Перископ - Periscope

Для использования в других целях см. Перископ (значения).
Принцип перископа. В перископе слева используются зеркала, а в правом - призмы.
а Зеркала
б Призмы
c Глаз наблюдателя
Принцип линзы перископа. Два перископа различаются способом создания изображения. Левый использует возводящую призму, а правый - возводящую линзу и вторую плоскость изображения.
а Объектив
б Полевая линза
c Линза, формирующая изображение
d Окулярная линза
е Линза глаза наблюдателя
ж Прямоугольная призма
грамм Возводящая изображение призма

А перископ представляет собой инструмент для наблюдения за объектом, препятствием или состоянием, вокруг него или сквозь него, препятствует прямому наблюдению в зоне прямой видимости из текущего положения наблюдателя.[1][2]

В простейшем виде он состоит из внешнего корпуса с зеркала на каждом конце установить параллельно друг другу под углом 45 °. Эта форма перископа с добавлением двух простых линз служила для наблюдения в траншеях во время Первая Мировая Война. Военнослужащие также используют перископы в некоторых орудийные башни И в бронетехника.[1]

Более сложные перископы с использованием призмы или продвинутый волоконная оптика вместо зеркал и обеспечивающих увеличение работают на подводные лодки и в различных областях науки. Общая конструкция классического перископа подводной лодки очень проста: два телескопа направлены друг в друга. Если два телескопа имеют разное индивидуальное увеличение, разница между ними вызывает общее увеличение или уменьшение.

Ранние примеры

Иоганнес Гевелиус описал ранний перископ (который он назвал «полемоскопом») с линзами в 1647 году в своей работе Селенография, sive Lunae descriptio [Селенография, или описание Луны]. Гевелий увидел военное применение своему изобретению.

В 1854 г. Ипполит Мари-Дэви изобрел первый военно-морской перископ, состоящий из вертикальной трубы с двумя маленькими зеркалами, закрепленными на каждом конце под углом 45 °. Саймон Лейк использовал перископы на своих подводных лодках в 1902 году. Сэр Говард Грабб усовершенствовал устройство в Первой мировой войне.[3] Морган Робертсон (1861–1915) утверждал[4] попытался запатентовать перископ: он описал подводную лодку с помощью перископа в своих художественных произведениях.

Перископы, в некоторых случаях прикрепленные к винтовки, служил в Первая Мировая Война (1914-1918), чтобы солдаты могли видеть над вершинами траншеи, таким образом избегая попадания огня противника (особенно снайперов).[5] В перископическая винтовка Также использовалась во время войны - это была пехотная винтовка, прицеливавшаяся с помощью перископа, поэтому стрелок мог прицелиться из оружия из безопасного положения под окопным парапетом.

В течение Вторая Мировая Война (1939-1945) артиллерийские наблюдатели и офицеры использовали специально изготовленные перископические бинокли с различными креплениями. Некоторые из них также позволяли оценивать расстояние до цели, так как были спроектированы как стереоскопические дальномеры.[нужна цитата ]

Ранние примеры

Перископы бронетехники

Танки а в бронетранспортерах используются перископы: они позволяют водителям, командирам танков и другим находящимся в них пассажирам осматривать свое положение через крышу машины. До появления перископов в броне делали прорези для прямого обзора, чтобы пассажиры могли видеть наружу. Перископы позволяют видеть за пределами транспортного средства без необходимости вырезать эти более слабые обзорные отверстия в передней и боковой броне, что лучше защищает автомобиль и пассажиров.

Протекоскоп - это связанное с ним устройство перископического зрения, предназначенное для обеспечения окна в бронированной пластине, аналогичного щели для прямого обзора. Компактный перископ внутри протектоскопа позволяет заглушить обзорную щель с помощью разнесенной броневой пластины. Это предотвращает потенциальную точку попадания огня из стрелкового оружия с небольшой разницей в высоте обзора, но все же требует разрезания брони.

В контексте боевые бронированные машины, Такие как танки прибор перископического зрения может также называться епископ. В этом контексте перископ относится к устройству, которое может вращаться для обеспечения более широкого поля обзора (или фиксируется в сборке, которая может), в то время как эпископ фиксируется на месте.

Перископы также могут называться сленгом, например "шуфти-размах".[6]

360-градусные перископы Гундлаха и Виккерса

Важное развитие, Поворотный перископ Gundlach, включала вращающуюся верхнюю часть с выбираемой дополнительной призмой, которая переворачивала обзор. Это позволяло командиру танка получать 360-градусный обзор, не двигая сиденья, в том числе задний обзор за счет включения дополнительной призмы. Эта конструкция, запатентованная Рудольф Гундлах в 1936 году впервые был использован в Польский 7-ТП легкий танк (выпускался с 1935 по 1939 год).

В рамках польско-британского пре-Вторая Мировая Война военного сотрудничества, патент был продан компании Vickers-Armstrong, где он получил дальнейшее развитие для использования в Британский танки, в том числе Крестоносец, Черчилль, Валентина, и Кромвель модели как Vickers Tank Periscope MK.IV.

Технология Gundlach-Vickers была передана в Американская армия для использования в своих резервуарах, включая Шерман, построенный в соответствии с совместными требованиями Великобритании и США. Это вызвало послевоенные разногласия в судебном порядке: «После Второй мировой войны и долгого судебного разбирательства в 1947 году он, Рудольф Гундлах, получил крупную плату за патент на перископ от некоторых его производителей».[7]

В СССР также скопировал дизайн и широко использовал его в своих танках, включая Т-34 и Т-70. Копии созданы на базе британских автомобилей по ленд-лизу, и многие детали остаются взаимозаменяемыми. Германия также сделал и использовал копии.[8]

Перископические прицелы

Перископический Достопримечательности были также введены во время Второй мировой войны. В британском использовании перископ Vickers был снабжен прицельными линиями, что позволяло прямое выравнивание передней и задней призм для получения точного направления. На более поздних танках, таких как Черчилль и Кромвель, эпископ с аналогичной маркировкой служил резервным прицельным механизмом, совмещенным с лопастным прицелом на крыше башни.

Позже танки Sherman американского производства и британские Центурион и Возничий танки заменили основной оптический прицел на настоящий перископический прицел в основной роли. Перископический прицел был связан с самим орудием, что позволяло фиксировать угол возвышения (поворот фиксировался как часть вращающейся башни). Прицельные приспособления составляли часть общего перископа, обеспечивая наводчику более широкий обзор, чем это было возможно ранее с оптическим прицелом.

Современные специализированные перископы ББМ

При современном использовании специализированные перископы также могут обеспечивать ночное видение. Встроенный перископ изображения (EIP), разработанный и запатентованный Kent Periscopes, обеспечивает стандартные функции перископа Unity Vision для обычного дневного наблюдения за окружающей средой автомобиля, а также возможность отображать цифровые изображения с ряда автомобильных датчиков и камер (в том числе тепловизионных и слабосветовых ) таким образом, что результирующее изображение кажется «встроенным» внутри устройства и проецируется в удобных для просмотра положениях.

Использование на море

Перископы позволяют подводной лодке, когда она погружена на относительно небольшую глубину, визуально искать ближайшие цели и угрозы на поверхности воды и в воздухе. Когда подводная лодка не используется, перископ убирается в корпус. Командир подводной лодки в тактических условиях должен проявлять осмотрительность при использовании своего перископа, так как он создает видимый след (а также может быть обнаружен радаром).[9][10]), выдавая позицию подводной лодки.

Мари-Дэви построила простой фиксированный морской перископ с использованием зеркал в 1854 году. Томас Даути из военно-морского флота США позже изобрел призматическую версию для использования в американская гражданская война 1861–65.

На подводных лодках рано появились перископы. Капитан Артур Кребс адаптировал два на экспериментальной французской подводной лодке Gymnote в 1888 и 1889 годах. Испанский изобретатель Исаак Пераль оборудовал свою подводную лодку Пераль (разработан в 1886 году, но запущен 8 сентября 1888 года) со стационарным неотдвижным перископом, в котором использовалась комбинация призм для передачи изображения подводнику. (Пераль также разработал примитивный гироскоп для подводной навигации и впервые применил способность стрелять живыми торпедами, находясь под водой.[11][ненадежный источник? ])

Изобретение складного перископа для использования в подводной войне обычно приписывают[кем? ] к Саймон Лейк в 1902 году. Лейк назвал свое устройство омнископ или же скаломнископ.[нужна цитата ]

По состоянию на 2009 год современные подводные перископы включают линзы для увеличения и функционируют как телескопы. Обычно они нанимают призмы и полное внутреннее отражение вместо зеркал, потому что призмы, которые не требуют покрытия на отражающей поверхности, гораздо более прочны, чем зеркала. Они могут иметь дополнительные оптические возможности, такие как дальномер и нацеливание. В механических системах перископов подводных лодок обычно используются гидравлика и должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать сопротивление воды. Шасси перископа может также поддерживать радио или радарную антенну.

Подводные лодки традиционно имели два перископа; перископ навигации или наблюдения и перископ целеуказания или командира. Первоначально эти перископы военно-морского флота устанавливались в боевая рубка, одна впереди другой в узких корпусах дизель-электрических подводных лодок. В гораздо более широких корпусах недавних Подводные лодки ВМС США работают бок о бок. Прицел, используемый для сканирования морской поверхности и неба, обычно имел широкое поле зрения и не имел увеличения или увеличения с малым увеличением. Перископ прицеливания или "атакующий", для сравнения, имел более узкое поле зрения и большее увеличение. Во время Второй мировой войны и на более ранних подводных лодках это был единственный способ сбора данных о цели для точного ведения огня. торпеда, поскольку сонар еще не был достаточно продвинутым для этой цели (дальность действия гидролокатора требовала излучения электронного «пинга», который выдавал местоположение подводной лодки), и большинство торпед были неуправляемыми.

Подводные лодки 21-го века не обязательно имеют перископы. В ВМС США с Вирджинияподводные лодки класса и Королевский флот с Подводные лодки класса Astute вместо этого используйте фотоника мачты,[12] инициированный Королевский флот с HMS Trenchant, которые поднимают над водой электронный датчик изображения. Сигналы от набора датчиков передаются в электронном виде на рабочие станции в центре управления подводной лодкой. Хотя кабели, несущие сигнал, должны проходить через корпус подводной лодки, они используют гораздо меньшие и более легко закрываемые - а следовательно, менее дорогие и безопасные - отверстия в корпусе, чем те, которые требуются для перископов. Отсутствие телескопической трубы, проходящей через боевую рубку, также дает большую свободу в проектировании прочного корпуса и размещении внутреннего оборудования.

Использование на море

  • Офицер у перископа в диспетчерской подводной лодки ВМС США во время Второй мировой войны.

  • Подводный монокуляр атакующий перископ

  • Японский торпедный эсминец Ямакадзе сфотографировано через перископ USS Наутилус, 25 июня 1942 г.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Брюс Х. Уокер (2000). Оптический дизайн для визуальных систем. SPIE Press. п. 117. ISBN  978-0-8194-3886-7.
  2. ^ Подводный перископ: объяснение принципов его конструкции вместе с описанием основных характеристик перископов Barr и Stroud. Barr and Stroud Limited. 1928 г.
  3. ^ История перископа - Изобретатели - About.com
  4. ^ Морган Робертсон, The Schenectady Gazette, Пятница, утро, 26 марта 1913 г., стр.19.
  5. ^ Первая мировая война - Уиллмотт, H.P .; Дорлинг Киндерсли, 2003, стр.111
  6. ^ https://books.google.com/books?id=IAjyQdFwh4UC&pg=PA1065&lpg=PA1065&dq=shuftiscope+periscope
  7. ^ Рудольф Гундлах
  8. ^ Не только загадка ... майор Рудольф Гундлах (1892–1957) и его изобретение), Варшава-Лондон, 1999
  9. ^ Петти, Дэн. "ВМС США - Подшивка: РЛС AN / SPS-74 (V)". www.navy.mil. Получено 2017-11-29.
  10. ^ Усборн, Джеффри; Гриффит, Дейл; Юань, Ребекка В. (1997). "Радар обнаружения перископа" (PDF). ТЕХНИЧЕСКИЙ ДАЙДЖЕСТ ДЖОНС ХОПКИНС APL. 18: 125.
  11. ^ Подводная лодка Эль-Арма, Испания
  12. ^ Britannica Educational Publishing (1 ноября 2011 г.). Война на море и в воздухе. Британника Образовательное Издательство. п. 65. ISBN  978-1-61530-753-1.

внешняя ссылка