Стабилизатор орудия — устройство, облегчающее наведение артиллерийского орудия за счет компенсации движения платформы, на которой оно установлено. Для военно-морского применения см. « Система управления огнем корабельных орудий» . Движущиеся наземные системы, как правило, требуют более специализированной стабилизации. Из-за необходимости вести огонь во время движения танки во время Второй мировой войны в некоторой степени использовали стабилизацию, но в последующие десятилетия, во время холодной войны, это стало обычным явлением .
Наводчик раннего танка «Матильда II» вручную поднимал и опускал орудие и имел плечевой упор, с помощью которого он мог устойчиво поддерживать его во время движения танка, пока он стоял.
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 со 105-мм пушкой , все танки американского производства имели систему стабилизации орудия по высоте, которую можно было использовать на высоте низкие скорости. [1] Все танки США были стабилизированы по крайней мере к 1944 году. [2] Некоторые попытки стабилизировать советские танковые орудия были предприняты ещё в 1938 году. [3] [4]
Американские танки, оснащенные одноплоскостной стабилизацией угла возвышения, оказались более эффективными при поражении целей при движении со скоростью до 10 миль в час с использованием системы стабилизации. Однако его использование в войне было ограниченным, поскольку британцы не использовали его в своих машинах , полученных по ленд-лизу в США , а американские войска утратили свою квалификацию, поскольку менее обученные члены экипажа заменили экипажи, которые годами обучались на своих машинах в США, прежде чем развертывание. Экипажи не умели пользоваться стабилизацией; Кроме того, большинство американских танков вели огонь стоя. Отсутствие обслуживания также сократило его использование. В некоторых частях его придерживались экипажи; в других они удалили систему.
В послевоенное время британские, а затем и советские конструкторы танков разработали улучшенные стабилизаторы орудия. В 1948 году британский Centurion Mk. 3 впервые в серийном танке была установлена двухплоскостная система стабилизации, а в 1954 году для Т-54А был введен комплекс стабилизаторов СТП-1 , и с тех пор подобные системы будут устанавливаться практически на всех советских танках. [5] США не будут использовать стабилизацию орудия ни в одном из своих средних и основных боевых танков до тех пор, пока в начале 1970-х годов для M60A1 не будет разработан пакет модернизации дополнительной стабилизации (AOS) , хотя легкий танк M551 Sheridan , представленный в 1967 году, был оснащен стабилизатором орудия.
В 1960 году Западная Германия создала прототип уникальной экспериментальной трехосной стабилизированной башни на расширенном шасси Leopard 1 . Основная пушка оставалась неподвижной, а башня обычно вращалась для горизонтального наведения и использовала колебания для вертикального наведения. Кроме того, башня могла наклоняться влево или вправо по третьей оси для корректировки прицеливания на неровной местности. Все движения башни были исключительно механическими, без ручного управления. Проект оказался экономически неэффективным и в конечном итоге не был принят, но извлеченные уроки были перенесены в другие исследования FCS.
Существует множество форм стабилизации пушки. Простой одноплоскостной стабилизатор стабилизирует только по вертикальной оси, а двухплоскостной стабилизатор стабилизирует как по вертикальной, так и по горизонтальной оси.
Механизм обычно включает в себя угловое опорное устройство, например механический или оптический гироскоп , и сервомеханизмы . В случае с танком один сервопривод стабилизирует башню, а другой — высоту орудия. Эксперименты с этим проводились в конце 1944–1945 годов и продолжались после войны. Во время Второй мировой войны с помощью гироскопа стабилизировался только угол возвышения орудия. [1] Вход был непосредственно в пистолет. В этом случае прицеливание осуществляется с помощью управляющего сигнала на механизме, а не непосредственно на пистолете. Механизм управления обычно имеет другие функции, такие как применение превышения высоты и уведение цели в соответствии с ее скоростью, что делает его системой управления огнем , а некоторые орудия полностью автоматические.
Для башни была добавлена стабилизация, позволяющая удерживать башню направленной в том направлении, в котором ее разместил наводчик, независимо от направления корпуса. Когда и орудие, и башня стабилизированы, орудие будет оставаться направленным туда, куда был направлен прицел, независимо от движения танка, если только не будут превышены пределы возвышения или опускания. Это была механическая, затем электрическая система, подключавшаяся к механическим, а затем к электрическим или гидравлическим системам двигателей, управляющая движением орудия на основе сигналов от одной гироскопической системы для орудия или двух, также для башни. Этот тип системы, способный почти сравняться по точности стрельбы с пушкой с полной остановки, был внедрен на американский танк М60А1 в начале 1970-х годов. [6] Также была разработана альтернативная система, в которой вместо стабилизации орудия стабилизировались прицелы, и орудие стреляло, когда его прицел совпадал с положением прицела. Это позволяло орудию подниматься или опускаться без прицела, позволяя использовать автоматы заряжания там, где орудие движется для заряжания, а затем обратно, чтобы соответствовать тому месту, куда указывает прицел.
К другим улучшениям добавилась стабилизация орудия как по вертикали, так и по вертикали. К ним относятся определение дальности с помощью стереоскопических, затем визуальных дальномеров по совпадению, а затем лазерных дальномеров, которые были представлены в конце 1970-х годов. Был добавлен аналоговый, а затем и цифровой компьютер, который имел вход диапазона. Также вводилась скорость вращения башни. Компьютер воспользовался входными данными о дальности и использовал скорость вращения башни для определения упреждения, необходимого для поражения движущейся цели, путем расчета ее скорости. К этому добавлялись износ ствола, определяемый количеством и типами выпущенных боеприпасов, температура боевого пороха, измеряемая термометрами в боекомплекте, направление и скорость ветра в месте нахождения стреляющего танка, измеряемая датчиками на крыше башни. и наклон ствола путем измерения положения системы отсчета, установленной на стволе, рядом с дульным срезом. Провисание ствола также было ограничено за счет его изоляции, чтобы он расширялся и сжимался равномерно по всей длине. Это позволяет современному танку с использованием нынешних систем стабилизации поражать цель, движущуюся тридцать миль в час, при этом сам двигаясь с той же скоростью на дальностях 2000 метров и более, так же точно, как если бы он стоял на месте.