Краткая характеристика оптических приборов

Оптикой называется раздел физики, который изучает явления и свойства света. Оптическими приборами принято называть такие приборы, устройство которых основано на законах распространения света. К ним относятся микроскопы, телескопы, фотоаппараты и многие другие приборы. К военным оптическим приборам при­надлежат стереотрубы, прожекторы, бинокли, перископы, оптиче­ские прицелы и др.

Оптические прицелы характеризуются такими параметрами, как увеличение, или кратность, поле зрения, диаметр входного зрачка, диаметр выходного зрачка, удаление, или вынос выходно­го зрачка.

Увеличение или кратность - основная характеристика оп­тического прицела. Видимым увеличением называется отношение величины предмета, наблюдаемого в оптическом прицеле, к вели­чине того же предмета, рассматриваемого невооруженным глазом, или, что то же самое, отношением тангенса угла,, под которым на­блюдается изображение, созданное оптической системой, к тан­генсу угла, под которым предмет виден невооруженным глазом. Увеличение изображения через оптический прицел воспринимает­ся стрелком как его приближение, при этом дистанция до цели уменьшается на величину, равную кратности.

Таким образом, число, показывающее во сколько раз увели­чивается (приближается) предмет при рассматривании его в опти­ческий прибор по сравнению с его величиной (удалением) при рассматривании невооруженным глазом, определяет увеличение (кратность) данного оптического прибора. Кратность обозначается знаком "х". В настоящее время выпускаются прицелы с увеличе­нием от 1,5^х до 40^х.

Входной зрачок - отверстие, ограничивающее пучок лучей, падающих, на объектив. Для прицелов входной зрачок равен диаметру линзы объектива. Величина входного зрачка определяет светосилу прицела: чем больше зрачок, тем больше светосила. Прицелы с повышенной светосилой позволяют вести наблюдение и целиться в условиях низкой освещенности, в сумерках, а но­чью - по подсвеченным целям.

Если любой оптический прибор направить объективом в сторо­ну источника света, а за окуляром подставить темный экран, при­ближая и удаляя его от окуляра, то на каком-то определенном удале­нии экрана от окуляра на экране появится выходной зрачок - светлое круглое пятно. Удаление выходного зрачка у каждого оптического прибора разное, оно зависит от назначения данного прибора.

Таким образом, выходной зрачок - изображение входного зрачка, выдаваемое оптической системой прицела. Выходной зра­чок, являясь уменьшенным изображением входного зрачка (свобод­ного отверстия объекта), во сколько раз меньше его, во столько раз увеличивает (приближает) данный оптический прибор, то есть диаметр выходного зрачка равен диаметру входного, деленному на кратность. При наблюдении и прицеливании глаз стрелка должен быть совмещен с выходным зрачком, прицела. При их несовпадении в продольном или поперечном направлениях будет наблюдаться час­тичное затенение поля зрения. Размер зрачка человеческого глаза меняется от 2 мм в яркий солнечный день до 7 - в глубоких сумер­ках и ночью. Следовательно, чем больше размер выходного зрачка прицела, тем проще и удобнее вести наблюдение и прицеливание.

Удаление, иливынос выходного зрачка - расстояние между последней линзой окуляра и положением выходного зрачка и, со­ответственно, глаза стрелка. Чтобы избежать травмы при выстре­ле, вынос зрачка оптических прицелов, используемых на стрелко­вом оружии, не должен быть меньше 50 мм.

Полезрения. Полем зрения оптического прибора называется участок местности, видимой одновременно при наблюдении в не­подвижный оптический прицел. Чем больше поле зрения оптиче­ского прибора, тем удобнее отыскивать цели на поле боя. Большое поле зрения является также наиболее выгодным при стрельбе по движущимся целям.

Поле зрения выражается в угловой или линейной мере. Ли­нейное поле зрения определяется размером наблюдаемого про­странства на заданной дистанции.

Поле зрения и увеличение прицела - зависимые величины. Чем больше увеличение, тем меньше поле зрения, и наоборот. На величину поля зрения также оказывает влияние диаметр окуляра, и чем меньше удаление выходного зрачка, тем больше поле зрения.

Светосила. Одним из главных свойств оптического прибора является яркость изображения рассматриваемого предмета. Степень яркости изображения определяет светосила оптического прибора.

Светосилой называется отношение освещенности предмета, рассматриваемого в оптический прибор, к освещенности того же предмета при рассматривании его невооруженным глазом.

Светосила каждого оптического прибора определяется квад­ратом диаметра выходного зрачка. Светосила 36 мм² считается нормальной. Наиболее выгодно применять оптические приборы с повышенной светосилой, особенно пользуясь таковыми ночью или в условиях ограниченной видимости. Увеличения светосилы опти­ческих приборов можно добиться путем применения лучших и наиболее сильных оптических стекол.

В таблице 1 показана зависимость между светосилой и по­лезным отверстием объектива (входного зрачка) при различных увеличениях.

Таблица 1

Примечание. Полезное отверстие объектива для каждого из при­веденных увеличении определено путем приближенного вычисления.

Разрешающая сила. Разрешающая сила оптического прибо­ра есть наименьшая угловая величина между двумя точками, кото­рые можно видеть раздельно в данный оптический прибор.

Разрешающую силу каждого оптического прибора определя­ют в сравнении с разрешающей силой нормального человеческого глаза 60" (шестьдесят секунд или одна минута).

Чтобы найти разрешающую силу оптического прибора, необ­ходимо разрешающую силу глаза разделить на увеличение (крат­ность) оптического прибора. Например, разрешающая сила бинок­ля равна - 60" 6=10" (десять секунд).

Таким образом, разрешающая сила прибора зависит от уве­личения (кратности) оптического Прибора. Чем больше увеличе­нии (кратность) оптического прибора, тем меньшую угловую ве­личину он способен воспринять.

Оптические прицелы подразделяются на два основных клас­са: прицелы с постоянным увеличением и прицелы с переменным увеличением (панкратические). Выпускаются прицелы с постоян­ным увеличением следующих кратностей: 1.5^х, 2^х, 2.5^х, 3^х, 4^х, 6^х, 8^x,10^x, 12^x, 16^х, 20^х, 24^х, 36^х.

Прицелы небольшой кратности (от 1.5" до 4^х) обладают боль­шим полем зрения - от 10° до 30° и яркостью изображения. При­целы с небольшой кратностью лучше использовать в условиях недостаточной освещенности, по движущимся целям, на близких дистанциях (до 150 метров) и других случаях, когда необходимо большое поле зрения.

Прицелы высокой кратности (от 16^х до 36^х) имеют малое по­ле зрения - 1,3°-0,5°. Прицелы с большой кратностью целесооб­разно использовать при стрельбе по неподвижным и малоразмер­ным целям с известного расстояния на дистанциях свыше 600 мет­ров. Оружие, оснащенное такими прицелами, должно быть закреплено, поскольку даже незначительная вибрация приводит к изменению положения цели в поле зрения стрелка.

Оптимальными являются прицелы средней кратности от 6^х до 12^х, и имеющие поле зрения 5-10°.

Панкратические прицелы позволяют плавно изменять крат­ность и наблюдать за целью непрерывно - от ее поиска при малом увеличении и большом поле зрения до детального рассматрива­ния - при большом.

Непрерывное изменение увеличения прицела достигается за счет применения объектива с переменным фокусным расстоянием или оборачивающей системы с переменной кратностью. Панкратичность прицела характеризуется отношением максимального и минимального увеличения, которое изменяется от 2.2^x до 5^х. Неко­торые модели панкратических прицелов позволяют определять дистанцию и автоматически вводить необходимый угол прицели­вания при стрельбе по целям с известными параметрами. Их дей­ствие основано на использовании определения дальности по рас­положению базы на цели.

Прицелы с переменным увеличением сочетают в себе качест­ва прицелов высокой, средней и низкой кратности. Их лучше всего использовать в меняющихся условиях освещенности.

Практика показала, что винтовочные прицелы, имеющие 4-кратное увеличение при поле зрения порядка 6°, являются наи­более удобными для решения огневых задач, возлагаемых на снайпера. Примером такого устройства может служить стоящий на воо­ружении отечественный прицел снайперский оптический ПСО-1 (рис. 8). Для поражения цели на расстоянии от 400 до 1000 и более метров необходимы оптические устройства с увеличением порядка 7-13 крат, обладающие достаточной светосилой и обеспечивающие по возможности широкий угол зрения. К данной категории прице­лов можно отнести ПОС 12х54. В борьбе со снайперами, особенно использующими легкобронированные укрытия, хорошо зареко­мендовали себя дневные прицелы Пинкертон-01, Пинкертон-03, ПКС-07. Они имеют ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с прицелами типа ПСО: возможность работы как при включенном, так и при выключенном питании (режим красная-черная точка), возможность резко увеличить скорострельность и точность при­цельной стрельбы по быстроперемещающимся целям, возможность наблюдения цели двумя глазами и введения поправок под балли­стику различных типов патронов.

Основные данные некоторых отечественных оптических при­целов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: