Стабилизатор орудия — это устройство, облегчающее наведение артиллерийского орудия за счет компенсации движения платформы, на которой оно установлено. Для военно-морских применений см. Система управления огнем корабельного орудия . Движущиеся наземные системы, как правило, требуют более специализированной стабилизации. Из-за необходимости вести огонь в движении танки во Второй мировой войне в некоторой степени использовали стабилизацию, но она стала обычным явлением в последующие десятилетия во время Холодной войны .
Наводчик раннего танка Matilda II поднимал и опускал орудие вручную, а также имел наплечник, с помощью которого он мог устойчиво поддерживать его во время движения танка, стоя.
Основное вооружение большинства американских танков было стабилизировано по высоте, начиная с легкого танка M3A1 и среднего танка M3 в ноябре 1941 года. За исключением танков M4 Sherman , оснащенных 105-мм пушкой , все танки американского производства имели систему стабилизации высоты орудия, пригодную для использования на низких скоростях. [1] Все американские танки были стабилизированы по крайней мере к 1944 году. [2] Некоторые попытки стабилизировать советские танковые орудия были предприняты еще в 1938 году. [3] [4]
Американские танки, оснащенные одноплоскостной стабилизацией возвышения орудия, оказались более эффективными при поражении целей при движении со скоростью до 10 миль в час с использованием системы стабилизации. Однако ее использование в войне было ограничено, поскольку британцы не использовали ее в своих американских транспортных средствах по ленд-лизу , а американские войска утратили свою квалификацию, поскольку менее подготовленные члены экипажей заменили экипажи, которые годами тренировались на своих транспортных средствах в США перед развертыванием. Экипажи не знали, как использовать стабилизацию; кроме того, большинство американских танков стреляли с места. Отсутствие технического обслуживания также сократило ее использование. В некоторых подразделениях экипажи клялись ей; в других они удалили систему.
После войны британские, а затем и советские конструкторы танков разработали улучшенные стабилизаторы орудия. В 1948 году британский Centurion Mk. 3 впервые в серийном танке использовал двухплоскостную систему стабилизации, а в 1954 году был представлен комплекс стабилизаторов STP-1 для T-54A , и с тех пор подобные системы стали применяться практически на всех советских танках. [5] США не использовали стабилизацию орудия ни в одном из своих средних и основных боевых танков до тех пор, пока в начале 1970-х годов не был разработан пакет модернизации Add-On Stabilization (AOS) для M60A1 , хотя легкий танк M551 Sheridan , представленный в 1967 году, был оснащен стабилизатором орудия.
В 1960 году Западная Германия создала прототип уникальной трехосной стабилизированной башни на расширенном шасси Leopard 1. Основная пушка оставалась неподвижной, в то время как башня вращалась обычным образом для горизонтального наведения и использовала колебание для вертикального выравнивания. Кроме того, башня могла наклоняться влево или вправо по третьей оси для внесения поправок на прицеливание на неровной местности. Все движения башни были исключительно силовыми, без ручного управления. Конструкция оказалась экономически неэффективной и в конечном итоге не была принята, но извлеченные уроки были перенесены в другие исследования FCS.
Существует множество форм стабилизации орудия. Простой одноплоскостной стабилизатор стабилизирует только по вертикальной оси, а двухплоскостной стабилизатор стабилизирует как вертикальную, так и горизонтальную ось.
Механизм обычно включает в себя угловое опорное устройство, такое как механический или оптический гироскоп и сервомеханизмы . В случае танка один сервопривод стабилизирует башню, а другой — возвышение орудия. Это было опробовано в конце 1944-1945 годов и продолжалось после войны. Во Второй мировой войне с помощью гироскопа стабилизировалось только возвышение орудия. [1] Входные данные подавались непосредственно на орудие. Затем прицеливание осуществляется управляющим входным сигналом на механизм, а не непосредственно на орудие. Управляющий механизм обычно имеет другие функции, такие как применение угла возвышения и ведение цели в соответствии с ее скоростью, что делает его системой управления огнем , а некоторые орудия полностью автоматические.
Стабилизация была добавлена для башни, удерживая башню направленной в направлении, куда ее поместил наводчик, независимо от направления корпуса. При стабилизации и пушки, и башни пушка оставалась направленной туда, куда был направлен прицел пушки, независимо от движения танка, если только не были превышены пределы возвышения или склонения. Это была механическая, а затем электрическая система, вводящая данные в механические, а затем в электрические или гидравлические системы двигателя, управляющие движением пушки на основе ввода от одной гироскопической системы, для пушки, или двух, также для башни. Этот тип системы с возможностью почти равняться точности стрельбы пушки с полной остановки, был введен в американский танк M60A1 в начале 1970-х годов. [6] Также была разработана альтернативная система, в которой вместо стабилизации пушки стабилизировались прицелы пушки, и пушка стреляла, когда ее цель совпадала с положением прицела пушки. Это позволяло поднимать или опускать орудие независимо от прицела, что позволяло использовать автоматы заряжания, когда орудие перемещалось для заряжания, а затем возвращалось в положение, соответствующее направлению прицела.
Стабилизация пушки как по вертикали, так и по горизонтали добавила другие улучшения. Они включали определение дальности с помощью стереоскопических, затем визуальных дальномеров совпадения, затем лазерных дальномеров, которые были введены в конце 1970-х годов. Был добавлен аналоговый, а затем и цифровой компьютер, который имел входные данные по дальности. Также входными данными была скорость вращения башни. Компьютер принимал входные данные по дальности, чтобы использовать скорость вращения башни для определения упреждения, необходимого для поражения движущейся цели, вычисляя ее скорость. К этому добавлялся износ ствола, определяемый количеством и типами выпущенных боеприпасов, температура пороха боеприпаса, измеряемая термометрами в отсеке боеприпасов, направление и скорость ветра в месте расположения огневого танка, измеряемые датчиками на крыше башни, и провисание ствола путем измерения местоположения установленной на стволе системы отсчета вблизи дула. Провисание ствола также ограничивалось изоляцией ствола, чтобы он равномерно расширялся и сжимался по всей длине. Это позволяет современному танку, использующему существующие системы стабилизации, поражать цель, движущуюся со скоростью тридцать миль в час, при этом сам двигаясь с той же скоростью на дальности 2000 метров и более, с такой же точностью, как если бы он стоял на месте.