости от размеров башни база дальномера могла меняться от 1 м и более. Положение окулярного колена также могло изменяться в зависимости от условий монтажа. Форма башни в местах очертания дальномера могла быть слегка сглажена.
При всех вариантах установки непременным условием являлось расположение дальномера под крышей башни.
Главным конструкторам танковых заводов предлагалось рассмотреть проект размещения дальномера и прицела в проектируемых машинах и воспользоваться предложением завода № 393 MB об откомандировании конструкторов для совместной работы в данном направлении.
К концу 1948 г. в ОГК ЛКЗ проработали возможность использования в тяжелом танке ИС-7 вариантов дальномеров ТПД-1 и ТПД-2 конструкции завода № 393 MB.
Однако желаемых результатов эти дальномеры как по оптическим характеристикам, так и, в особенности, по конструктивным данным обеспечить не смогли.
В отношении дальномера ТПД-1 у ЛКЗ имелись следующие замечания:
— большие диаметральный габарит горизонтальной трубы и выход ее левого конца за габариты крыши, препятствовали установке дальномера как в существующей башне танка ИС-7, так и в рубках проектируемых на его базе полуоткрытых и закрытых САУ;
— установка дальномера была возможна только во вновь разработанной башне, в конструкции которой невозможно было сохранить бронестойкость, соответствовавшую форме прежней башни из-за увеличения ее массы и габаритов. Такая башня получалась крайне неконструктивной и неприемлемой для танков;
— дальномер имел крайне низкую оптическую характеристику: предельная измеряемая дальность — 5000 м, увеличение — 10x, угол зрения — 5°. Ошибка на 5000 м — до 400 м (для сравнения, например, горизонтальнобазный дальномер, устанавливавшйся в танке «Тигр-Н», имел увеличение 15х, угол зрения 4°, измеряемая дальность от 500 до 20000 м).
Перечисленные недостатки дальномера ТПД-1 целиком относились и к дальномеру ТПД-2, но у последнего, кроме того, из-за наличия качающейся «бороды» и необходимости расположения в ограниченных габаритах САУ трех окулярных выводов (два для прицела и один для дальномера), эти недостатки еще более усугублялись. Других же дальномеров отечественная оптическая промышленность на тот момент времени не имела, и танковые заводы были лишены возможности использовать дальномеры как в танках, так и в САУ.
В свете создавшегося положения ЛКЗ, с учетом своих предыдущих замечаний, предложил следующее:
— наиболее удобным для всех танков ЛКЗ является вертикал ьнобазный дальномер с выходом через крышу башни и частично или полностью убирающийся вовнутрь машины. Характеристики вертикальнобазного дальномера типа «Коинциденц» могли бы послужить исходными данными для проектирования опытных дальномеров для танков (база 1 м, увеличение 12х, поле зрения 3'45' — 5', пределы измеряемой дистанции 400- 10000 м, масса 8 кг и др.);
— необходимо исследовать возможность использования прицела наводчика в сочетании с оптическим прибором командира, при соблюдении постоянного расстояния между ними как базы для стереоскопического измерения дальности (у САУ также можно обеспечить неизменность этого расстояния). Хотя этим и вызывается некоторое усложнение обоих приборов, а также появляются узлы электромеханической связи между ними, вполне вероятно, что это может оказаться нецелесообразным, поскольку отпадает необходимость в поперечной трубе больших габаритов, вызывающей большие, а иногда и непреодолимые конструктивные и производственные трудности в башнях;
— если же в силу непредвиденных обстоятельств к проектированию принимался горизонтальнобазный стереоскопический дальномер, то ЛКЗ по-прежнему настаивает на проектировании прицела-дальномера, как единого прибора. Такой дальномер, в сравнении с ТПД-2, значительно более удобен в эксплуатации, увеличивает скорострельность, удобнее располагается в боевом отделении и является перспективным. Следует только заметить, что у горизонтальнобазных дальномеров необходимо сократить до минимума (не более 200 мм) левое плечо дальномера. Было бы целесообразно трубу дальномера целиком располагать справа от окуляра вывода;
— необходимо улучшить оптические характеристики танковых дальномеров при сохранении их минимальных габаритов (увеличить поле зрения и предельные измеряемые дальности до 10–15 км при базе не более 1,6 м, уменьшить величину ошибки в определении дальности);
— во всех случаях окулярная часть дальномера должна быть выведена к наводчику орудия и всюду, где это возможно, должна быть общей какдля дальномера, так и для прицела;
— для обеспечения стрельбы сходу должна быть предусмотрена стабилизация поля зрения дальномера в вертикальной плоскости. Окуляр должен быть неподвижным относительно наводчика.
Учитывая, что разработка и установка в танках эффективных дальномеров являлась довольно сложной задачей, ЛКЗ считал целесообразным привлечь к совместной работе в этом направлении коллективы КБ оптических и артиллерийских предприятий (завод № 393, НИИ-58, завод № 172), а также использовать научный потенциал научно-исследовательских организаций.
С этой целью ЛКЗ представил проект ТТТ на проектирование опытных дальномеров для бронеобъектов, который мог послужить основой при окончательном формировании требований на оптических и артиллерийских заводах (совместно с танковыми) и затем утвержденных соответствующими военными ведомствами.
Согласно данному проекту ТТТ, танковый дальномер предназначался для:
— определения дистанции до видимых целей изнутри боевых рубок тяжелых и средних танков и САУ;
— корректирования огня не только собственного танка или САУ, но и соседних бронеобъектов, если в последних нет дальномеров;
— обзора горизонта наводчиком как во время движения танка, так и с места на дистанциях не доступных для обзора из прицелов ТП-47А или ТПС.
Оптические характеристики дальномера должны были быть не хуже следующих: база — 1,2 м, увеличение — 12х, поле зрения — 4°, пределы измеряемых дальностей — от 1000 до 10000 м, масса — не более 20 кг.
Величина максимальной ошибки измерения дальности не должна была превышать 100 м на дальности 5000 м и 500 м — на дальности 10000 м.
Конструкция дальномеров должна исключать возможность их расстраивания по дальности.
Установка дальномера не должна ухудшать оптических характеристик прицела (соответствовавших характеристикам ТП-47А и ТПС).
Окуляры дальномера должны быть выведены наводчику орудия.
Поле зрения дальномера в вертикальной плоскости должно быть стабилизировано, отклонение визирной линии по вертикали должно обеспечиваться в пределах от -5 до +20°.
Работа дальномера должна осуществляться как при включенном, так и при выключенном стабилизаторе поля зрения без влияния на качество видимости температурных изменений.
Производство дальномеров, включая стабилизаторы, должны основываться на элементной базе отечественного производства.
Конструктивные требования предусматривали:
— общий окулярный вывод для прицела и дальномера с расположением всех шкал в поле зрения окуляров (для исключения отрыва наводчика от окуляров при всех возможных случаях пользования прибором в бою);
— наличие неподвижного окулярного патрубка при визировании по вертикали, независимо от того, используется стабилизатор или нет. Окуляры должны регулироваться по базе глаз;
— связь дальномера с орудием с обеспечением строгой зависимости между углами возвышения орудия при выстреле и линией визирования дальномера в вертикальной плоскости, как при пользовании стабилизатором, так и при работе без него;
— автоматический ввод измеренной дальномером дальности в поле зрения окуляра на шкале прицела в соответствии с выбранным типом снаряда;
— возможность внутренней регулировки в двух плоскостях (помимо вертикальной) в диапазоне не менее ±20 т. д. (для обеспечения выверка приборов без дополнительной механической выверки за счет крепления);
— жесткое крепление прибора на кронштейне подъемного механизма пушки с исключением возможности его крепления к корпусу башни или непосредственно к ее крыше;
Скелетная схема дальномера для танка ИС-7. Эскиз Ж.Я. Котина.
— удобное для пользования расположение механизмов управления дальномером и окуляров. При измерении дальности должна быть занята только одна рука (левая) с тем, чтобы при этом возможно было корректировать наводку другой рукой с помощью механизмов наводки;
— наличие подсветки для обеспечения работы ночью или в сумерки;
— очистку защитных стекол концевых отражателей от пыли, грязи и льда;
— возможность легкого съема головок концевых отражателей изнури машины;
— защиту выходных отверстий в бронировке закрывающимися броневыми пробками изнутри машины. Освобождение от пробок также должно было осуществляться изнутри машины.
По указанным общим требованиям предлагались к разработке эскизные проекты следующих типов дальномеров (с изложением для каждого типа специфических требований, отличных от вышеизложенных).
Вертикальнобазный дальномер:
— максимальный размер диаметра трубы — не более 150 мм;
— прибор должен был выводиться через отверстие в крыше башни и при необходимости частично или полностью убираться вовнутрь машины;
— допускалось проектирование по типу вертикальнобазного монокулярного дальномера типа «Коинциденц»;
Также предлагалось исследовать возможность проектирования бинокулярного вертикальнобазного дальномера.
Горизонтальнобазный прицел-дальномер:
— диаметр горизонтальной трубы должен быть не более 120 мм, длина трубы левого концевого отражателя — не более 200 мм (уточнялась совместно с танковыми заводами). Перископичность — 250–400 мм (согласовывается с танковыми заводами). Габарит прибора по длине — не более 1300 мм. Ширина окулярного патрубка — не более 250 мм (с учетом крепежа).
При рассмотрении возможности создания универсального безбазного дальномер предлагалось:
— определить возможные параметры дальномера, основанного на использовании прицела наводчика и оптического прибора командира при отсутствии оптической связи между ними;
— определить характер необходимых при этом изменений, усложнений приборов наводчика и командира, а также характер и габариты необходимых новых узлов электромеханической связи между приборами;
— расстояние между приборами командира и наводчика взять равным 1 м.
Как уже отмечалось, данные ТТТ являлись предварительными и подлежали последующему уточнению и изменению в соответствии с результатами проектирования всех трех дальномеров.
В ноябре 1948 г. Ж.Я. Котин обратился к начальнику кафедры Военнооптических приборов Ленинградского института точной механики и оптики С.Т. Цукерману с просьбой о создании танкового стереоскопического горизонтальнобазного дальномера с тем, чтобы в 1949 г. ЛКЗ мог бы иметь разработанные материалы поданному проекту. Проект такого дальномера должен был органически сочетаться с компоновкой боевого отделения танка ИС-7 и с принятой системой управления огнем.
Согласно техническому заданию, дальномер должен был иметь базу от 1,3 до 1,6 м, десятикратное увеличение с полем зрения не менее 6°, угол поворота визирной линии в вертикальной плоскости — от -8 до +20°, измерение дальности — от 500 до 6000 м.
Угол поворота визирной линии должен был осуществляться не за счет поворота всего дальномера, а за счет поворота призм, зеркал и т. п., стем, чтобы окулярная часть прибора оставалась неподвижной относительно глаз наводчика. Максимальный диаметр трубы дальномера не должен был превышать 80 мм, перископичность дальномера — в пределах 260–280 мм, крепление в башне — на амортизаторах. Дальномер должен быть саморегулирующимся. К техническому заданию прилагалась желательная скелетная схема дальномера.
Продолжение следует