оптический прицел

Формула изобретения

1. Оптический прицел переменного увеличения, содержащий установленные в общем корпусе объектив, прицельную марку, оборачивающую систему, механизм перемещения прицельной марки по горизонтали и вертикали, шкалу дистанций и дальномерную шкалу, окуляр, механизм изменения увеличения, механизм установки углов прицеливания, кронштейн крепления на оружии, отличающийся тем, что механизм установки углов прицеливания выполнен из последовательно размещенных в общем корпусе механизмов перемещения прицельной марки по горизонтали и вертикали, оборачивающая система размещена в тубусе, установленном с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом один конец тубуса опирается на опорные торцы механизмов перемещения прицельной марки по вертикали и горизонтали с поджатием к ним посредством пружин, а второй конец установлен шарнирно с центром, расположенным на пересечении оптической оси прицела с передней фокальной плоскостью окуляра, причем прицельная марка введена в оборачивающую систему и установлена в плоскости изображения объектива, а узел дальномерной шкалы и шкалы дистанций выполнен из соединенной с корпусом прицела неподвижной оптической детали с нанесенным на ней индексом и дальномерной шкалой и установленной с возможностью поворота вокруг оптической оси подвижной оптической детали с нанесенной на ней шкалой дистанций, кинематически связанной с механизмом перемещения прицельной марки по вертикали.

2. Оптический прицел по п.1, отличающийся тем, что шкала дистанций выполнена нелинейной, функционально отражающей траекторию полета пули для нормальных условий стрельбы, нанесена по внешнему кругу поля зрения и отградуирована в гектометрах дальности стрельбы.

3. Оптический прицел по п.1, отличающийся тем, что механизм перемещения прицельной марки по вертикали содержит винтовой механизм, выполненный из двух концентричных резьбовых втулок, одна из которых установлена с возможностью поступательного перемещения, а вторая несет вращающуюся в ней ось с коническим зубчатым колесом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в прицелах, устанавливаемых на охотничьих ружьях и стрелковом оружии.

Известен прицел, используемый на охотничьих ружьях и стрелковом оружии, содержащий установленный в корпусе прицела тубус с размещенными в нем объективом, оборачивающей системой, сеткой и окуляром, а также устройства регулировки по горизонтали и вертикали, посредством которых перемещается весь прицел и соответственно линия визирования (патент РФ N2054158, кл. F 41 G 1/42, публ. 10.02.1996 г.).

В конструкции такого прицела ввод углов прицеливания осуществляется по наружной шкале, установленной на регулировочном винте перемещения сетки по высоте, что при установке углов прицеливания приводит к необходимости отрывать глаз от поля зрения и к потере при этом изображения цели, что увеличивает время подготовки выстрела и снижает, таким образом, боевую эффективность стрелкового оружия.

Известен также оптический прицел переменного увеличения с автоматической стабилизацией линии визирования для снайперской винтовки, содержащий корпус с системой линз объектива и установленной в нем шарнирно внутренней трубой с размещенными в ней линзами оборачивающей системы и корпусом клинового кулачка, установленным с возможностью поворота в трубе. Клиновой кулачок взаимодействует с винтом устройства установки высоты (патент Австрии №394457, кл. G 02 В 23/00, 23/14; F 41 G 1/38, публ. 15.09.1991 г.).

В конструкции этого прицела установка углов прицеливания производится по наружной шкале устройства установки высоты и установочного кольца, что также требует отрыва глаза от поля зрения прицела и приводит при этом к потере изображения цели, увеличению времени подготовки выстрела и снижению боевой эффективности стрелкового оружия.

При этом установка углов прицеливания (дальности до цели) производится в жесткой зависимости от увеличения, когда наименьшее значение увеличения соответствует наименьшей дальности, и наоборот. В конструкции этого прицела отсутствует возможность изменения угла прицеливания без изменения увеличения, что также вызывает эксплуатационные неудобства.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является оптический прицел переменного увеличения с автоматической установкой угла прицеливания, содержащий трубчатый корпус, в котором установлены объектив, прицельная марка, оборачивающая система, механизмы выверки, т.е. перемещения прицельной марки по горизонтали и вертикали, дальномерная шкала, шкала дистанций, окуляр, механизм изменения увеличения, кулачковый механизм изменения угла прицеливания, кронштейн крепления на оружии (патент РФ №2148775, кл. F 41 G 1/38, G 02 B 23/12, публ. 10.12. 2000).

Однако, несмотря на то, что установка углов прицеливания в конструкции этого прицела производится по внутренней шкале, находящейся в поле зрения, после приведения оружия с прицелом к нормальному бою прицельный знак остается смещенным относительно центра поля зрения прицела. Децентрированное положение прицельного знака при введении углов прицеливания при последующей стрельбе приводит к понижению точности прицеливания и вызывает эксплуатационные неудобства, особенно проявляющиеся у панкратического прицела при изменении увеличения с меньшего значения на большее, при котором размер поля зрения наименьший, и прицельный знак оказывается на краю поля. В конструкции прицела отсутствует возможность изменения угла прицеливания без одновременного с этим изменения увеличения, что также вызывает определенные эксплуатационные неудобства.

Задачей изобретения является создание оптического прицела с улучшенными техническими и эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - повышение быстродействия стрелкового оружия за счет сокращения времени подготовки выстрела, исключения отрыва глаза от поля зрения прицела и потери при этом изображения цели при переустановке углов прицеливания, повышение точности прицеливания за счет исключения децентрированности положения прицельного знака, исключения функциональной зависимости изменения угла прицеливания с одновременным изменением увеличения.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в оптическом прицеле переменного увеличения, содержащем установленные в общем корпусе, объектив, прицельную марку, оборачивающую систему, механизмы перемещения прицельной марки по горизонтали и вертикали, шкалу дистанций и дальномерную шкалу, окуляр, механизм изменения увеличения, механизм установки углов прицеливания, кронштейн крепления на оружии, в отличие от известного, механизм установки углов прицеливания выполнен из последовательно размещенных в общем корпусе механизмов перемещения прицельной марки по горизонтали и вертикали, оборачивающей системы в тубусе с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. При этом один конец тубуса опирается на опорные торцы механизмов перемещения прицельной марки по вертикали и горизонтали с поджатием к ним посредством пружин, а второй конец установлен шарнирно с центром, расположенным на пересечении оптической оси прицела с передней фокальной плоскостью окуляра. Прицельная марка введена в оборачивающую систему и установлена в плоскости изображения объектива. Узел дальномерной шкалы и шкалы дистанций выполнен из соединенной с корпусом прицела неподвижной оптической детали с нанесенным на ней индексом и дальномерной шкалой и установленной с возможностью поворота вокруг оптической оси подвижной оптической детали с нанесенной на ней шкалой дистанций, кинематически связанной с механизмом перемещения прицельной марки по вертикали.

Шкала дистанций может быть выполнена нелинейной, функционально отражающей траекторию полета пули для нормальных условий стрельбы, нанесена по внешнему кругу поля зрения и отградуирована в гектометрах дальности стрельбы.

Механизм перемещения прицельной марки по вертикали содержит винтовой механизм, выполненный из двух концентричных резьбовых втулок, одна из которых установлена с возможностью поступательного перемещения, а вторая несет вращающуюся в ней ось с коническим зубчатым колесом.

Существенными признаками изобретения, совпадающими с ближайшим аналогом, являются наличие в прицеле объектива, окуляра, оборачивающей системы, прицельной марки, механизмов перемещения прицельной марки по вертикали и горизонтали, шкалы дистанций и дальномерной шкалы, механизма изменения увеличения.

Существенными отличительными признаками являются: выполнение механизма установки углов прицеливания в виде последовательно расположенных в общем корпусе механизмов перемещения прицельной марки по вертикали и горизонтали, оборачивающей системы в тубусе, установленном в общем корпусе с возможностью наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, при этом один конец тубуса опирается на опорные торцы механизмов перемещения прицельной марки по вертикали и горизонтали с поджатием ним посредством пружин, а второй конец установлен шарнирно с центром, расположенным на пересечении оптической оси прицела с передней фокальной плоскостью окуляра; введение в состав оборачивающей системы прицельной марки, установленной в плоскости изображения объектива; выполнение узла дальномерной шкалы и шкалы дистанций из двух оптических деталей: неподвижной с нанесенным на ней индексом и дальномерной шкалой, соединенной с корпусом, и подвижной с нанесенной на ней шкалой дистанций, установленной с возможностью поворота вокруг оптической оси; кинематическая связь шкалы дистанций с механизмом перемещения прицельной марки по вертикали; выполнение шкалы дистанции нелинейной, функционально отражающей траекторию полета пули для нормальных условий стрельбы, нанесенной по внешнему кругу поля зрения прицела, отградуированной в гектометрах дальности стрельбы; выполнение винтового механизма перемещения прицельной марки по вертикали из двух концентричных резьбовых втулок, одна из которых установлена с возможностью поступательного перемещения, а вторая несет вращающую в ней ось с коническим зубчатым колесом.

На фиг.1 показан общий вид прицела, на фиг.2 (в разрезе по А-А на Фиг.1) - прицельная марка, расположенная в переднем конце оборачивающей системы, опирающейся на торцы механизмов перемещения по вертикали и горизонтали, пружины, поджимающие корпус оборачивающей системы к торцам механизмов перемещения; осветитель подсветки прицельной марки; на фиг.3 (в разрезе по Б-Б фиг.1) - зубчатые колеса механизма установки углов прицеливания; на фиг.4 (в разрезе по В-В фиг.1) - сухарь и винт крепления прицела на оружии; на фиг.5 (вид Г фиг.1) - шкала увеличении механизма изменения увеличения; на фиг.6 (вид Д фиг.1) - шкала механизма перемещения прицельной марки по вертикали; на фиг.7 (увеличенный фрагмент Е фиг.1) - паз и ограничитель поворота резьбовой втулки механизма перемещения прицельной марки по вертикали; на фиг.8 - вид поля зрения прицела.

Устройство прицела содержит основные узлы и детали (фиг.1), а именно: визир 1 с компонентами оптической системы и механизмами перемещения прицельной марки по вертикали и горизонтали, а также деталями механизма изменения увеличения, узла дальномерной шкалы и шкалы дистанции и его кинематической связи с механизмом перемещения прицельной марки по вертикали, кронштейн 2 и хомуты 3, 4 крепления визира, сухари 5 и винты 6 крепления прицела на оружии, элемент питания 7 подсветки прицельной марки, узел дальномерной шкалы и шкалы дистанций, переключатель 8 включения и регулировки яркости подсветки.

Визир 1 (фиг.1) состоит из объектива 9, оборачивающей системы, включающей в себя прицельную марку 10, коллективную линзу 11, компоненты 12 и 13 изменения увеличения, кулачок 14, сферическую опору 15; общего корпуса 16, узла дальномерной шкалы 17 и шкалы дистанций 18, зубчатых колес 19, 20, 21, винтовой пружины 22, окуляра 23, крышки-бленды 24, наглазника 25.

Все элементы оптической системы размещаются в общем корпусе 16. На нем расположены также механизм перемещения прицельной марки по вертикали 26, механизм перемещения прицельной марки по горизонтали 27 (фиг.2), механизм изменения увеличения, состоящий из кольца 28 со шкалой увеличения 29, запорного кольца 30, поводка 31, входящего в паз кулачка 14; осветители 32 и 33 подсветки прицельной марки 10, узла дальномерной шкалы 17 и шкалы дистанций 18.

Механизм установки углов прицеливания, расположенный также на общем корпусе 16, включает в себя механизм перемещения прицельной марки по вертикали 26 с коническим зубчатым колесом 34, трубчатый корпус 35 с коническим зубчатым венцом с одной стороны и цилиндрическим зубчатым венцом - с другой, зубчатые колеса 19, 20, 21; винтовую пружину 22.

Прицельная марка 10 (фиг.1) установлена в тубусе 36 оборачивающей системы, который имеет возможность наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Один конец тубуса 36 опирается на опорные торцы механизмов перемещения прицельной марки по вертикали 26 и горизонтали 27 с поджатием к ним пружин 37 и 38, а второй - снабжен сферической опорой 15 и установлен шарнирно в кольцах 39 с внутренним конусом, при этом центр сферы находится на пересечении оптической оси прицела и передней фокальной плоскости окуляра. Второй конец тубуса 36 запирается от осевого перемещения в кольцах 39.

Пружины 37, 38 (фиг.2) обеспечивают постоянное поджатие тубуса 36 оборачивающей системы с прицельной маркой 10 к механизмам ее перемещения 26 и 27.

Механизм перемещения прицельной марки по вертикали 26 (фиг.2) состоит из корпуса 40, который крепится к общему корпусу 16 визира 1, резьбовой втулки 41, опирающейся своим торцом на тубус 36 оборачивающей системы и имеющей, для обеспечения поступательного перемещения, продольный паз 42, в котором размещен хвостовик ограничителя 43 поворота втулки 41 (фиг.7), резьбовой втулки 44, концентричной резьбовой втулке 41, соединенной с втулкой 45, и имеющей шкалу 46 (фиг.6) на своем торце, которая используется при приведении прицела с оружием к нормальному бою, оси 47, на одном конце которой закреплен барабан 48 со шкалой, а на другом конце - коническое зубчатое колесо 34 люфтовыбирающей пружины 49, кольца 50 с шариковым фиксатором поджимной пластины 51.

На фиг.8 изображен вид поля зрения прицела с изменением увеличения, например, от 3 до 10 крат, при этом знаки 52, 53, 54, 55, 56, 57 нанесены на прицельной марке, знаки 58, 59, 60 и отсчетный индекс 61 - на оптической детали со шкалой, а цифры от 1 до 10, 62 против соответствующих штрихов 63, обозначающие дальность до цели в гектометрах - на оптической детали со шкалой дистанций.

Прицел работает следующим образом. С помощью кронштейна 2 (фиг.1), сухарей 5 и винтов 6 прицел крепится на посадочное место оружия. Опорные площадки кронштейнов 2 и сухарей 5 выполнены, например, в виде призматических направляющих.

Изображение наблюдаемого объекта строится объективом 9 в плоскости прицельной марки 10, затем переносится оборачивающей системой в плоскость дальномерной шкалы 17 и шкалы дистанций 18 и рассматривается с помощью окуляра 23.

После установки на оружие с целью согласования оси канала ствола с визирной осью, прицел приводится к нормальному бою в соответствии с общепринятыми методиками. Положение прицельного знака при этом всегда остается в центре поля зрения прицела.

При стрельбе по целям с неизвестной дальностью вначале производится ее определение. При стрельбе по целям, имеющим определенные базовые размеры (грудная фигура: высота - 0,75 м, ширина - 0,5 м; ростовая фигура: высота - 1,5 м, ширина - 0,5 м), наблюдая в окуляр, наклонами и разворотами оружия с прицелом необходимо сместить изображение цели к необходимому дальномерному знаку и, меняя увеличение вращением приводного кольца 28, поместить изображение грудной фигуры по высоте между нижним 60 и средним 58 штрихами дальномерного знака до касания штрихов, а для изображения ростовой фигуры между нижним 60 и верхним 59 штрихами, или между соседними штрихами 58-60, или в размер любого из этих штрихов по ширине изображения цели 0,5 м.

Размещение изображения цели в дальномерных знаках следует выполнять без зазоров и выступания за пределы штрихов знака.

Значение дальности до цели в гектометрах, а увеличение в кратах в этом случае считывается по наружной шкале 29 кольца 28.

По цели с базовыми размерами 1,5 м измерение дальности можно произвести по дальномерной шкале типа "улитка". Вращением приводного кольца в этом случае рекомендуется установить максимальное увеличение, наблюдая в окуляр, наклонами и разворотами оружия с прицелом сместить изображение цели (по высоте) до одновременного касания его нижнего 56 и одного из верхних 55 штрихов дальномерной шкалы.

Значение дальности в гектометрах считывается против того верхнего штриха, которого касается изображение цели. Считанное таким образом значение дальности устанавливается по внутренней круговой шкале 63 при помощи барабана 48 механизма перемещения прицельной марки по вертикали 26, при вращении которого ось 47 с коническим зубчатым колесом 34 через корпус 35 и зубчатые колеса 19, 20, 21 поворачивает шкалу дистанций 18 до требуемого отсчета, а резьбовая втулка 41 одновременно с этим своим торцом наклоняет оборачивающую систему, перемещая прицельную марку 10 по высоте на величину, соответствующую углу прицеливания для установленной дальности. Винтовая пружина 22 выбирает люфт в кинематической цепи от зубчатого колеса 21 до конического зубчатого колеса 34.

При работе по целям с известной дальностью или определенной с помощью другого средства, например, лазерного дальномера, необходимо, наблюдая в окуляр 23 прицела, вращением барабана 48 механизма перемещения прицельной марки по вертикали, установить по шкале дистанций 18 отсчет, соответствующий известной дальности до цели в гектометрах.

Отсчет по шкале 18 устанавливается относительно индекса дальномерной шкалы 17, которая соединена с корпусом 16 прицела. Деления шкалы 18 выполнены с нелинейным шагом, отражающим функциональную зависимость траектории полета пули (баллистическую характеристику для нормальных условий стрельбы).

При необходимости произвести выстрел для другой дальности (угла прицеливания) следует, не отрывая глаз от окуляра прицела вращением барабана, установить требуемое значение дальности напротив индекса 61. Увеличение прицела остается при этом неизменным, что позволяет при установленном наибольшем значении увеличения переходить с минимальной дальности на максимальную без потери разрешающей способности и потери цели в поле зрения прицела.

Преимуществом заявляемого изобретения является то, что благодаря выполнению прицельной марки как элемента оборачивающей системы, перемещая ее в вертикальном направлении за счет наклона оборачивающей системы относительно шарнира с центром, расположенным на пересечении оптической оси прицела с передней фокальной плоскостью окуляра, появилась возможность исключить децентрирование прицельного знака относительно центра поля зрения, поскольку прицельная марка перемещается вместе с оборачивающей системой, и повысить тем самым удобство эксплуатации при пользовании прицелом.

Исключение, по сравнению с известными решениями, кинематической связи механизма изменения увеличения с механизмом установки дальности (угла прицеливания), при наличии которой каждая установка дальности сопровождается и одновременным изменением увеличения, позволяет при переустановке дальности, например, с минимального значения на максимальное сохранять неизменным ранее установленное, например, максимальное увеличение и, соответственно, максимальное разрешение на местности, что позволяет в этом случае повысить точность прицеливания.

В известном техническом решении (патент РФ №2148775) переход на новое значение дальности, например, с минимальной дальности с установленным максимальным увеличением связан с необходимостью предварительного изменения увеличения на минимальное, как соответствующее минимальной дальности, что приводит к уменьшению разрешающей способности и может привести к потере изображения цели.

Кроме того, исключение жесткой зависимости одновременного с установкой угла прицеливания изменения увеличения приводит к сокращению времени подготовки выстрела, поскольку по сравнению с известным решением (патент РФ №2148775) не требуется выполнение таких действий, как поворот обоймы (приводного кольца) для кинематического соединения его с кулачком и последующего, после их совместного поворота, расключения обоймы от кулачка и установки ранее имевшегося, например, максимального увеличения.

Наличие кинематической связи механизма перемещения прицельной марки в вертикальном направлении со шкалой дистанций позволяет по этой шкале, находящейся в поле зрения прицела, устанавливать измеренную или заданную дальность с одновременным перемещением прицельной марки по высоте на величину, соответствующего этой дальности угла прицеливания, а выполнение шкалы нелинейной, функционально отражающей траекторию полета пули для нормальных условий стрельбы с градуировкой в гектометрах дальности стрельбы обеспечивает, без пересчета угловых значений в линейные, выполнение всех функций прицела по измерению дальности и ее установке или установку известного значения дальности без отрыва глаза от поля зрения прицела и избегать, таким образом, потери контроля за обстановкой в поле зрения и потери изображения цели. Нанесение шкалы по внешнему кругу поля зрения прицела позволяет увеличить размер интервала между штрихами и повысить точность установки дальности.

Таким образом, наличие в устройстве прицела новых признаков и новых связей между элементами конструкции по сравнению с известными конструкциями оптических прицелов позволяет обеспечить указанный технический результат - повышение быстродействия стрелкового оружия за счет сокращения времени подготовки выстрела, исключения отрыва глаза от поля зрения прицела и при этом потери изображения цели при переустановке углов прицеливания, повышение точности прицеливания за счет исключения децентрированного положения прицельного знака, исключения функциональной зависимости изменения угла прицеливания с одновременным изменением увеличения и определяет новизну и изобретательский уровень предложенного технического решения, а возможность изготовления изделия на оптико-механическом предприятии доказывает его "промышленную применимость", что в совокупности устанавливает соответствие оптического прицела условиям патентоспособности изобретения.