La tarea principal del tanque es garantizar el disparo efectivo de un cañón desde un lugar y en movimiento en cualquier condición meteorológica contra un objetivo en movimiento y estacionario. Para solucionar este problema, el tanque cuenta con dispositivos y sistemas que brindan búsqueda y detección de un objetivo, apuntando un arma a un objetivo y teniendo en cuenta todos los parámetros que afectan la precisión del disparo.
En los tanques soviéticos y extranjeros hasta los años 70, el FCS no existía, había un conjunto de dispositivos ópticos y optoelectrónicos y miras con un campo de visión no estabilizado y telémetros ópticos que no proporcionaban la precisión necesaria para medir el alcance al objetivo. Poco a poco, se introdujeron en los tanques dispositivos con estabilización del campo de visión y estabilizadores de armas, lo que permitió al artillero mantener la marca de puntería y el arma en el objetivo mientras el tanque se movía. Antes de disparar, el artillero tenía que determinar una serie de parámetros que afectan la precisión del disparo y tenerlos en cuenta al disparar.
En tales condiciones, la precisión del disparo no podría ser alta. Se requerían dispositivos para garantizar el registro automático de los parámetros de disparo, independientemente de la habilidad del artillero.
La complejidad de la tarea se explica por el conjunto demasiado grande de parámetros que afectan al disparo y la incapacidad del artillero para tenerlos en cuenta con precisión. Los siguientes grupos de parámetros afectan la precisión de disparo de un cañón de tanque:
- balística del sistema cañón-proyectil, teniendo en cuenta las condiciones meteorológicas de disparo;
- precisión de puntería;
- la precisión de la alineación de la línea de puntería y el eje del orificio del cañón;
- la cinemática del movimiento del tanque y el objetivo.
Balística para cada tipo de proyectil depende de las siguientes características:
- alcance al objetivo;
- la velocidad inicial del proyectil, determinada por:
a) la temperatura de la pólvora (carga) en el momento del disparo;
b) desgaste del orificio del cañón del arma;
d) la calidad de la pólvora y el cumplimiento de los requisitos técnicos de la vaina del cartucho;
- la velocidad del viento cruzado en la trayectoria del proyectil;
- la velocidad del viento longitudinal en la trayectoria del proyectil;
- presión del aire;
- temperatura del aire;
- exactitud de conformidad de la geometría del proyectil con la documentación técnica y tecnológica.
Precisión de apuntar depende de las siguientes características:
- precisión de la estabilización de la línea de puntería vertical y horizontalmente;
- precisión de la transmisión de imágenes del campo de visión por unidades ópticas, electrónicas y mecánicas de la vista desde la ventana de entrada hasta el ocular de la vista;
- características ópticas de la vista.
Precisión de alineación de la línea de visión y el eje del orificio del cañón de la pistola depende de:
- precisión de la estabilización del arma en direcciones vertical y horizontal;
- precisión de transmisión de la posición de la línea de puntería verticalmente en relación con el arma;
- desplazamiento de la línea de puntería de la mira a lo largo del horizonte con respecto al eje de la perforación del cañón;
- flexión del cañón de la pistola;
- la velocidad angular del movimiento vertical del arma en el momento del disparo.
Cinemática del movimiento del tanque y del objetivo caracterizado por:
- velocidad radial y angular del tanque;
- velocidad radial y angular del objetivo;
- el balanceo del eje de los pasadores de la pistola.
Las características balísticas de un cañón de tanque se establecen en la tabla de disparo, que contiene información sobre ángulos de puntería, tiempo de vuelo al objetivo y correcciones para la corrección de datos balísticos según el alcance del objetivo y las condiciones de disparo.
De todas las características, la precisión para determinar el rango al objetivo tiene la mayor influencia, por lo tanto, para la OMS era fundamentalmente importante utilizar un telémetro preciso, que apareció solo con la introducción de telémetros láser, que garantizan la precisión necesaria independientemente del rango al objetivo.
Del conjunto de características que afectan la precisión del disparo de un tanque, se puede ver que toda la tarea solo se puede resolver con una computadora especial. De las dos docenas de características, la precisión requerida de algunas de ellas puede ser proporcionada por los medios técnicos de la mira y el estabilizador del arma (precisión de puntería, precisión de estabilización del arma, precisión de transferir la línea de puntería en relación con el arma), y el resto puede ser determinado por métodos directos o indirectos por los sensores de información de entrada y tener en cuenta con la generación automática e introducción de las correcciones correspondientes por parte del ordenador balístico durante el disparo.
El principio de funcionamiento del computador balístico del tanque se basa en la formación en la memoria del computador de curvas balísticas para cada tipo de proyectil mediante el método de aproximación lineal por partes de las tablas de disparo en función del alcance, condiciones meteorológicas balísticas y cinemáticas de movimiento del tanque y el objetivo durante el disparo.
Con base en estos datos, se calcula el ángulo de puntería vertical del cañón y el tiempo de vuelo del proyectil al objetivo, según el cual, teniendo en cuenta la velocidad angular y radial del tanque y el objetivo, el ángulo de avance lateral a lo largo del horizonte se determina. Los ángulos de puntería y el paso lateral a través del sensor de ángulo de la posición de la línea de puntería en relación con el arma se introducen en los accionamientos del estabilizador de armas y el arma no coincide con la línea de puntería en estos ángulos. Para ello, se necesita una vista con estabilización independiente del campo de visión a lo largo de la vertical y el horizonte.
Un sistema de este tipo para preparar y disparar un tiro proporciona la mayor precisión de disparo y un trabajo de artillero simple y elemental. Solo tiene que colocar la marca de puntería en el objetivo, medir el alcance al objetivo presionando el botón y mantener la marca de puntería en el objetivo antes de disparar.
La introducción de un telémetro láser y una computadora balística de tanque en un tanque llevó a cambios revolucionarios en la creación de un sistema de control de fuego de tanque, que combinaba una mira, un telémetro láser, un estabilizador de armas, una computadora balística de tanque y sensores de información de entrada. en un solo complejo automatizado. El sistema proporciona una recopilación automática de información sobre las condiciones de disparo, el cálculo de los ángulos de puntería y el avance lateral y su introducción en los accionamientos del cañón y la torreta.
Las primeras calculadoras balísticas mecánicas (máquinas sumadoras) aparecieron en los tanques estadounidenses y en los M48 y M60. Eran imperfectos y poco fiables, casi imposibles de usar. El artillero tuvo que marcar manualmente el rango en la calculadora y las correcciones calculadas se ingresaron en la mira a través de un accionamiento mecánico.
En el M60A1 (1965), la computadora mecánica fue reemplazada por una computadora electrónica analógica a digital, y en la modificación M60A2 (1971), se instaló la computadora digital M21, que procesa automáticamente la información sobre la distancia desde el telémetro láser y Sensores de información de entrada (velocidad y dirección de movimiento del tanque y objetivo, velocidad y dirección del viento, balanceo del eje del cañón). Los datos sobre la temperatura y presión del aire, la temperatura de carga y el desgaste del cañón de la pistola se ingresaron manualmente.
La vista tenía estabilización vertical y horizontal del campo de visión que dependía del estabilizador del arma, y era imposible ingresar automáticamente los ángulos de puntería y de avance en los accionamientos del cañón y la torreta.
Se instaló una computadora balística digital FLER-H en el tanque Leopard A4 (1974), que procesa la información del telémetro láser y los sensores de información de entrada de la misma manera que en el tanque M60A2. En los tanques Leopard 2 (1974) y M1 (1974), se utilizaron computadoras balísticas digitales, operando con el mismo principio y con los mismos conjuntos de sensores de información de entrada.
El primer TBV analógico-digital soviético se introdujo en el LMS en los primeros lotes del tanque T-64B (1973) y posteriormente fue reemplazado por un TBV digital 1V517 (1976). La computadora balística procesó automáticamente la información de un telémetro láser y sensores de datos de entrada: un sensor de velocidad del tanque, un sensor de posición de la torreta en relación con el casco del tanque, una señal del panel de guía del artillero (que se usó para calcular la velocidad y la dirección del movimiento del tanque y el objetivo), un sensor de velocidad de viento cruzado, sensor de balanceo del eje de los pasadores de la pistola. Los datos sobre la temperatura y presión del aire, la temperatura de carga y el desgaste del cañón de la pistola se ingresaron manualmente.
La mira del artillero tenía una estabilización independiente del campo de visión y los ángulos de puntería lateral y de puntería del TBV calculados se introducían automáticamente en los accionamientos del cañón y la torreta, manteniendo la marca de mira del artillero inmóvil.
Las computadoras balísticas de tanques soviéticos se desarrollaron en el laboratorio de la sucursal del Instituto de Tecnología Electrónica de Moscú (MIET) y se introdujeron en la producción en masa, ya que en ese momento la industria no tenía experiencia en el desarrollo de tales dispositivos. La computadora balística 1В517 fue la primera computadora balística digital soviética para un tanque, posteriormente MIET desarrolló y adoptó una serie de computadoras balísticas para todos los tanques y artillería soviéticos. El MIET también inició los primeros estudios sobre la creación de un sistema integrado de información y control de tanques.
En el MSA de primera generación, una parte significativa de las características que afectan la precisión del disparo se ingresaron manualmente en el TBV. Con la mejora del LMS, este problema se resolvió, casi todas las características ahora se determinan y se ingresan en el TBV automáticamente.
La velocidad inicial del proyectil, que depende del desgaste del orificio del cañón del arma, la temperatura y la calidad de la pólvora, comenzó a registrarse mediante un dispositivo para determinar la velocidad del proyectil al salir volando del arma, instalado en el cañón de la pistola. Con la ayuda de este dispositivo, TBV genera automáticamente una corrección por el cambio en la velocidad del proyectil de la tabla para el segundo y siguientes disparos de este tipo de proyectil.
La curva del cañón de la pistola, que cambia según el calentamiento del cañón durante el fuego de tempo e incluso de la luz solar, comenzó a ser tomada en cuenta por el medidor de flexión, que también está instalado en el cañón de la pistola. La alineación de la línea de puntería de la mira a lo largo del horizonte y el eje del orificio del cañón de la pistola comenzó a llevarse a cabo no a un rango promedio constante, sino de acuerdo con el rango TBV calculado en la ubicación del objetivo.
La temperatura y la presión del aire, el viento cruzado y la velocidad del viento longitudinal se tienen en cuenta automáticamente y se ingresan en el TBV utilizando un sensor de estado de la atmósfera complejo instalado en la torreta del tanque.
