О приборах ночного видения

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ТЕПЛОВИЗОРА: ЭВАПОРОГРАФ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ - МАСЛЯННОЙ ПЛЕНКОЙ (СМ. ТАКЖЕ ТЕПЛОВЫЕ ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ И ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СВЧ-ДИАПАЗОНА/ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ) 
Первой попыткой создания тепловизора можно назвать эвапорограф, что означает регистрация испарения. В качестве преобразователя использовалась масляная пленка. Разность температур наблюдаемого объекта и окружающей среды фиксировалась и преобразовывалась в разность толщины пленки. При нагревании происходило неравномерное испарение жидкости и таким образом осуществлялось отображение объекта. Основой его создания послужили опыты Д.Гершеля еще в 19 веке, который использовал фильтровальную бумагу пропитанную спиртом и прокопченную со стороны наблюдаемого предмета. В начале 20 века были попытки усовершенствовать прибор и достигались определенные успехи в Америке, Германии и Советском Союзе. Однако все приборы относились к классу не сканирующих устройств и не получили широкого применения из-за низкой разрешающей способности и скорости воспроизведения предмета исследования. 

Тепловизоры используются во многих областях промышленности, где требуется контроль над температурными изменениями 

После войны во многих странах начались разработки сканирующего устройства, идею которого предложил советский ученый Ф. Е. Темников, и в основе этого метода было развертывающее преобразование. Главное внимание было направлено на систему оптико-механического сканирования, поскольку в то время передающие телевизионные трубки не были достаточно чувствительными к инфракрасному излучению, и основным показателем было время передачи изображения. По этому принципу они классифицировались как низкоскоростные, среднескоростные и высокоскоростные. Первые ысокоскоростные тепловизоры появились в 60 годах 20 века, и это момент с которого началось активное развитие данной отрасли. 

Опыт предыдущих поколений и быстрое развитие науки и техники послужили стимулом для разработки твердотельных матриц, и было доказано, что с помощью кремния возможно преобразование оптических в электрические сигналы. При помощи сдвиговых регистров отдельные элементы матриц, располагающиеся по периферии, сканировались в двух перпендикулярных направлениях. В 70 годах появились аналоги регистров, которые именуются ПЗС, выполняющие роль хранителей сигналов, которые затем расшифровываются специальными устройствами и транслируются в виде изображений. В настоящее время наиболее широкое применение имеют сверхчувствительные неохлаждаемые болометры. В нашей стране производство по данной технологии было освоено в 2007 году. 

Тепловизоры используются во многих областях промышленности, где требуется контроль над температурными изменениями. Создание малогабаритного, но высокоэффективного прибора делает доступным его применение при выполнении различных выездных заданий. Услугу тепловизионной съемки вы можете заказать у специалистов нашей компании. 

БАЗА ПАТЕНТОВ ПО ПРИБОРАМ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ 
Прибор ночного видения: 
- http://www.findpatent.ru/patent/213/2130196.html 
- http://www.findpatent.ru/patent/237/2370798.html 
Объектив для прибора ночного видения: 
- http://www.findpatent.ru/patent/250/2504808.html 

СПРАВКА: инженер Максименко Валерий Владимирович работал на первом курсе ВУЗа (1963 г.) на заводе "Кинап" (г.Одесса, ул. Дальницкая, 25) - сейчас переименован в завод "Сфера". 


"ФИЗРАСТВОРЫ" (ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ) ДЛЯ ТЕПЛОВИЗОРОВ 

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ Электронных лампах - «переход электронов вторичной эмиссии на другой электрод». Бомбардировка анода лампы электронами высокой энергии выбивает из анода электроны вторичной эмиссии. Если при этом на другой электрод (например, экранирующую сетку тетрода) подан потенциал, превышающий потенциал анода, то вторичные электроны не возвращаются на анод, а притягиваются к другому электроду. Ток анодной нагрузки падает, ток другого электрода растёт. В тетродах динатронный эффект порождает нежелательное состояние отрицательного внутреннего сопротивления, при котором рост анодного напряжения сопровождается уменьшением анодного тока (в крайних случаях анодный ток может и вовсе менять направление). В пентодах динатронный эффект подавляется введением третьей (антидинатронной) сетки, которая препятствует вылету вторичных электронов из поля анода. 

ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ 
В 1918 года научный сотрудник General Electric Альберт Халл предложил новый тип вакуумной лампы - динатрон (англ. dynatron). До своего прихода в радиотехнику Халл изучал греческую филологию и впоследствии называл свои изобретения греческими именами: динатрон, плиотрон, тиратрон, магнетрон и т. п. Динатрон имел три электрода - спиральный катод прямого накала, окружающий его перфорированный цилиндр первого анода и внешний, сплошной, цилиндр второго анода. Первый анод динатрона внешне походил на сетку обычного триода («аудиона» де Фореста), но, в отличие от триода, на него следовало подавать положительное напряжение смещения. При определённом соотношении напряжений на анодах рост напряжения на втором аноде приводил к снижению тока через него. Халл предлагал использовать одиночные динатроны в качестве генераторов высокочастотных колебаний, а двойки из непосредственно-связанных динатронов - как неинвертирующие усилители. 

В 1926 году тот же Халл скрестил триод и динатрон, поставив между сеткой и анодом экранирующую сетку - аналог «первого анода» из его динатрона 1918 года. В том же году Генри Раунд (англ.)русск. довёл идею, впервые выдвинутую Вальтером Шоттки (1916), до серийного выпуска - на рынок вышли первые серийные радиочастотные тетроды. Новая лампа превосходила триод в области верхних частот, но при малых анодных напряжениях демонстрировала тот же «динатронный эффект», что и динатрон Халла. Отсюда альтернативное определение существительного «динатрон» - «тетрод, напряжение на аноде которого поддерживается меньшим, чем напряжение на экранирующей сетке». 

СУЩНОСТЬ ЯВЛЕНИЯ 
Работа выхода электрона из металлического анода составляет, в зависимости от материала анода, единицы электронвольт (эВ). Практически каждый электрон, падающий на анод извне с энергией более 10…15 эВ, способен выбить из анода медленный вторичный электрон. В нормальных режимах работы вакуумной лампы энергия электронов, бомбардирующих анод, заведомо больше этого порога - сотни эВ в приёмно-усилительных лампах, тысячи эВ в генераторных лампах, десятки тысяч эВ в высоковольтных кенотронах. 

В вакуумном диоде или триоде, на сетку которого подано отрицательное управляющее напряжение, вторичные электроны притягиваются полем анода. Вблизи анода возникает узкая зона пространственного заряда, но покинуть её электроны не в состоянии. Если же на сетку триода подать положительное напряжение, превышающее напряжение анода, то часть вторичных электронов окажется способной покинуть поле анода и устремиться к сетке. Миллиамперметр в цепи анода зафиксирует снижение анодного тока, миллиамперметр в сети сетки - возникновение сеточного тока. Обычный приёмно-усилительный триод в ходе такого эксперимента неминуемо погибнет, однако ранние триоды 1920-х годов вполне допускали такой режим. 

Динатронный эффект наиболее выражен в тетродах. В зависимости от соотношения напряжений на аноде и экранирующей сетке, а также от мер, принятых для подавления динатронного эффекта, он проявляется в разной степени: 

Нелинейность (изломы) монотонно-возрастающей зависимости тока анода от напряжения на аноде. При малых анодных напряжениях рост анодного тока может отставать от расчётного «триодного» характера зависимости (закон Чайлда-Ленгмюира), однако при всех режимах внутреннее сопротивление остаётся положительным. Такое поведение свойственнно мощным низкочастотным пентодам и лучевым тетродам. Нормальные рабочие режимы этих ламп, как правило, лежат далеко за пределами «динатронных» участков их ВАХ. 

СЛЕДЫ ДИНАТРОННОГО ЭФФЕКТА В ВАХ ПЕНТОДА 6П14П Отрицательное внутреннее сопротивление наблюдается в тетродах тогда, когда с ростом анодного напряжения отток вторичных электронов с анода на экранирующую сетку растёт быстрее, чем ток первичных электронов, падающих на анод. На анодной вольт-амперной характеристике наблюдается нисходящий участок. С дальнейшим ростом анодного напряжения динатронный эффект ослабляется, и ток начинает вновь возрастать. Как правило, отрицательное внутреннее сопротивление крайне нежелательно, так как может порождать самовозбуждение усилителя. 

В пентодах динатронный эффект подавлен достаточно сильно, отрицательное внутреннее сопротивление не наблюдается. В лучевых тетродах оно может наблюдаться при больших отрицательных смещениях на управляющей сетке и малых токах анода, см. например ВАХ лучевого тетрода КТ88. ВАХ триода Mullard 020 при Uc=+200В 
Инверсия анодного тока. В ранних тетродах 1920-х годов динатронный эффект доходил до того, что анодный ток менял направление: количество вторичных электронов, выбитых из анода и притянутых экранирующей сеткой, превосходило число электронов, испущенных катодом и долетевших до анода. С точки зрения внешнего наблюдателя, вооружённого миллиамперметром, анод превращался во второй катод. Прибор в цепи анода фиксировал ток электронов, втекающих в анод, прибор в цепи экрана фиксировал ток, превышающий ток эмиссии катода.[8] Покрытие анодов оксидами, повышающими работу выхода, устранило инверсию анодного тока, но не могло устранить участок отрицательного сопротивления. ВАХ тетрода RCA 24А ранних серий 

ИСТОРИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ 
Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) - электровакуумный прибор, в котором поток электронов, излучаемый фотокатодом под действием оптического излучения (фототок), усиливается в умножительной системе в результате вторичной электронной эмиссии; ток в цепи анода (коллектора вторичных электронов) значительно превышает первоначальный фототок (обычно в 105 раз и выше). Впервые был предложен и разработан советским изобретателем Л. А. Кубецким в 1930-1934 гг. 

УСТРОЙСТВО ФЭУ 
Схема ФЭУ с присоединённым сцинтиллятором 

Фотоэлектронный умножитель состоит из входной (катодной) камеры (образуется поверхностями фотокатода, фокусирующих электродов, первого динода), умножительной динодной системы, анода и дополнительных электродов. Все элементы размещаются в вакуумном корпусе (баллоне). 

Наиболее распространены ФЭУ, в которых усиление потока электронов осуществляется при помощи нескольких специальных электродов изогнутой формы - «динодов», обладающих коэффициентом вторичной эмиссии больше 1. Для фокусировки и ускорения электронов на анод и диноды подаётся высокое напряжение (600-3000 В). Иногда также применяется магнитная фокусировка, либо фокусировка в скрещенных электрическом и магнитном полях. 

Существуют фотоэлектронные умножители с полупроводниковыми умножающими элементами (гибридные), принцип действия которых основан на явлении ионизации атомов полупроводника при его бомбардировке электронами. 

В зависимости от конструкции динодной системы ФЭУ разделяются на: 
- системы на дискретных динодах с электростатической фокусировкой электронных пучков (наиболее часто используемые диноды коробчатые, ковшеобразной и тороидальной формы); 
- системы на дискретных динодах сквозного типа (динодами являются сетки, жалюзи, плёнки); 
- системы на распределённых динодах (пластинчатые, щелевые и трубчатые). 

Основные параметры ФЭУ: 
- Световая анодная чувствительность (отношение анодного фототока к вызывающему его световому потоку при номинальных потенциалах электродов), составляет 1-104 А/лм; 
- Спектральная чувствительность (равная спектральной чувствительности фотокатода, умноженной на коэффициент усиления умножительной системы, лежащий обычно в пределах 10?-108) (до 1011)[1]; 
- Темновой ток (ток в анодной цепи в отсутствие светового потока), как правило, не превышает 10?9-10?10 А. 

ПРИМЕНЕНИЕ ФЭУ 
- Спектрометрия - сцинтилляционные счётчики; 
- Ядерная физика - в установках для изучения кратковременных процессов (временные ФЭУ); 
- Оптика, телевидение, лазерная техника; 
- Хемилюминесценция; 
- Физика элементарных частиц - для регистрации нейтрино (Проекты "Полтергейст", AMANDA). 

ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ - ИГРАЕТ ВАЖНУЮ РОЛЬ В ОБРАЗОВАНИИ И РАЗВИТИИ ВЧ-ДИАПАЗОНА 
Вторичная электронная эмиссия - испускание электронов поверхностью металлов, полупроводников или диэлектриков при бомбардировке их пучком электронов (первичными электронами). Иными словами это электроны, входившие в состав образца и получившие от падающих электронов достаточно энергии для выхода из образца. Вторичный электронный поток состоит из электронов, отраженных поверхностью (упруго и неупруго отраженные электроны), и «истинно» вторичных электронов - электронов, выбитых из металла, полупроводника или диэлектрика первичными электронами. 

В достаточно тонких эмиттерах длина пробега первичных электронов может превышать толщину эмиттера. В этом случае вторичная электронная эмиссия наблюдается как с поверхности, подвергаемой бомбардировке (вторичная электронная эмиссия на отражение), так и с противоположной поверхности (вторичная электронная эмиссия на прострел). Поток вторичных электронов складывается из отражённых (упруго и неупругого) первичных электронов и истинно (собственно) вторичных электронов - электронов эмиттера, получивших в результате их возбуждения первичными энергию и импульс, достаточные для выхода в вакуум. Вторичные электроны имеют непрерывный энергетический спектр от 0 до энергии первичных электронов. Тонкая структура на отдельных участках энергетического спектра обусловлена характеристическими потерями энергии на возбуждение атомов вещества и Оже-эффектом. 

Механизм упругого отражения электронов существенно различен в области малых (0 - 100 эВ), средних (0,1 - 1 кэВ) и больших (1 - 100 кэВ) энергий первичных электронов. 

Отношение числа вторичных электронов n_2 к числу первичных n_1, вызвавших эмиссию, называется коэффициентом вторичной электронной эмиссии: \delta=n_2/n_1, 

Коэффициент \delta зависит от природы материала поверхности, энергии бомбардирующих частиц и их угла падения на поверхность. У полупроводников и диэлектриков \delta больше, чем у металлов. Это объясняется тем, что в металлах, где концентрация электронов проводимости велика, вторичные электроны, часто сталкиваясь с ними, теряют свою энергию и не могут выйти из металла. В полупроводниках и диэлектриках же из-за малой концентрации электронов проводимости столкновения вторичных электронов с ними происходят гораздо реже и вероятность выхода вторичных электронов из эмиттера возрастает в несколько раз. 

ПРИМЕНЕНИЕ В ВЧ-ДИАПАЗОНАХ 
Вторичная электронная эмиссия используется для усиления электронных потоков в различных электровакуумных приборах: (вторично-электронных, фотоэлектронных умножителях и др.). Вторичная электронная эмиссия играет важную роль в образовании и развитии ВЧ и вторично-эмиссионного разряда (в электровакуумных приборах СВЧ). В определённых случаях вторичная электронная эмиссия нежелательна (например, динатронный эффект в электронных лампах). 

Кроме того, явление вторичной электронной эмиссии используется в электронной литографии, оказываясь основным фактором засвечивания резиста. 

ИСТОРИЯ ЭОП И ПРИБОРОВ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ / ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ 
Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) - это вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения (в ближнем инфракрасном, ультрафиолетовом или рентгеновском спектре) в видимое либо для усиления яркости видимого изображения. 

Простейший ЭОП представляет собой короткий стеклянный цилиндр. На одном его торце изнутри напылен фотокатод из вещества с малой работой выхода, то есть легко ионизирующегося под действием света. На другом торце напылен люминофор, то есть вещество, светящееся под ударами электронов. Специальная система электродов обеспечивает ускорение (то есть увеличение энергии) и размножение электронов на пути от фотокатода к люминофору. Для нормальной работы на эти электроды подаются определенные напряжения, вырабатываемые источником питания ЭОП. 

Кроме того, термином ЭОП часто называют устройство, содержащее: 
- фотокатод, преобразующий слабые световые потоки в потоки электронов, 
- усилитель этих электронных потоков, 
- бомбардируемый электронным потоком люминесцентный экран, на котором воспроизводится усиленное изображение. 

ЭОП широко используется в современных приборах ночного видения (ПНВ). В качестве усилителей электронных потоков в таких ЭОП’ах используется микроканальная пластина (МКП). Крупнейшие производители ЭОПов - Hamamatsu, Проксивижн, ITT Exelis, L3, Photonis, Катод, Экран-ФЭП, Экран-Оптические системы, МЭЛЗ-ЭВП. 

ИСТОРИЯ ЭОП ДЛЯ ПРИБОРОВ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ 
Высокая светочувствительность ЭОП позволяет получить различимое изображение даже при очень низких уровнях освещенности (например, звездное небо). Чувствительность ЭОП в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет подсвечивать сцену инфракрасными прожекторами, невидимыми для невооруженного глаза. Эти возможности предопределили широкое применение ЭОП в приборах ночного видения. 

ИСТОРИЯ ПРИБОРОВ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ 
На протяжении всей истории своего развития, человек стремился стать совершеннее. Не имея крыльев, он построил крылатые машины, и стал летать как птица. Он изобрел акваланг и научился плавать и погружаться в пучины океана, как рыба. Извечной мечтой человека оставалось видеть в темноте, как кошка. 

Но осуществление этой мечты стало одной из наиболее трудных задач, так как потребовало серьезной научной подготовки и значительной технико-экономической базы. Предпосылкой для создания приборов ночного видения стало открытие в 19 веке инфракрасного (теплового) излучения. Однако, устройство, способное "видеть" предметы не в оптическом (видимом), а в инфракрасном (тепловом) диапазоне спектра было создано лишь в 1934 г. 

Этот момент принято считать началом эры ночного видения. Развитие приборов ночного видения можно разбить на ряд этапов, с которыми связано появление их определенных поколений. Каждое последующее поколение отличалось от предыдущего большей дальностью видения, лучшим качеством изображения, снижением массы и габаритов, увеличением времени работы, повышением стойкости к воздействию световых помех и целым рядом других преимуществ. 

Главным признаком, по которому различаются поколения приборов ночного видения (ПНВ), является их основной элемент - электронно-оптический преобразователь (ЭОП), предназначенный для преобразования невидимого глазом инфракрасного изображения в видимое и усиления его по яркости. 

0 поколение “Стакан Холста” 
Первый работоспособный электронно-оптический преобразователь (ЭОП) был разработан Холстом с соавторами в исследовательском центре фирмы “Филипс” (Голландия) в 1934 году. Он остался известен как “стакан Холста”. 

Этот ЭОП представлял собой два вложенных друг в друга стакана, на плоское дно которых и наносились фотокатод и люминофор. Приложенное к ним высоковольтное напряжение, создавало электростатическое поле, обеспечивающее прямой перенос электронного изображения с фотокатода на экран с люминофором. 

СЕРЕБРЯНО-КОСЛОРОДНЫЙ-ЦЕЗИЕВЫЙ ФОТОКАТОД (ИЛИ S-1) 
В качестве фоточувствительного слоя в “стакане Холста” использовался серебряно-кислородно-цезиевый фотокатод (или S-1), имевший довольно низкую чувствительность, хотя и работоспособный в диапазоне до 1,1 мкм. К тому же, этот фотокатод обладал высоким уровнем шумов, для устранения которых требовалось охлаждение до минус 40 оС. 

Эти недостатки позволяли использовать ЭОП только в активном режиме, то есть с подсветкой наблюдаемого изображения инфракрасным (ИК) прожектором. 

ПЕРВЫЕ ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ В БЫВШЕМ СССР 
Тридцатые годы прошлого века стали одним из периодов особо бурного развития электроники. В частности, именно в это время появились первые пригодные для практического использования фотоэлектронные приборы. Одна ветвь развития этого направления породила телевидение и современное цифровое видео, а вторая привела к появлению электронно-оптических преобразователей (ЭОП), являющихся основой для приборов ночного видения. Кроме того, на основе ЭОП можно было создать немало полезной техники различного назначения, использующей в своей работе инфракрасное излучение. 

В начале 30-х годов советский инженер-конструктор комиссии минных опытов Морского научно-технического комитета (НТКМ) Соломон Федорович Валк положил в основу своего проекта планирующей торпеды (ПТ), идею пуска с самолетов планирующих бомб или торпед, оснащенных небольшими крыльями и предложил наводить планирующую торпеду на цель с помощью инфракрасных лучей. После отделения от машины такой снаряд самостоятельно планировал к цели. Для этого на ТБ-3 несущем две (ПТ), была оборудована специальная поворотная рама, на которой устанавливались три ИК-прожектора для подсветки цели, а на (ПТ) устанавливался ИК-приёмник для наводки "по лучу". Эта система получила обозначение "Квант". Проектирование системы наведения было передано в специальную лабораторию, занимавшуюся ИК-техникой. ИК систему наведения и комплекс вооружений испытали на ТБ-3 в 1937-1938 гг, результаты признаны удовлетворительными. 

С 1935 г. в лаборатории В. И. Архангельского началась разработка приборов ночного видения (ПНВ) на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП). Такой преобразователь в ту пору состоял из "фотокатода, испускающего электроны при освещении его инфракрасным светом, и люминесцирующего экрана, светящегося видимым светом при ударе об его поверхность электронов, излучаемых фотокатодом". Объект наблюдения освещался инфракрасным прожектором, свет которого был невидим простым глазом. 

Подобные работы велись и за рубежом, но технология производства ЭОП не раскрывалась. Советские ученые самостоятельно весьма успешно решали сложные задачи получения полупрозрачных фотокатодов, экранов, источников питания и т. д. 

В середине 30-х годов из открытой печати исчезли публикации по ИК технике - началось предвоенное соревнование ведущих держав в области ночного видения. И вновь, как и в случае с телевидением, талант В. И. Архангельского, П. В. Тимофеева и их соратников вывел их на передовой уровень разработки ПНВ. Уже в 1937 г. они создали макет такого прибора для кораблевождения и наблюдения за судами противника с дальностью действия до 500 м. 

П. В. Тимофеевым и В. И. Архангельским была предложена простая оригинальная и технологичная конструкция ЭОП типов Ц-1 и Ц-2, массовое производство которых началось уже в годы Великой Отечественной войны. В организации производства принимали участие В. В. Сорокина, Е. Г. Кормакова, М. М. Бутслов и ряд других сотрудников ВЭИ. 

ДОВОЕННЫЕ ИК- СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И НАБЛЮДЕНИЯ 

АКТИВНЫЕ ПНВ НУЛЕВОГО ПОКОЛЕНИЯ?! 
Разработаны в Германии во время Второй мировой войны. Применение союзниками по антигитлеровской коалиции во всех возрастающих объемах авиации для борьбы с немецкими танками (особенно после открытия второго фронта в Европе) свело возможность передвижения танковых частей днем практически к нулю. Остро встал вопрос об оснащении танков приборами ночного видения, работа над которыми велась фирмой AEG с 1936 года. Такие устройства требовали активной подсветки инфракрасными прожекторами. Основной фотоэлемент - электронно-оптический преобразователь с фотокатодом, который позволял изображать обстановку, подсвеченную ИК-светом, в окуляре в видимом спектре. Недостатком являлись отсутствие защиты от яркого света (защиты от вспышки) и демаскировка ИК-прожекторами. 

В октябре 1937 г. на ТБ-3 испытывалась телевизионная установка, созданная по советскому заказу американской фирмой RCA. Заказывали ее через «Главэспром». Работала станция в УКВ-диапазоне и передавала изображение на расстояние до 25 км. 

Приемная аппаратура располагалась в специальном автомобиле. Весила установка всего 270 кг, но была довольно громоздкой. Максимальная высота полета, при которой удавалось что-то разглядеть, оказалась около 3000 м. Идея казалась многообещающей: какой-нибудь командарм сидит в штабном фургоне и по телевизору наблюдает за боем на передовой или ходом марша войск. Но на практике проблем оказалось много. Чтобы получить хорошее изображение, ТБ-3 должен был «висеть» над полем боя достаточно низко и достаточно долго, чтобы в штабе разобрались в сути происходящего. За это время его могут сбить либо истребители, либо зенитчики. С другой стороны, черно-белый экранчик 12x17 см дает командиру не шибко много информации. Отсюда вывод: «…данная установка в настоящем своем виде непригодно для тактического использования в боевой обстановке». 

Кроме того, телеустановка имелась в СССР в единственном экземпляре. НИИ-8 скопировал американскую конструкцию, но копия работала гораздо хуже оригинала. В 1938 г. вели разработку усовершенствованной станции «Доломит», предназначенной для ТБ-3 и ДБ-3, но на самолетах она так и не испытывалась. 

КАК НАЗЫВАЕТСЯ ПРИБОР: ТЕПЛОВИЗОР? 
Восстановим справедливость. Эта тема малоизвестна, но советские войска и ВМФ, во время войны применяли, как ИК ПНВ различных типов, так и тепловизоры. 

СПРАВКА: Если сделать запрос в Google о “приборах ночного виденья” периода WW2, то основные ссылки идут о немецких ИК ПНВ Zielgerat 1229 (ZG.1229) «Vampir» для МР-43/1(1944) и ночных прицелах FG 1250 на “Пантерах” (1945г.) и орудиях ПТО (ПНВ AEG для РАК.40). Все это, преподается как “чудо-оружие” и “подчеркиваетcя” как немецкое техническое “превосходство”. 

Еще есть упоминания об американских успехах в этой области и как пример, удачное тактическое применение ночных ИК прицелов М1“Снайперскоп”, при захвате и “зачистке” Окинавы в 1945 году. Упоминается, что 30%(!?) от общего числа японских потерь, в течение первой недели Окинавской кампании, от работы снайперов с такими прицелами. Эти цифры очень сомнительны и явно несут “рекламный” характер, свойственный американским производителям. Были и другие разработки. 

Надо подчеркнуть, что о массовом применении этих ПНВ в WW2 речь не идет. Как правило, это были войсковые испытания или первые опытные партии. К примеру, у немцев в 1945 году, было 54 оснащенных FG 1250 “Пантер”, а опытная партия MP-43/1 c ПНВ была произведена в количестве 310 шт. 

ТАК ЧТО ЖЕ В БЫВШЕМ СССР? 
Как известно до войны в СССР, очень серьезно занимались ИК системами. Информация о наших оригинальных и инновационных практических разработках достаточно известна (материалы есть на нашем сайте). А потом как обрезало. Но советские войска и ВМФ, во время войны применяли, как ИК ПНВ различных типов, так и тепловизоры собственных разработок. 

КОНСТРУКТОР "ДУДКИ" 
НКН-8 развитие "Дудки". Следующим этапом должен был стать полноценный ФЭУ (фотоэлектронный умножитель) конструкции Кубецкого (кстати, его - ФЭУ - теорию Кубецкий разработал еще в середине 30-х). В принципе, не произойди некоторые события судебно-прикладного характера, мы вполне могли иметь ПНВ не "нулевого", а первого поколения уже где-то к 40-41 гг 

Была где-то в 38-39 гг программа "Доломит" по созданию на основе американского образца TV-системы наблюдения/разведки. Так вот к ней планировали "прицепить" и тепловой канал (если последнее не воспаленное воображение ветеранов электрического фронта, то уровень прогностики авторов идеи вообще выходит за рамки даже гениальных предсказаний) 

Американскую телевизионку мы купили и даже испытали (на ТБ-3). Все было неплохо, но свой аналог сначала работал много хуже. НКВД сделало "совершенно правильные выводы" о причинах появившихся сложностей (ну, им всегда виднее!) и часть разработчиков пригласили повысить квалификацию и расширить кругозор в Ямало-Ненецком университете электротехники и телемеханики 

ЦИТАТА: В октябре 1937 г. на ТБ-3 испытывалась телевизионная установка, созданная по советскому заказу американской фирмой RCA. Заказывали ее через «Главэспром». Работала станция в УКВ-диапазоне и передавала изображение на расстояние до 25 км. 

Приемная аппаратура располагалась в специальном автомобиле. Весила установка всего 270 кг, но была довольно громоздкой. Максимальная высота полета, при которой удавалось что-то разглядеть, оказалась около 3000 м. Идея казалась многообещающей: какой-нибудь командарм сидит в штабном фургоне и по телевизору наблюдает за боем на передовой или ходом марша войск. Но на практике проблем оказалось много. Чтобы получить хорошее изображение, ТБ-3 должен был «висеть» над полем боя достаточно низко и достаточно долго, чтобы в штабе разобрались в сути происходящего. За это время его могут сбить либо истребители, либо зенитчики. С другой стороны, черно-белый экранчик 12x17 см дает командиру не шибко много информации. Отсюда вывод: «…данная установка в настоящем своем виде непригодно для тактического использования в боевой обстановке». 

Кроме того, телеустановка имелась в СССР в единственном экземпляре. НИИ-8 скопировал американскую конструкцию, но копия работала гораздо хуже оригинала. В 1938 г. вели разработку усовершенствованной станции «Доломит», предназначенной для ТБ-3 и ДБ-3, но на самолетах она так и не испытывалась. 

СПРАВКА: Кубецкий Леонид Александрович (25.7.1906, Царское Село, ныне г. Пушкин, 22.9.1959, Москва), советский физик, изобретатель. Окончил Ленинградский политехнический институт (1931). С 1929 работал в Ленинградском физико-техническом институте, с 1936 в НИИ судостроения в Москве, с 1939 в институте теоретической геофизики АН СССР, с 1946 в институте автоматики и телемеханики АН СССР, с 1953 в институте биофизики АН СССР. Основные работы по электронике (управляемые газоразрядные и телевизионные приборы). Изобрёл (1930) и практически осуществил (1934) фотоэлектронный умножитель (Государственная премия СССР, 1948). 

ОПТИКО-АККУСТИЧЕСКИЕ "ЛУЧИ" В ИК-ДИАПАЗОНЕ (СМ. ТАКЖЕ ЧТО ТАКОЕ ДЛИНА ВОЛНЫ) 
Начнем с начала и по порядку. Первые попытки применить ИК-лучи на практике относятся ко второй половине тридцатых. В 1938 году начались испытания самонаводящейся планирующей торпеды (ПТ). Этот боеприпас должен был сбрасываться с самолета ТБ-3 или подобного ему по размерам и грузоподъемности, после чего самостоятельно искать цель. Для обеспечения наведения на цель самолет оснащался комплексом «Квант». В фюзеляже испытательного самолета ТБ-3 разместили аппаратуру комплекса, а в носовой части была смонтирована платформа целеуказателя. На управляемой качающейся в двух плоскостях раме были установлены три инфракрасных прожектора. Предполагалось, что оператор системы будет держать их лучи на цели, а торпеда станет наводиться на отраженное излучение. Предварительные испытания системы «Квант» показали ее принципиальную работоспособность. Однако в дело вмешалось отсутствие современного носителя. Из-за установленной на самолете аппаратуры бомбардировщик ТБ-3 терял примерно 4-5% максимальной скорости, что при его летных данных было особенно ощутимо. Также нарекания вызывали габариты и масса самолетной части комплекса «Квант». Было рекомендовано до определенного времени не торопиться с принятием «Кванта» и ПТ на вооружение и доводить систему до ума. Со временем планировалось вместо ТБ-3 использовать в качестве носителя бомбардировщик ТБ-7 (Пе-8). Однако 19 июля 1940 года проект по разработке планирующих торпед и всей сопутствующей аппаратуры был свернут. Все участвовавшие в нем организации были «переброшены» на другие, более актуальные направления. 

Одновременно с началом испытаний комплекса «Квант» сотрудники Всероссийского электротехнического института им. Ленина представили готовый прототип прибора ночного видения. Разработка лаборатории В. Архангельского имела в своей основе электронно-оптический преобразователь. Этот преобразователь имел фотокатод и люминисцирующий экран. Для работы прибора был необходим отраженный от окружающих объектов инфракрасный свет. Надо заметить, подобная система используется до сих пор, хотя и вынуждена конкурировать с другими типами приборов ночного видения. 

Сначала, в 1937 году, на полигоне был испытан прототип прибора ночного видения и инфракрасного прожектора подсвета для танка БТ-7. Несмотря на ряд недостатков и в целом сырую конструкцию, военных прибор устроил. Наркомат обороны рекомендовал продолжить доводку собственно ПНВ, а прожектор для него разрешили запускать в серию. В 1939 году на полигон НИИ Бронетехники было отправлено сразу два комплекса аппаратуры для ночного вождения. Это были системы «Шип» и «Дудка». Основой комплекса «Шип» были перископические очки для экипажа танка, которые в сочетании с инфракрасной подсветкой обеспечивали возможность действия в условиях слабого освещения. Комплекс «Дудка» по своей идеологии был аналогичен «Шипу», но имел лучшие характеристики. Благодаря использованию сразу двух инфракрасных прожекторов мощностью по одному киловатту каждый, а также из-за новой версии ЭОП «Дудка» позволяла видеть объекты, находящиеся на расстоянии около 50 метров. Естественно, в бою от таких систем не было почти никакой пользы - 50 метров это явно не дистанция танкового боя. Тем не менее, военные увидели в «Шипе» и «Дудке» прекрасное средство облегчения перемещения войск в сложных условиях. Наркомат обороны распорядился продолжать совершенствование приборов ночного видения и начинать подготовку производственных мощностей для их серийного изготовления. 

Одновременно с испытаниями системы для танков БТ-7 сотрудники ВЭИ разрабатывали приборы ночного видения для кораблей. Размеры плавсредств позволяли не ужимать габариты аппаратуры до потери всех качеств, поэтому в том же 37-м удалось сделать прототип системы с дальностью действия порядка 500 метров. И снова инфракрасные прожектора и фотоэлектроника не позволили использовать их в бою. Зато ИК-лучи превосходно подходили для корабельной навигации. Началось малосерийное производство корабельных инфракрасных систем. 

ДОВОЕННЫЕ ПРИБОРЫ НОЧНОГО ВИДЕНИЯ ДЛЯ ВОЖДЕНИЯ ТАНКОВ 
Ещё в предвоенные годы в нашей стране велись работы по созданию различных приборов, повышавших огневую мощь танка и расширявших возможности его боевого использования в любое время суток и в различных климатических условиях. Так, на НИБТ полигоне в 1937 г. на танке БТ-7 были испытаны и рекомендованы к серийному производству прожекторы для ведения стрельбы ночью. 

В 1939-1940 гг. прошли испытания на танке БТ-7 отечественных инфракрасных приборов ночного видения, получивших наименования «Шип» и «Дудка». В комплект «Шип», разработанный Государственным оптическим институтом и Московским институтом стекла, входили инфракрасные перископические очки и комплект дополнительного оборудования для вождения машин в ночных условиях. 

Испытания усовершенствованного комплекта «Дудка» прошли на НИБТ полигоне в июне 1940 г., а затем и в январе - феврале 1941 г. В комплект входили перископические инфракрасные очки для механика-водителя и командира танка, два инфракрасных прожектора мощностью по 1 кВт диаметром 140 мм, блок-пульт, отдельный инфракрасный сигнальный фонарь и комплект электрокабелей к прожекторам и очкам. Масса очков без нашлемного крепления (налобный щиток, боковые растяжки и ремни) составляла 750 г, угол зрения - 24°, дальность видения - до 50 м. Приборы ночного видения были изготовлены заводом № 211 НКЭП. Эти приборы в основном, удовлетворяли ТТТ ГАБТУ РККА и обеспечивали возможность вождения машин в ночных условиях, однако громоздкость и несовершенство конструкции инфракрасных очков, а также трудность их использования, особенно в зимнее время, потребовали их дальнейшей конструктивной доработки, которая не была окончательно сделана из-за начавшейся Великой Отечественной войны. 

ДОВОЕННЫЕ ПРОЕКТЫ И ИСПЫТАНИЯ В ВМФ БЫВШЕГО СССР 
Работы по использованию теплопеленгации для ВМФ начались 1927 г. Проведенные исследования подтвердили возможность обнаружения кораблей в темное время суток благодаря излучаемой ими теплового излучения. 

МОЖЕТ НАЗВАТЬ - ТЕПЛОПЕЛЕНГАТОР? 
Теплопеленгаторы применялись в 30-х годах для охраны территории базы радиоуправляемых торпедных катеров. Катера базировались в бухте Пейпия, самолеты управления (МБР-2) - на Копенском озере, сама база не перешейке между озером и бухтой. Написано об этом в книге Никитина "Катера пересекают океан", она есть в сети, на "13-й базе". Технических подробностей там нет. 

В 1932-1934 гг. были созданы экспериментальные теплообнаружители, которые неоднократно испытывались в разных условиях и по различным типам самолетов. Испытания позволили установить не перспективность теплового метода обнаружения самолетов. Однако было бы неразумно, ограничившись этими испытаниями, не попытаться опробовать метод теплообнаружения на других видах военной техники для содействия решению иных тактических задач. Военные инженеры Главного артиллерийского управления (ГАУ) предложили провести дополнительную проверку аппаратуры теплообнаружения по обнаружению танков для артиллерийской разведки и по военным кораблям в интересах Военно-Морского Флота. 

Испытания по танкам показали малоудовлетворительные результаты. После этого было предложено провести испытания на море. Начальник Морских Сил РККФ В. М. Орлов весьма одобрительно отнесся к предложению ГАУ и рекомендовал провести опыты на Балтике у командующего флотом Л. М. Галлера, большого поклонника новой техники. 

В июне - июле 1934 г. под руководством автора данной книги на одном из фортов Кронштадта, а затем на борту линейного корабля «Марат» были проведены разносторонние испытания по обнаружению торговых судов и кораблей Балтийского флота. 

В результате испытаний теплоулавливателя диаметром 150 см дальность обнаружения составила: торгового судна 8-9 км; сторожевого корабля 12-16 км; эскадренного миноносца 16-22 км; подводной лодки в надводном положении 3-4 км; парового катера 4-5 км; точность пеленга 1-1,5°. 

В 1935 г. было дано задание на разработку опытных образцов теплопеленгаторной аппаратуры для ВМФ. Наблюдение и руководство работой было возложено на Научно-исследовательский морской институт связи и телемеханики (НИМИСТ) ВМФ. В течение года проводились научно-исследовательские работы. В 1936 г. были испытаны три теплопеленгаторные станции БТП-36, изготовленные Всесоюзным электротехническим институтом (ВЭИ), и приняты на вооружение ВМФ по представлению НИМИСТа . 

Во время проведения осенних учений КБФ в 1936 г. в качестве объекта обнаружения был использован сторожевой корабль «Тайфун». Испытания прошли успешно. На Северном флоте с 1938 г. при сдаче в эксплуатацию БТП-36, установленных при входе в Кольский пролив (Цып-Наволок, Сеть-Наволок), были проведены специальные учения с использованием теплопеленгаторной аппаратуры в условиях северных широт. Учение проводились в ночное время, при плохой видимости (февраль), с использованием в качестве объекта обнаружения эсминца. Корабль выходил в море без отличительных огней, на разных курсовых углах и скоростях хода. Командование Северного флота дало положительную оценку проведенных испытаний БТП-36. Максимальная ошибка при определении курсового угла составляла при автоматической работе 0,2-0,3° и при ручном управлении - 0,25 тысячной дистанции. 

Корабельный вариант получил название «Уран». Первый действующий прибор установили на крейсере «Ворошилов» в 1940 году. В 1941 году планировалось проведение экспериментальных ночных стрельб по высокоскоростной маневрирующей цели (торпедный катер волнового управления) с использованием как теплопеленгатора, так и осветительных снарядов. Должен был проходить заводские и государственные испытания новый образец «Уран - М», предназначенный для установки на эсминцах. 

В 1939 году на флотах было установлено 9 береговых теплопеленгаторных станций (БТП-36). В эксплуатации они показали хорошие результаты, обнаруживая корабли на расстоянии от 4 до 14 миль при отсутствии видимости. 

В октябре 1939 года успешно прошёл испытания на Чёрном море лабораторный макет уже автоматического теплопеленгатора (АТП-40), созданный в НИИ-10, и на 1940 год заводу № 205 был выдан заказ на его корабельный образец. 

Полученным результатам Л. М. Галлер и В. М. Орлов дали очень высокую оценку и просили как можно быстрее передать отчеты по испытаниям и техническую документацию теплоулавливателя. заказывающим органам ВМС. 

За исследования по теплообнаружению и полученные результаты коллектив проф. В. А. Грановского (руководителя работы) в 1941 г. был удостоен Государственной премии СССР. 

1338611199_3.jpg
Herschel_sitzend.jpg
Terenin.jpg
220px-Gen1C-2-Comparison.jpg
s21794847.jpg
sniperscope-400x290.jpg
t-07_0-350x120.jpg
91048838-300x285.jpg
infrarot_6.jpg
images2_0-399x226.jpeg
infrarot_7.jpg
image0_0_2.jpg

ИК- ТЕХНОЛОГИИ ВО ВРЕМЯ ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ 
В мае 1942 г. при ВЭИ создается Особое конструкторское бюро во главе с В. Г. Бирюковым по разработке приборов ночного видения для флота, авиации, танковых и инженерных войск. Главным инженером ОКБ стал П. В. Тимофеев, а В. И. Архангельский - ведущим конструктором и начальником лаборатории № 1 этого Бюро. 

На протяжении всей войны для облегчения движения танков в условиях плохой видимости, заводом №237, совместно с Государственным оптическим институтом (ГОИ) и Всероссийским электротехническим институтом велись работы по созданию ночных активных инфракрасных приборов - подсветочных светосигнальных приборов для вождения танков в колоннах. С конца 1942 г. и до осени 1944 г. конструкторами завода №237 Коневым и Гладилиным, совместно с ГОИ велись работы по созданию "приборов ночного вождения к танкам Т-34". 

Есть подтвержденные данные о факте фронтовых испытаниях танковых ПНВ в 1943 году. В книге генерала Бирюкова Николая Ивановича ”Танки - фронту!” Записки советского генерала (Смоленск: Русич, 2005. - 480 с. - (Мир в войнах). isbn 5-8138-0661-Х.): воспроизведены записи, сделанные в служебных тетрадях заместителя командующего бронетанковыми войсками Красной Армии в годы Великой Отечественной войны, по всем вопросам деятельности командования БТВ. Среди них - более 90 телефонных разговоров Н. И. Бирюкова с И. В. Сталиным, прокомментированных кандидатом исторических наук Е. Н. Цветаевым.

СПРАВКА: Приборы ночного вождения испытывались на двух танках Т-34 на Западном фронте в мае 1943 года. В ходе боевых действий один из них, по воспоминаниям Н. И. Бирюкова, был захвачен немцами. Вызванные, по этому поводу к Сталину Н. И. Бирюков и Б. М. Коробков подверглись унизительному шельмованию: «Вам обоим по «Железному кресту» от Гитлера», - кричал Нарком. 

Начало Великой Отечественной войны плохо сказалось на всей стране, в том числе и на ВЭИ. Потеря множества производственных мощностей сначала не позволила развернуть полноценное серийное производство, а затем были регулярные проблемы с доводкой новых конструкций. Тем не менее, к началу войны только Черноморский флот располагал 15-ю комплектами корабельных систем ночного видения. К середине осени моряки-черноморцы получат еще 18. Уже в самом начале войны на Черноморском флоте заметили одну интересную вещь: при использовании инфракрасных навигационных огней немцы не видели их и не начинали обстрел фарватера. Поэтому сначала на новую систему был переведен вход в порт Севастополя, а затем при первой же возможности ИК-огнями оснастили и другие порты Черного моря. К 1943 году весь Черноморский флот был оборудован пеленгационными системами «Омега-ВЭИ» и биноклями «Гамма-ВЭИ». Благодаря полному оснащению новой техникой в том же году инфракрасная подсветка стала основным средством ограждения фарватеров. 

В том же 43-м году инфракрасная техника снова вернулась в авиацию. Весь год шли полигонные испытания, а в декабре в район Смоленска было отправлено несколько биноклей «Гамма-ВЭИ». Быстро выяснилось, что для обеспечения визуальной разведки с воздуха они пригодны не в полной мере. Зато ИК-аппаратура снова оказалась полезной для навигации. При помощи бинокля «Гамма-ВЭИ» оснащенный инфракрасным прожектором самолет был виден с расстояния до 40 километров. В свою очередь, летчики могли видеть подсвеченные инфракрасным излучением посадочные знаки на расстояниях до 4-5 км. 

В середине 1944 года были начаты испытания инфракрасных наблюдательных приборов для танка Т-34. Первым был доведен прибор ночного видения ИКН-8, предназначенный для механика водителя. С прибором для командира и наводчика работы шли тяжелее - сказывались особенности их размещения внутри бронемашины. Поэтому первые аппараты со сносными характеристиками не только для механика-водителя появились только после войны. 

Осенью 43-го сотрудники Всероссийского электротехнического института на основе бинокля «Гамма-ВЭИ» сделали ночной прицел для стрелкового оружия. По понятным причинам, его не удалось укомплектовать прожектором подсвета. Тем не менее, при использовании внешнего источника ИК-излучения система работала неплохо. Претензии снова вызывала небольшая дальность действия - даже в конце войны у лучших прототипов этот показатель не превышал 150-200 метров. 

По окончании Великой Отечественной войны советские инженеры и ученые получили возможность сравнить свои разработки и их немецкие аналоги. Как оказалось, хваленая немецкая аппаратура по своим показателям практически не отличалась от отечественной. И это не удивительно: перед войной обе страны находились в примерно равных технологических условиях. Поэтому качественных отличий между разработками практически не было. Зато имелись количественные. На территорию Германии война пришла только в 45-м, поэтому нацистам не было нужно эвакуировать предприятия, налаживать выпуск продукции или даже отстраивать заводы с нуля. Вероятно, если бы не эти первоочередные задачи, на фронтах «Пантерам» с инфракрасными приборами противостояли бы Т-34 с не менее совершенным оборудованием. 

РЕПРЕССИИ РАЗРАБОТЧИКОВ 
Многих талантливых конструкторов, к сожалению, перед войной репрессировали. Поэтому, ночные указания тов. Сталина от 17 мая 1943 г. как раз и были следствием этого эпизода. 

РБ ЭКРАНИРОВАННЫХ ТАНКАХ Т-34 
Информация об данных испытаниях отсутствует. Но возможно, ПНВ в танковых войсках применялись на фронте и в дальнейшем. Сомнительно, что бы их было много. Но они были. 

Разработка улучшенных ПНВ продолжалась. Осенью 1944 г. инфракрасный прибор ночного видения механика-водителя ИКН-8, установленный в танке Т-34-85 прошёл испытания на НИБТ полигоне. 

Полученные при проектировании, изготовлении и испытаниях результаты были использованы при создании приборов ночного видения в первом послевоенном периоде советского танкостроения. 

НОЧНЫЕ ПРИЦЕЛЫ И СИСТЕМЫ НАБЛЮДЕНИЯ ИК В ВОЙСКАХ 
В инженерных войсках к концу войны с помощью ИК техники решались задачи инженерной разведки, наблюдения за передним краем обороны, обеспечения переправ, наблюдения из дотов и дзотов. 

Применялись ночные прицелы и для оснащения стрелкового оружия. В частности, в 1943 принят на вооружение ИК прицел Ц-3, ими оснащались автоматы ППШ для вооружение бойцов ШИСБр (Штурмовые инженерно-саперные бригады) и вероятно, ОСНАЗ НКВД. Точных данных в открытых источниках, я не нашел, но есть это фото, правда без ИК- прожектора и батарей. 

ИК техника была секретной, ее было не много, но все выше перечисленное, не позволяет усомниться в том, что это было на самом деле. 

В ВВС 
В авиации для ночного наведения самолетов нашли применение приборы "Гамма - ВЭИ". В декабре 1943 г. на фронте, западнее Смоленска, они прошли войсковые испытания, при этом ИК маяк с самолета был виден на расстоянии до 40 км, знаки сигнального полотнища - до 3...4 км, кодовые мигающие огни - до 8 км. 

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОПЕЛЕНГАТОРОВ В ВМФ БЫВШЕГО СССР 
В июне 1941 г. на Черноморском флоте уже имелось 15 ИК пеленгаторов, к ноябрю были получены еще 18. Командование флота перевело на "ИК огни" вход в главную морскую базу - Севастополь. Было замечено, что противник, не видя ИК лучей, не обстреливает фарватер. В 1943 г. "ИК огни" признаются основным средством ограждения фарватеров, а весь штурманский состав Черноморского флота обучается обращению с ИК приборами. Было признано, что приборы наблюдения - пеленгатор "Омега - ВЭИ" и бинокль "Гамма - ВЭИ" - надежны и удовлетворяют предъявленным к ним требованиям. К 1943 г. все корабли Черноморского флота были оборудованы ИК приборами для совместного плавания в строю. 

Заслуживает внимания полезная инициатива командования Ленинградской военно-морской базы КБФ, которое для обеспечения защиты блокированного Ленинграда со стороны залива использовало передвижную теплопеленгаторную станцию АТП-39. Она находилась в ведении ОВРа. В весной 1942 г. по заданию штаба ОВРа, спецстанция была установлена в районе Лисьего Носа и вела наблюдение за кораблями противника в секторе Петергоф - Кронштадт и, кроме того, контролировала проход по Северному фарватеру. Свою задачу подразделение теплопеленгаторной станции успешно выполнило. 

В середине 1942 г. спецстанция с личным составом была перебазирована на ораниенбаумский участок с подчинением Кронштадтскому укрепленному району (КУРу). Ее задачей было блокирование прохода южного фарватера в секторе Кронштадт - Б. Ижора - Шепелев маяк. 

Дополнительной задачей являлась охрана прилегающего побережья. Особенно важно это было в зимний период при замерзании залива и возможности выхода противника на лед. Подразделение спецстанции в тот период было единственной морской воинской частью в этом прибрежном районе. Наиболее эффективная боевая работа спецстанции АТП-39 была после перебазирования ее в конце 1943 г. на о. Лавенсаари (о. Мощный). За период боевой службы на о. Лавенсари с июля 1943 г. по 20 сентября 1944 г. спецстанция АТП-39 проработала свыше двух тысяч часов в ночное время, дав 1879 обнаружений объектов - надводных кораблей и подводных лодок в надводном положении 

С момента освобождения г. Таллинна (22 сентября 1944 г.) спецстанция АТП-39 вместе с личным составом из ОВМБ КБФ была перебазирована в Таллиннский морской оборонительный район. 

НИМИСТа ВМФ . Значительная часть научных тем была связана с разработкой для ВМФ средств связи, радиоэлектроники, телемеханики и автоматики, гидроакустики, наблюдения и разведки, в том числе и использования инфракрасного излучения. Помимо теплопеленгаторных станций, были разработаны блок-станции, специальные бинокли ночного действия, оптические телефоны и прочая специальная техника для ВМФ. Они также нашли применение. Блок-станции на инфракрасных лучах работали в период войны и блокады Ленинграда на входе в Морской канал (Ленинград) и для блокировки южного фарватера на траверзе Б. Ижора - Толбухин маяк. Бинокли ночного действия применялись на кораблях ОВРа в 1944 г. при прорыве минных позиций в Нарвском заливе. 

Работы ОКБ ВЭИ совместно с Государственным оптическим институтом (ГОИ) высоко оценили академики С. И. Вавилов и А. А. Лебедев, заместитель главкома ВМФ адмирал Л. М. Галлер, генерал-полковник инженерных войск М. П. Воробьев, генерал-полковник С. М. Штеменко и ряд других крупных военачальников. 

В Германии были свои довоенные разработки. И кто у кого и что копировал, неизвестно. Но факт того, что Т-34 с ПНВ в 1943г. попал в руки врагу, существует. Не исключено, что и другие образцы трофейных советских ИК ПНВ изучались противником и это могло дать толчок в развитию немецких ПНВ и практическому применению их в войсках. 

Сразу после войны проводилась сравнительная оценка советских (ВЭИ) и трофейных немецких ИК ПНВ. Советская техника ночного видения по основным тактико-техническим показателям нисколько не уступала немецкой. 

Итогом этих разработок стали монтируемые на командирской башенке «Пантеры» инфракрасные прожектора-осветители мощностью 200 Вт плюс приборы наблюдения, которые позволяли осматривать при движении местность с дистанции 200 метров. При этом водитель танка такого прибора не имел и управлял машиной, руководствуясь указаниями командира. В ноябре 1944 года панцерваффе получили 63 «Пантеры», оснащенные первыми в мире серийными активными приборами ночного видения Sperber FG 1250. Фирмой Zeiss-Jena разрабатывался ещё более мощный прибор, позволявший «видеть» на расстоянии 4 км, однако из-за больших размеров осветителя - диаметр 600 мм - применения на «Пантерах» он не нашел. 

Но чтобы вести ночью и огонь, требовался более мощный осветитель. Для этого на полугусеничном бронетранспортере Sd Kfz 250/20 был установлен инфракрасный прожектор Uhu («Сова») мощностью 6 кВт, обеспечивавший работу прибора ночного видения на дистанции 700 метров. Испытания его прошли удачно, и фирма Leitz-Wetzlar изготовила 800 комплектов оптики для ночных приборов. Данная техника использовалась для ночных атак на советские позиции во время наступления на Балатоне (март 1945). 

В 1944 году была выпущена опытная партия из 300 инфракрасных прицелов Zielgerat 1229 (ZG.1229) «Vampir», которые устанавливались на автоматы МР-44/1. Комплект состоял собственно из прицела весом 2,25 кг, батареи в деревянном корпусе (13,5 кг), питающей ИК-прожектор, и небольшой батареи питания прицела, помещённой в противогазную сумку. Батареи подвешивались за спиной солдата на разгрузке. Вес прицела вместе с аккумуляторами достигал 35 кг, дальность не превышала ста метров, время работы - двадцать минут. Тем не менее немцы активно использовали эти приборы во время ночных боёв. 

Появление первых ЭОП в условиях предвоенной обстановки вызвало значительный интерес. “Стакан Холста” был доработан до уровня серийного производства фирмой EMI (Англия), и с 1942 по 1945 год их было выпущено несколько тысяч штук. 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭОП И ПНВ 
Из-за недостатков первых ЭОП приборы ночного видения (ПНВ) отличались большой массой и габаритами, а также невысоким качеством изображения. 

Те не менее, на основе первых ЭОП было создано большое число приборов ночного видения: ночных прицелов, ночных биноклей, систем ночного вождения автотранспорта. В канун второй мировой войны в Германии появились ночные прицелы (бильдвандлер), которые давали возможность вести стрельбу по цели ночью на расстоянии 50-70 м. 

Весьма успешно Германия применяла ПНВ для обеспечения действий своих танков и боевых машин. В результате Советская армия понесла серьезные потери в боях в районе венгерского озера Балатон. Чтобы уравнять шансы и лишить противника возникшего преимущества, советское командование вынуждено было подсветить зенитными прожекторами поле боя при форсировании реки Одер. 

Именно желание «засветить» ночные прицелы противника, а не пресловутая «психическая» атака была истинной причиной применения зенитных прожекторов в ночном танковом бою. 

0 ПОКОЛЕНИЕ 
Сегодня ЭОП нулевого поколения сняты с производства во всем мире и заменены более эффективными, но и более дорогими преобразователями последующих поколений. Только в России и некоторых странах СНГ еще можно купить ПНВ 0-го поколения. Их стоимость обычно составляет $100-200. Слабые характеристики позволяют рассматривать такие приборы только как сувениры или игрушки. Тем не менее, они нашли свою нишу на рынке, определив нижний ценовой диапазон ПНВ. 

I ПОКОЛЕНИЕ 
Данные ЭОП имеют стеклянную вакуумную колбу с чувствительностью фотокатода 120-250 мкА/лм. Усиление света у них составляет 120-1000, разрешение в центре 25-35 штрих/мм. 

Отличительная особенность данного типа ЭОП состоит в том, что четкое изображение наблюдается только в центре, с искажением и меньшим разрешением по краям. Кроме этого, если в поле зрения попадают яркие источники света, например, фонари, светящиеся окна домов и т.п., происходит засветка всего изображения, что мешает наблюдению. 

Из-за низкого усиления однокаскадные приборы I-го поколения очень критичны к светосиле оптики и параметрам ЭОП. При наличии ? луны на небе, эти приборы еще кое-как работают. При более низкой освещенности необходима дополнительная инфракрасная (ИК) подсветка. Для увеличения коэффициента усиления ЭОП иногда последовательно стыкуют два, три или более изделий, собирая конструктивно их в один корпус. 

Коэффициент усиления света трехкаскадного ЭОП составляет 20 000-50 000. Однако при стыковке сильно растут искажения, и падает разрешение по краям поля изображения. Приборы, построенные на основе многокаскадных ЭОП, получаются очень громоздкими и тяжелыми, поэтому в последнее время их практически вытеснили малогабаритные приборы I + и II-го поколения, имеющие лучшие характеристики и близкую стоимость. Приборы, созданные на основе однокаскадного ЭОП I-го поколения, еще можно встретить в магазинах по цене $ 300-400. 

Основа технологии - фотоумножители, поставленные между фотокатодом и окуляром, что позволяло добиться многократного усиления видимого ИК света с переводом последнего в видимый диапазон. 

I+ ПОКОЛЕНИЕ 
Развитие волоконной оптики в США в 60-е годы позволило усовершенствовать ЭОП I-го поколения. В этих приборах на входе (иногда на выходе) вместо плоского стекла стали устанавливать волоконно-оптическую пластину (ВОП), внутренняя сторона которой имела форму сферы. ВОП представляет собой множество микроскопических стеклянных световодов, способных передавать изображение с большой четкостью. 

Это изобретение позволило увеличить разрешение по краям поля зрения и уменьшить дисторсию (искажение формы), а также защитило изображение от засветок боковыми точечными источниками света, что позволило работать этим приборам в городских условиях. При изготовлении этих ЭОП стал использоваться чувствительный фотокатод S-25. 

Коэффициент усиления яркости у таких ЭОП составляет 1000, а разрешение в центре не хуже 45 штрих./мм. Приборы поколения I +, отличаются от приборов первого поколения большей четкостью картинки, и большей дальностью действия в пассивном и активном режиме и работают при уровнях освещенности, соответствующих 1/4 луны на небе. Приборы, созданные на основе ЭОП поколения I +, продаются по ценам $ 600-800. 

II ПОКОЛЕНИЕ 
В 70-е годы на основе технологии волоконной оптики, фирмами США был разработан вторично-эмиссионный усилитель в виде микроканальной пластины (МКП). МКП представляет собой тонкую пластинку с наклонными микроканалами, число которых более 1млн, а диаметр 10-12 мкм. Обе поверхности МКП полируются и металлизируются, между ними прикладывается напряжение в несколько сотен вольт. 

Принцип действия МКП изображен на рис. 5. Электрон, выбитый с катода ЭОП, разгоняется в разгонной камере, затем попадает в канал МКП и ударяясь о ее наклонную стенку, выбивает вторичные электроны. В приложенном электрическом поле этот процесс многократно повторяется, позволяя получить коэффициент усиления в десятки тысяч раз. 

Применена микроканальная технология, что позволило избавиться от паразитной засветки. Яркая точка на изображении оставалась точкой и не засвечивала соседние каналы. 

Из-за наличия разгонной камеры, ЭОП II-го поколения называется инверторным. Он имеет большой коэффициент усиления яркости, но и большую длину. 

Характеристики: усиление света 25 000-50 000, минимальная чувствительность фотокатода 240 мкА/лм, разрешение в центре поля 32-38 штр/мм. Ресурс 1000-3000 часов. Приборы, созданные на основе ЭОП поколения I +, продаются по ценам $ 1000-1500. 

II+ ПОКОЛЕНИЕ 
Отличительной особенностью этих приборов, от приборов II-го поколения, является отсутствие разгонной камеры. Поэтому электрон, выбитый с катода ЭОП, попадает непосредственно на МКП, а затем на люминофорный экран. 

Из-за отсутствия разгонной камеры, ЭОП поколения II + имеет меньший коэффициент усиления яркости, чем ЭОП поколения II. Но он обладает повышенной более чем в 2 раза чувствительностью фотокатода и высокой чувствительностью в инфракрасном диапазоне. Кроме того, отсутствие разгонной камеры, позволяет получить более четкую картинку. В результате, приборы поколения II +, работают на открытой местности лучше, чем приборы II поколения. 

Из-за отсутствия разгонной камеры, ЭОП поколения II+ называется планарным (плоским). Приборы поколения II + имеют автоматическую регулировку яркости, защиту от засветок точечными источниками света и хорошее качество изображения по всему полю экрана. Коэффициент усиления яркости у таких ЭОП до 35000, но чувствительность фотокатода достигает величины 600 мкА/лм и смещена в большую ИК-область, разрешение 40-45 штр/мм. Ресурс 2000-5000 часов. 

Эти приборы относятся к классу профессиональной техники и в настоящее время находятся на вооружении армий большинства западных стран, так как работают при очень низких уровнях освещенности, соответствующих звездному небу и звездному небу в легких облаках. Приборы, созданные на основе ЭОП поколения II +, продаются по ценам $ 2200-5000. 

III ПОКОЛЕНИЕ 
На выставке вооружений в 1982 году был представлен ЭОП, принципиально отличающийся от своих предшественников высокоэффективным полупроводниковым фотокатодом на основе арсенида галлия, с ещё большим смещением пика чувствительности в инфракрасную область. По совокупности параметров, новый ЭОП на основе AsGa фотокатода был отнесен к следующему, III-му поколению. 

Однако производство оказалось достаточно сложным и состояло из более 400 технологических операций. Из-за быстрого окисления поверхности фотокатода на воздухе, сборка проводилась с помощью манипуляторов, в вакууме, порядка 10-10 - 10-11 мм рт. ст. Все это определило чрезвычайно высокую стоимость этих преобразователей. 

Сегодня чувствительность ЭОП III-го поколения составляет 900-1350 мкА/лм, разрешение 55-64 штр/мм и ресурс до 10 000 часов, что в 3 раза больше, чем у ЭОП II -го поколения. 

Высокая чувствительность ЭОП III-го поколения позволяет приборам на их основе видеть при освещенности 5х10-4 лк, что соответствует звездному небу в облаках. 

ЭОП III-го поколения является ключевой военной технологией. Их применение создает армии и авиации огромное преимущество над потенциальным противником в боевых действиях в ночное время. 

Распространение такой высокотехнологичной продукции контролируется всеми без исключения государствами, которые путем пономерного учета выпускаемых ЭОП, препятствуют попаданию подобных изделий в гражданский оборот. 

Поэтому, если какая-либо отечественная или иностранная фирма, за даже очень большие деньги, предлагает обыкновенному покупателю приобрести ночной прицел, или очки, оснащенные ЭОП III-го поколения, то покупателю стоит всерьез задуматься над тем, ЭОП какого поколения на самом деле будет установлен в такое изделие, и за что он заплатит свои деньги. 

Необходимо учитывать, что приборы на основе ЭОП III-го поколения боятся засветки боковыми источниками света, так как на имеют волоконно-оптической пластины (ВОП). В связи с этим, не рекомендуется приобретать приборы III-го поколения, если угодья, где происходит охота, граничат пусть даже с далекой автомобильной трассой, либо на горизонте есть огни дачного поселка или города. 

Стоимость приборов на основе ЭОП III-го поколения составляет от $ 4000-10000. 

ПОКОЛЕНИЕ SUPER II+ 
В связи с высокой стоимостью ЭОП III-го поколения, сравнимой с ценой отечественного легкового автомобиля, было принято решение разработать ЭОП, полностью аналогичный конструкции ЭОП III-го поколения, (включая оптические и электрические параметры), но с хорошо освоенным и более дешевым мультищелочным фотокатодом. 

Разработка ЭОП нового поколения проводилась с учетом технологических достижений всех ЭОП предшествующих поколений, в результате чего был создан мультищелочной фотокатод сверхминиатюрной конструкции с особо высокой чувствительностью в инфракрасной области (S-25R). На базе таких фотокатодов был создан ЭОП поколения SUPER II+. 

Созданный мультищелочной фотокатод оказался более стойким соединением по сравнению с AsGa фотокатодами III-го поколения и практически не деградировал под действием положительных ионов, возникающих в каналах микроканальной пластины (МКП) и бомбардирующих фотокатод. Это позволило отказаться от нанесения на вход МКП защитной ионно-барьерной пленки, применяемой в ЭОП III-го поколения. 

В результате, эффективность работы ЭОП повысилась на 30-50 %, а значение фактора шума было снижено до 1,5, в то время как для ЭОП III-го поколения эта величина составляет 3,0-3,5. 

Интегральная чувствительность повысилась до 650 мкА/лм (в стандартных ЭОП поколений II и II + это значение не превышает 280-350 мкА/лм). 

Кроме того, в конструкции ЭОП поколения SUPER II + были применены микроканальные пластины с большим количеством каналов, что повысило разрешающую способность ЭОП до 50-55 штр/мм, при частотно- контрастной характеристике, не уступающей ЭОП III-го поколения. 

Вышеуказанный рост параметров обеспечил приборам с ЭОП поколения SUPER II + практически те же дальности действия, что и с ЭОП III-го поколения (Таблица 1). Таким образом, ЭОП поколения SUPER II + из "временно замещающего" превратился в самостоятельную и более дешевую альтернативу ЭОП III-го поколения. 

Сегодня производители ЭОП III-го поколения признают, что не существует принципиальных различий в эффективности между ПНВ с ЭОП поколений Super II + и III. 

Несмотря на довольно выдающиеся параметры, приборы, созданные на основе ЭОП поколения SUPER II +, продаются практически по тем же ценам, что и приборы поколения II + . 

Применены фотокатоды на арсениде галлия, что позволило ещё больше увеличить коэффициент усиления света и уменьшить габариты приборов. 

ТОРГОВЫЕ МАРКИ ЭОП И ПНВ (ТЕПЛОВИЗОРОВ) 

ЭКРАН ФЭП 
ЗАО «Экран ФЭП» основано на заводе «Экран» в 1996 году группой инженеров-энтузиастов для создания новых электронно-оптических преобразователей с широкой областью спектра видения (от жесткого ультрафиолета до инфракрасного). С тех пор предприятие выросло, теперь там трудится более 200 специалистов. На «Экран ФЭП» были разработаны уникальные технологии изготовления электронно-оптических преобразователей третьего поколения. 

При подготовке статьи использованы материалы журнала «Сибирская столица» №43 2007 г. 

Характеристика: С целью уменьшения потребляемой системой АРУ мощности для линейных трактов АСП, работающих по коаксиальному кабелю, разработаны специальные магнито-электрические регулирующие устройства (МЭРУ) индуктивного или емкостного типа. Основными элементами МЭРУ является магнитная система и подвижная катушка, через которую протекают в противоположных направлениях выпрямленный ток КЧ и эталонный ток. В МЭРУ индуктивного типа подвижная катушка может совершать возвратно-поступательное движение при изменении тока КЧ. С катушкой жестко связан шток, перемещающий магнитный сердечник в катушке индуктивности и меняющий тем самым ее индуктивность. В МЭРУ емкостного типа подвижная катушка совершает вращательное движение. С ней жестко связан шток, на котором укреплены роторные пластины переменного конденсатора. Статорные пластины конденсатора неподвижны. 

В МЭРУ названных типов внутренний объем устройства заполнен вязкой жидкостью. Подвижная часть МЭРУ перемещается до тех пор, пока ток КЧ не станет равным эталонному. При этом действие магнитной системы на подвижную катушку уравновешивается либо весом катушки (в МЭРУ индуктивного типа), либо вращающим моментом самой катушки (в МЭРУ емкостного типа). При пропадании тока КЧ специальный фиксатор останавливает подвижную часть МЭРУ. Схематичность упрощенной конструкции МЭРУ емкостного типа: магнито-электрический двигатель, включающий магнитную систему и рамку с обмоткой; переменный конденсатор; электромагнитный фиксатор блокировки; вязкая жидкость, заполняющая герметизированный цилиндр. 

Полное название РХ3.222.018 

ДРУГИЕ РАЗНОВИДНОСТИ 
ЭОП У-72-М производства МЭЛЗ декабрь 1984 года, Цифровой ЭОП, ЭПМ 70Г, ЭПМ 71Г, ЭПМ 75Г, Черно-белый ЭОП, ЭПМ 68Г, ЭП-10, ЭПМ 80Г-А, УФ ЭОП 

Совмещенная система ЭОП+ПЗС представляет собой унифицированный фоточувствительный модуль на основе электронно-оптического преобразователя с прямым переносом изображения, с мультищелочным фотокатодом и встроенной фотонно-чувствительной ПЗС матрицей, позволяющей получать как цифровой, так и аналоговый сигнал с возможностью дистанционной передачи изображения и комбинирования с тепловизионным каналом. Основное направление - цифровые низкоуровневые системы наблюдения системы наблюдения и прицеливания. Система ЭОП+ПЗС позволяет осуществлять уверенную ориентировку на местности, передавать изображение в любую заданную точку с высоким разрешением. 

ЭПМ 70Г - это электронно-оптический преобразователь 43 мм диаметра с прямым переносом изображения, типа ANVIS, применяемый в различных приборах ночного видения, которые соответствуют широко-известным международным стандартам. Он имеет мультищелочной фотокатод типа S25 с рабочим диаметром 18 мм и катодолюминесцентный экран (P20, P22 и P43) с желто-зеленым спектром свечения, расположенный на волоконно-оптическом элементе с поворотом изображения на 180о. ЭПМ 70Г также имеет микроканальное усиление и встроенный источник питания (ВИП) с функцией защиты от световых перегрузок и режимом автоматической регулировки яркости (АРЯ). 

ЭПМ 71Г - это электронно-оптический преобразователь 37 мм диаметра с прямым переносом изображения, типа ANVIS, применяемый в различных приборах ночного видения, которые соответствуют широко-известным международным стандартам, таким как AN/PVS-14 и AN/AVS-6 . Он имеет мультищелочной фотокатод типа S25 с рабочим диаметром 18 мм и катодолюминесцентный экран (P20, P22 и P43) с желто-зеленым спектром свечения, расположенный на волоконно-оптическом элементе с поворотом изображения на 180о. ЭПМ 71Г также имеет микроканальное усиление и встроенный источник питания (ВИП) с функцией защиты от световых перегрузок и режимом автоматической регулировки яркости (АРЯ). 

ЭПМ 75Г - это электронно-оптический преобразователь 43 мм диаметра с прямым переносом изображения, типа PVS-7, применяемый в различных приборах ночного видения, которые соответствуют широко-известным международным стандартам, таким как AN/PVS-7. Он имеет мультищелочной фотокатод типа S25 с рабочим диаметром 18 мм и катодолюминесцентный экран (P20, P22 и P43) с желто-зеленым спектром свечения, расположенный на волоконно-оптическом элементе с прямым переносом изображения. ЭПМ 75Г также имеет микроканальное усиление и встроенный источник питания (ВИП) с функцией защиты от световых перегрузок и режимом автоматической регулировки яркости (АРЯ). 

Помимо классических ЭОП с зеленым спектром свечения экрана ООО «МЭЛЗ ФЭУ» выпускает также и черно-белые преобразователи. Преимущество черно-белого люминофора над традиционным зеленым заключается в более высоких показателях частотно-контрастной характеристики, меньшем количестве шумовых и сцинтилляционных дефектов. Помимо этого черно-белое изображение это новый тренд в мировом развитии ночного видения. 

ЭОП типа ЭПМ 68Г является прибором 25 мм диаметром фотокатода S-25 c волокном на входе и инверторным выходом. Этот прибор служит для использования и проведения ремонта в оружейных прицелах AN/PVS-4, AN/TVS-5 и в перископных системах вождения типа AN/VVS-2 или аналогичных системах и является полным аналогом приборов MX9644 и XX2052. Цвета свечения люминофора: зеленый, белый. 

ЭОП типа ЭП-10 является прибором 25 мм диаметром фотокатода S-25 c волокном на входе и инверторным выходом. Этот прибор служит для использования и проведения ремонта в оружейных прицелах и перископных системах вождения. Цвета свечения люминофора: зеленый, белый. 

Электронно-оптические преобразователи ЭПМ 80Г-А (далее ЭОП) с прямым переносом изображения, микроканальным усилением, встроенным высоковольтным источником питания (ВИП) со схемой защиты фотокатода от световых перегрузок и автоматической регулировкой яркости свечения экрана (АРЯ), имеющие многощелочной фотокатод и экран желто-зеленого цвета свечения. Входное и выходное окна ЭОП выполнены на стеклянных дисках. + Внешний вид: - Поверхность фотокатода должна быть одноцветной с характерным металлическим цветом. - Не допускается серая поверхность с белыми пятнами. - На поверхности и экране фотокатода не допускаются следы грязи, жира. - Корпус должен быть без пузырьков, трещин и других механических повреждений. + Условия использования ЭОП: - Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) должен выдерживать температурные изменения от 0 до +50С. - Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) должен выдерживать относительную влажность до 93% при 40 C. + Примечание: 1. Не допускаются светлые точки. 2. Не считаются царапины шириной менее 0,01 мм, более 0,05 мм не допускаются, от 0,01 до 0,05 мм учитываются при расчете общей площадью дефектов (дефекты прочного изображения, который длина больше, чем в 3 раза больше ширины рассчитывается как царапины). 3. Увеличение стекла измерения не менее 10X. 4. Не допускаются точки с HALO более 0,3. 5. Не допускается отклонение от оптической оси ЭОПа. 6.Допускается существование на фотах на экране сотовой структуры в микроканальных пластин при освещении фотокатода от 1x10-4 лк и более 

Ультрафиолетовый ЭОП является собственной разработкой компании ООО «МЭЛЗ ФЭУ» и имеет уникальный ультрафиолетовый фотокатод, близкий по структуре к мультищелочному типа S20, который способен улавливать ультрафиолетовое излучение различных источников, от солнечного до коронарного. Технология создания ультрафиолетового фотокатода, разработанная ООО «МЭЛЗ-ФЭУ», позволяет создавать широкоспектральный преобразователь, имеющий чувствительность как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной зонах. Таким образом данный ЭОП может применяться не только в научно-исследовательских и медицинских, но и в военных целях, в частности для создания вертолетных систем обнаружения типа «Свой-Чужой». 

ИСТОЧНИКИ И ЛИТЕРАТУРА 
1. «Черная кошка» панцерваффе // topwar.ru 
2. Иванов Сергей "The Russian Engineering" .Февраль 2010 
3. Никитин "Катера пересекают океан" 
4. Лобанова М. М. "Развитие советской радиолокационной техники"

ProxiVision-Header.png

ПНВ В РСФСР

Приборы ночного видения

Приборы ночного видения (ПНВ) на протяжении уже нескольких десятилетий занимают важное место в современной технике. ПНВ широко используются в военной технике для обеспечения боевых действий ночью (разведка, прицеливание, вождение боевых машин всех типов. За последние годы ПНВ активно применяются и в гражданской технике для разведки и добычи полезных ископаемых, спасательных работ, астрономических исследований, производственного и экологического контроля, ночной навигации и вождения автотранспортных средств в специальных климатических и погодных условиях, ночной видеосъемки, работы спецслужб, правоохранительных органов и таможенных служб, в медицине, для ночной охоты и рыбной ловли, в системах охраны и пожаротушения и др.

 

Развитие ПНВ широкого применения в нашей стране стало возможным благодаря творческим усилиям коллектива НИИ прикладной физики, впоследствии НПО «Орион», из которого выделилось СКБ техники ночного видения. Его коллектив создал научно-технические основы разработки ПНВ, обеспечил их практическое внедрение на предприятиях нашей страны, сформировал коллективы КБ на предприятиях и до настоящего времени играет ведущую роль в развитии этой техники.

Краткая история развития приборов ночного видения

Развитие ПНВ в основном началось с создания НИИ-801, что было вызвано необходимостью оснащения Вооруженных Сил техникой, обеспечивающей ведение боевых действий ночью. Одним из двух подразделений организованного института явился отдел спецтехники, затем отдел № 4, на базе которого в 1983 г. было образовано отделение 1100 НПО «Орион», в 1991 г. ставшее Специальным конструкторским бюро техники ночного видения (СКБ ТНВ).

Костяк отдела спецтехники в 1946 г. составили специалисты, начавшие работу в этой области еще перед Великой Отечественной войной и являвшиеся пионерами ночного видения (В. В. Юдкевич, П. Х. Лихтман, В. Г. Нырыков, И. В. Куренков, С. В. Рюпичев, К. С. Ясиновский — в Ленинграде, Е. С. Ратнер, М. А. Шесминцев, В. В. Новопашин — в Москве).

В годы войны ими были созданы несколько типов приборов для пеленгации навигационных ИК огней и сигнализации для военно-морского флота. Применение этих приборов резко снизило потери наших кораблей.

Среди первых сотрудников отдела спецтехники были Г. М. Кузнецов, Э. И. Гольд, Г. Ф. Захаров, В. И. Руфанов, А. В. Короткевич.

Первым начальником отдела был В. И. Милютин. В это время в отдел входили и лаборатории, разрабатывающие ЭОП, что в большой мере способствовало становлению новой отрасли техники.

В последующие годы отдел претерпел несколько реорганизаций: в 1948 г. были упразднены отделы и образованы отдельные лаборатории (светотехническая, оптическая, источников питания, приборостроительная). В I960 г. на базе лабораторий был создан отдел № 4 (начальник А. И. Горячев). В 1964 г. на короткое время он был слит с отделом ЭОП, в 1965 г. вновь образован как самостоятельное подразделение (начальник Е. С. Ратнер, с 1967 г. — Ю. Г. Эдельштейн). В 1983 г. после перевода в НПО «Орион» отдел вошел в состав отделения 1100, которое в 1991 г. было реорганизовано в СКБ ТНВ (начальник Н. Ф. Кощавцев).

В состав отдела в разное время входили следующие лаборатории:

— светотехническая лаборатория (начальник канд. техн. наук Е. С. Ратнер);

— лаборатория метрики ПНВ (с 1965 г. начальник канд. техн. наук Э. И. Гольд, с 1981 г. канд. техн. наук В. А. Павлов, с 1992 г. И. Б. Кривошапкин);

— источников питания (начальник Г. Ф. Захаров, с I960 г. А. В. Короткевич, с 1971 г. А. М. Рубец);

— стрелково-артиллерийских приборов (начальник Е. Н. Васильев, с 1982 г. Ю. А. Брагин, с 1992 г. С. А. Украинский);

— танковых, авиационных и космических приборов (начальник канд. техн. наук А. А. Толмачев, с 1983 г. А. Ю. Путиловский, с 1991 г. А. Н. Белов);

— оптическая лаборатория (начальник М. А. Шесминцев, с I960 г. канд. техн. наук В. В. Новопашин, с 1976 г. канд. техн. наук Н. Л. Соколов, с 1984 г. канд. техн. наук В. Ф. Бабинцев);

— физических основ ночного видения (начальник с 1969 г. д-р техн. наук Н. Ф. Кощавцев);

 — тепловизионных приборов (начальник В. П. Орлов, с 1968 г. канд. техн. наук Н. В. Васильченко, с 1972 г. д-р техн. наук Н. Ф. Кощавцев, с 1979 г. В. И. Теплов, с 1984 г. — самостоятельный отдел, который возглавил В. И. Теплов);

— приборов вождения БТТ (начальник с 1986 г. канд. техн. наук Н. Г. Буланкин);

— конструкторская лаборатория (начальник с 1969 г. А.Ф. Константинов, с 1986 г. — самостоятельный отдел, начальник Ю. А. Добровольский, с 1995 г. — B. C. Малинковский).

На протяжении всей своей истории подразделения ПНВ (в составе структурных подразделений НИИ прикладной физики, самостоятельного отдела, отделения и СКБ техники ночного видения) располагали специалистами высшей квалификации в области светотехники, оптики, специальной электронной техники. Коллектив подразделений обладал огромным научно-техническим потенциалом в области техники ночного видения.

Работы в области техники ночного видения направлены на поиск новых принципов визуализации изображения в различных областях оптического диапазона спектра и новых технических решений, обеспечивающих совершенствование ПНВ, проведение ОКР пионерного плана, развитие метрологических разработок ЭОП и ПНВ, осуществление головной роли в отрасли и научное руководство работой ЦКБ и заводов.

Начальный период развития ночного видения характеризовался использованием ЭОП с кислородно-цезиевым фотокатодом и применением ПНВ активного типа, работающих с подсветкой. В этот период начали формироваться физические принципы видения объектов в ПНВ с подсветкой в ближнем ИК-диапазоне спектра (Е. С. Ратнер), впервые сформулированы технические решения, обеспечивающие создание ПНВ различного назначения, установлены основные зависимости между видимостью в ПНВ и их характеристиками, определена система параметров ЭОП и ПНВ.

Работы, выполненные в НИИ-801 в 40-е и начале 50-х годов, завершились созданием ПНВ активного типа, работающих с подсветкой или по ИК-источникам. К ним относятся прицелы для стрелкового оружия и противотанковых пушек, самолетный прицел, работающий по факелу двигателя, комплекс аппаратуры для скрытой навигации судов ВМФ (В. В. Новопашин, П. Х. Лихтман, Е. Н. Васильев).

Новый этап в развитии техники ночного видения начался, когда ведущие специалисты института во главе с Е. С. Ратнером обосновали возможность построения ПНВ, обеспечивающих видение ночью без искусственной подсветки, за счет естественного света ночного неба, при усилении в ЭОП, гарантирующем «видимость» каждого фотоэлектрона.

Реализация принципа видения при естественном ночном освещении (ЕНО) потребовала проведения широкого круга исследований, связанных с изучением оптико-физических характеристик внешних условий и их влияния на видимость, разработкой светосильных оптических систем, с поиском конструктивных приемов построения ПНВ, включающих ЭОП с кислородно-цезиевым фотокатодом, надежную герметизацию высоковольтных (до 45000 В) вакуумных блоков и высоковольтных источников питания (ВИП).

Эти работы, с учетом создания каскадных ЭОП, реализующих необходимое усиление, позволили создать боевые приборы ночного видения пассивного типа. В начале это были громоздкие наблюдательные станции с входными объективами полуметрового диаметра, в которых для вымораживания ЭОП применялись фреоновые холодильники, а высоковольтный источник питания (ВИП) занимал объем свыше 50 литров (Б. А. Шустов, Е. Н. Васильев, Г. Ф. Захаров).

Затем были отработаны полупроводниковые холодильные устройства, разработана новая элементная база ВИП и уменьшены их габариты, что повлекло за собой существенное изменение облика аппаратуры. В конце 50-х годов появились бесподсветные артиллерийские прицелы (Е. Н. Васильев), серия ночных визиров для кораблей ВМФ (П. Х. Лихтман), начались работы по бесподсветным танковым прицелам (В. В. Новопашин).

Решающий сдвиг в разработке ПНВ связан с созданием и улучшением многощелочного фотокатода, который имел большую чувствительность и на несколько порядков более низкий темновой ток, не требовал охлаждения. В начале 60-х годов удалось сдвинуть границу чувствительности многощелочного фотокатода до 0,8 мкм, поднять ее значение в красной области (правее 0,7 мкм) до 40 мкА/лм. Сравнительные полевые испытания показали, что приборы, в которых были установлены ЭОП с таким неохлаждаемым и традиционным вымороженным фотокатодами, дают примерно одинаковые результаты по дальности видения. Это позволило перейти к повсеместному применению ЭОП с многощелочным фотокатодом.

Дальнейшие работы по оптике, миниатюризации ВИП, отработка конструктивных решений позволили даже на базе сравнительно громоздких и хрупких стеклянных устройств, какими являлись каскадные ЭОП (длина колбы свыше 200 мм), построить прицелы почти для всех типов оружия сухопутных войск, начиная от прицелов для автоматов. Достигнутый уровень этих приборов характеризовался тем, что они обеспечивали приемлемую для тактического использования дальность видимости при освещенности выше 5×10-3 лк.

К концу 60-х годов было создано новое поколение пассивных ПНВ. В эти годы были приняты на вооружение: прицел для автомата НСП-3, прицелы для гранатометов ПГН-1 и ПГН-9, прицел для пушки АПН-4 («Калина»), прицел для БМП 1ПН22 («Щит»), прицел для истребителя танков 1ПН12, прибор командира танка ТКН-3.

Высокая результативность работ коллектива разработчиков ПНВ и ЭОП а также активная подготовка кадров привели к тому, что в 60-е годы сформировалась новая отрасль, ответственная за создание техники ночного видения. Выпуском ЭОП занимались три электровакуумных завода, разработку и производство приборов вели 5 ЦКБ и оптических заводов. Особенно тесные творческие контакты сложились с Государственным оптическим институтом им. С. И. Вавилова. Академик А. А. Лебедев с момента организации НИИ-801 был его научным руководителем. Ученые ГОИ принимали непосредственное участие в разработке теории ночного видения (А. С. Луизов, Е. П. Семенов), выполняли оригинальные расчеты светосильных объективов и окуляров (Д. Ю. Гальперин, Д. С. Волосов, В. И. Веснин, A. П. Грамматин, Л. И. Коршунова и др.), непрерывно повышая их качество и совершенствуя методы расчета.

В создании различных комплектующих элементов (ИК фильтров, осветителей, первичных источников питания, специфических электрорадиоэлементов, полупроводниковых охладителей и др.) участвовали еще около 20 предприятий.

Испытательные базы для отработки ПНВ были созданы в нескольких промышленных и военных организациях. НИИ-801 установил прочные связи со многими научными учреждениями Академии Наук, министерства обороны, отраслевых министерств. Всего более 100 предприятий в той или иной мере участвовали в работах по технике ночного видения.

В 1969 г. на институт были возложены функции головной научной организации в отрасли по приборам ночного видения. Осуществление головной роли предусматривало:

— ответственность за технический уровень средств ночного видения;

— формирование технической политики, научное прогнозирование и перспективное планирование развития ПНВ, научную координацию исследований и разработок;

— развитие физических основ построения ПНВ, проведение НИР, обеспечивающих постановку ОКР;

— научное руководство разработками, выполняемыми ЦКБ, которое обеспечивало формирование необходимых данных для постановки ОКР, определение требований к комплектующим изделиям, в первую очередь к ЭОП, научно-методическое обеспечение разработок и испытаний.

В это время испытания аппаратуры на разных стадиях отработки, первые результаты применения ПНВ в частях и особенно специальные ночные войсковые учения 1968 г., на которых были собраны образцы всех серийных и опытных ПНВ, выявили ряд принципиальных недостатков приборов, свойственных достигнутому уровню их развития. Эти недостатки заключались в больших габаритах и малом поле зрения, неприемлемых для ряда применений, резком ухудшении видимости при понижении освещенности в особо темное время и при попадании в поле зрения различного рода засветок, возникающих на поле боя.

В 1970—1971 гг. были определены направления дальнейшего совершенствования ПНВ. Прежде всего, была пересмотрена концепция создания только пассивных ПНВ. Было признано необходимым, особенно для танков, строить приборы такими, чтобы они в особо темное время могли работать и с ИК подсветкой, обеспечивая видимость во всех условиях ночи, то есть был взят курс на создание приборов пассивно-активного типа.

В сравнительно короткое время были найдены технические решения. Появилось несколько вариантов решения этой проблемы, из которых нашли практическое воплощение два. Появились варианты многощелочного фотокатода (разработчики А. С. Шефов, М. И. Шульгина) с повышенной ИК чувствительностью, предполагая использование одного ЭОП. Другой вариант предусматривал попеременное использование двух ЭОП — для пассивного режима с многощелочным фотокатодом, для активного — с кислородно-цезиевым (разработчик – П. В. Тимофеев, ВЭИ). Одновременно были возобновлены работы по ИК прожекторам, прекращенные в конце 50-х годов, была показана возможность модернизации штатных осветителей за счет установки интенсивных газоразрядных ламп, что было предложено Н. Ф. Кощавцевым. Комплекс работ, выполненных в 1971 г., позволил обосновать постановку серии ОКР по прицелам и командирским приборам пассивно-активного типа для танков и БМП (Ю. Г. Эдельштейн, А. А. Толмачев, М. И. Лопаткина, Л. В. Тришенкова). Следует отметить, что благодаря достигнутому в конце 60-х годов почти 2—3 кратному повышению чувствительности многощелочного фотокатода удалось показать возможность использования вместо трехкамерных ЭОП двухкамерных и даже однокамерных. Это привело к дальнейшему снижению габаритных характеристик ПНВ, в ряде случаев к увеличению поля зрения, создало предпосылки к появлению нового поколения ПНВ.

В 70-е годы по предложениям института были разработаны и внедрены в производство прицел для стрелкового оружия НСПУ, прицел для пушки АПН-6 («Брусника»), бинокль БН-1 («Блик»), приборы наблюдения ННП-21 («Тополь»), ННП-22 («Дуэт»), приборы разведывательных машин «Вал», «Вереск» и др. (Е. Н. Васильев, Ю. А. Брагин и др.).

Комплекс исследований по световым помехам (Н. Ф. Кощавцев, Т. К. Кирчевская, В. В. Буяльский) и защитным схемам ЭОП (Е. Н. Васильев, Ю. А. Брагин, А.М. Рубец) позволил существенно повысить помехозащищенность ПНВ и обеспечить полную защиту от наиболее типичных помех.

С начала 70-х годов армия стала оснащаться новым поколением ПНВ; технической основой его явились двухкамерные и однокамерные ЭОП, а преимущества заключались в увеличении поля зрения, повышении помехозащищенности и пассивно-активном принципе работы (для танковых приборов).

В этот период интенсивные прикладные НИР, связанные с разработкой электрооптических схем новых приборов, расчетным и экспериментальным обоснованием ожидаемых характеристик, выбором элементной базы, сопровождались углублением теории ночного видения, созданием инженерных методов расчета, уточнением внешних условий (Н. Ф. Кощавцев). В частности, были проведены измерения интенсивности основных источников световых воздействий (вспышек, выстрелов, разрывов, трассеров и т. п.), организованы исследования ЕНО в различных точках Советского Союза и даже в ряде районов Мирового океана. Контрольно-испытательная аппаратура пополнилась целым рядом оригинальных установок, в т. ч. универсальным имитатором засветок для стендовой проверки стойкости ПНВ к помехам (Н. Ф. Кощавцев, В. В. Буяльский, В. А. Павлов), микрополигоном, представлявшим собой масштабную модель испытательного поля с имитацией условий естественного освещения (Э. И. Гольд, И. Б. Кривошапкин), первыми в СССР установками для измерения частотно-контрастных характеристик ЭОП (В. И. Руфанов) и отношения сигнал/шум (Ю. 3. Мацковская), универсальным коллиматором для проверки ПНВ на заводах и в войсках и др.

Дальнейшее развитие техники ночного видения было связано с созданием новых поколений ЭОП (модульные ЭОП с волоконно-оптическими пластинами, ЭОП с микроканальным усилением, бипланарные ЭОП и др.), созданием активно-импульсных ПНВ, тепловизионных приборов, устройств на основе гибридно-модульных преобразователей изображения (ЭОП, состыкованный с ПЗС).

В этот промежуток времени были приняты на вооружение: прицел для стрелкового орудия 1ПН51, прицел для станкового гранатомета и пулемета 1ПН52, прицел для пушки 1ПН53, бинокль 1ПН50, прибор наблюдения переносной 1ПН54; пассивно-активный комплекс приборов для танка: прицел — «Буран-ПА», приборы командира — «Агат-С», ТКН-ЗМ, прибор вождения ТВН-5.

В 80-е годы в отделе сложился сильный коллектив специалистов, в том числе конструкторов под руководством А.Ф. Константинова. Благодаря этому появилась возможность осуществления полного цикла НИОКР, включая разработку конструкторской документации.

В 1979—83 гг. была проведена ОКР по прибору вождения ТВН-5 с бинокулярной лупой (В. И. Креопалов, Н. Г. Буланкин). После образования отделения 1100, впоследствии СКБ ТНВ, и прихода сильных конструкторов Ю. А. Добровольского и Н. М. Шустова были завершены ОКР по ночным очкам «Квакер» (В. И. Креопалов, Ю. А. Брагин), лазерному прицельному комплексу «Канадит» (Ю. Г. Эдельштейн, Л. П. Макеев, Г. В. Иванов). Разработаны ночные очки для пилотирования вертолетов (Ю. Г. Эдельштейн, С. А. Украинский, Н. М. Шустов, Ю. А. Добровольский). Завершены ОКР принятием на вооружение в 1996 г. очков ночного видения поколения 2+ «Наглазник» (Н. Ф. Кощавцев, Ю. А. Добровольский, Ю. А. Брагин, Н. М. Шустов).

Развитие техники ночного видения по конкретным направлениям, сформировавшимся в отделении 1100, а впоследствии в СКБ техники ночного видения, рассмотрено отдельно.

Активно-импульсные ПНВ

Принцип действия активно-импульсных ПНВ (АИ ПНВ) основан на импульсном методе наблюдения. Он сводится к подсвету наблюдаемого объекта излучением импульсного осветителя и синхронизированным с ним импульсным управлением (стробированием) ЭОП в приемной части ПНВ.

Основой создания АИ ПНВ явилась разработка М. М. Бутсловым в конце 50-х годов импульсных ЭОП.

Работы по созданию АИ ПНВ проводились с конца 50-х годов в ГОИ с использованием в качестве осветителя импульсных ламп, а с 1963 г. — твердотельных лазеров на рубине и на стекле с неодимом. В институте разработки АИ ПНВ были начаты с 1964 г. по инициативе чл.-корр. РАН Л. Н. Курбатова под непосредственным руководством Ф. Ф. Есина. Благодаря применению импульсных лазерных полупроводниковых излучателей (ИЛПИ), созданных в институте М. Н. Заргарьянцем, впоследствии в НИИ «Полюс» В. И. Швейкиным, В. Г. Карнауховым и М. Н. Груднем, были впервые разработаны малогабаритные АИ ПНВ. Весомый вклад в их создание и серийное освоение внесли Ю. И. Шевлягин, С. В. Кусургашев, Р. И. Семенова и В. Г. Волков, который и руководит развитием АИ ПНВ в настоящее время. АИ ПНВ обеспечивают рекордные дальности распознавания, недостижимые для ПНВ других типов, могут работать при пониженной прозрачности атмосферы, в присутствии световых помех и позволяют с высокой точностью измерять дальности до наблюдаемого объекта.

В 60-х годах были разработаны ночные прицелы для наведения ПТУРС «Фаланга», «Малютка» и ЗМ7 на дальности до 1,2 км. Впервые была показана возможность одновременного наблюдения АИ ПНВ как изображения цели, так и трассера летящего к ней ПТУРС, не мешающего наблюдению.

В этих НИР использовались ИЛПИ, работающие при Т = 77 К и охлаждаемые либо заливкой жидкого азота, либо газовой холодильной машиной Стирлинга. В начале 70-х годов были созданы достаточно мощные ИЛПИ, работающие при Т = 300 K и не требующие охлаждения. Это дало новый толчок развитию АИ ПНВ, которое пошло по пути создания ночных приборов разведки и прицеливания с повышенной дальностью действия. В 1976 г. она составила 3 км по танку, в середине 80-х годов — 4 км, а в начале 90-х годов — 6 км, причем изображение выводилось уже в ТВ-канал. В результате этих достижений в I980 г. был серийно освоен АИ 1ПН61 разведки для ПРП-4. Прибор содержит также дневной канал и обеспечивает дальность распознавания 2,5—3 км при точности измерения дальности до цели не хуже ±20 м.

Параллельно в 70-х годах под руководством А. А. Томачева, И. К. Махонина, Г. М. Цибулькина создавались АИ ПНВ с использованием мощных импульсных твердотельных лазеров для вертолета и для работы по морским целям. Был создан вертолетный прицел с дальностью действия 3 км с использованием лазера на стекле с неодимом. При работе по морским целям типа «эсминец» и использовании лазеров АИГ с удвоением частоты были получены дальности действия до 20 км.

В 1980 г. был также создан и успешно испытан экспериментальный АИ приемный канал для визуализации в дневное время суток излучения твердотельных лазеров на длине волны 1,06 мкм. Получены дальности визуализации пятна подсвета на местности до 7 км при уровне естественной освещенности до 10 лк. К этому же периоду следует отнести попытки использования в АИ ПНВ полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком, созданных под руководством Г. С. Козиной при активном участии М. Н. Баталиной и С. А. Демидова. К сожалению, массогабаритные параметры этих лазеров исключили их применение в АИ ПНВ, хотя при их испытаниях и были получены ценные экспериментальные данные, раскрывающие дополнительные возможности АИ ПНВ.

В 80-х годах с помощью АИ ПНВ была успешно решена задача обнаружения объектов наблюдения по бликам, отраженным от оптических или оптико-электронных средств этих объектов в дневное и ночное время суток на дальности 4—7 км. Высокая степень защиты АИ ПНВ от световых помех, составляющая 105—107, допускает нормальное наблюдение изображения объекта не только ночью, но и днем при освещенности до 105 лк, а также в присутствии в поле зрения прямого излучения прожектора с силой света до 4×106 кд.

В конце 80-х годов АИ ПНВ используют вывод изображения в ТВ канал на базе ГМП с использованием ЭОП I, 2 и 2+ поколений. АИ ПНВ на базе ИЛПИ в портативном исполнении позволили получить распознавание морских объектов (голова водолаза, шлюпка, корабль) на дальности 0,5, 2 и 6 км соответственно.

Лазерные ПНВ

В СКБ ТНВ, кроме АИ ПНВ, с 80-х годов активно ведутся разработки приборов с лазерным целеуказанием. К ним в первую очередь относится впервые созданный в России лазерный прицельный комплекс, состоящий из очков ночного видения (ОНВ) типа «Орион-1», «Орион-2», «Орион-3» и «Квакер» и монтируемого на легком стрелковом оружии лазерного указателя «Канадит» с массой 550 г. Целеуказатель создает на цели, наблюдаемой в ОНВ, «точечное» пятно, обеспечивает прицеливание из любого положения оружия. Дальность действия комплекса зависит от типа ОНВ и колеблется от 130 до 200 м. Комплекс освоен серийно на заводе «Альфа».

С начала 80-х годов в ОКБ ТНВ ведутся работы по созданию помехозащищенных лазерных систем с преобразованием излучения на длине волны 10,6 мкм с помощью нелинейных оптических кристаллов (прустит и др.) в видимое либо в ближнее ИК-излучение, преобразуемое в видимое с помощью ЭОП (Н. Ф. Кощавцев, Н. И. Гусарова). Поисковые исследования показали принципиальную возможность создания ПНВ, работающих в ухудшенных метеорологических условиях со степенью защиты от световых помех до 108.

Другим направлением является разработка лазерного ПНВ с гетеродинным преобразованием света. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные Н. И. Гусаровой, показали возможность достижения пороговой чувствительности почти на 3 порядка выше, чем для обычного прямого детектирования. Применение в такой системе лазера с длиной волны 10,6 мкм, работающего в режиме «бегущий луч», при условии высокой точности временной стабильности излучения позволит добиться дальности действия до 5 км.

Тепловизионные приборы

Тепловизионные приборы (ТПВ) — это приборы, позволяющие наблюдать объекты за счет наличия у них радиационного контраста с фоном.

ТПВ имеют следующие преимущества по сравнению с ПНВ: дальность действия ТПВ не зависит от уровня ЕНО, они работоспособны в условиях пониженной прозрачности атмосферы, при постановке штатных дымовых завес и в условиях засветок интенсивными источниками света, обнаруживают замаскированные цели.

Разработка ТПВ была начата в 1963 г. по инициативе А. И. Горячева и под его непосредственным руководством. В это время был создан один из первых в стране ТПВ, дающий изображение в реальном масштабе времени. Разработка первых ТПВ была направлена на решение задач наведения ПТУРС. С помощью ТПВ были проведены их первые пуски (А. И. Горячев, Е. И. Левин, В. А. Чеботарев и др.). Однако большие мощности излучения факела и трассера ПТУРС приводили к значительным засветкам изображения, что не позволяло успешно решить задачу, учитывая, что ТПВ работали в области спектра 3—5 мкм. Достаточно эффективно эта задача была решена при создании первого двухканального ТПВ «Ночь-А» для наведения ПТУРС «Конкурс» (Н. Ф. Кощавцев, Г. М. Цибулькин, В. И. Теплов). Обеспечение требуемой помехозащищенности было реализовано за счет разнесения по спектру чувствительности ТПВ (3,5— 5,5 мкм) и излучения трассера (0,8—1,1 мкм).

В дальнейшем работы в области ТПВ начали вестись в направлении создания приборов разведки для подвижных разведывательных пунктов (ПРП) и прицела для танка. Оба прибора размещались вне боевого отделения на башне ПРП или на маске пушки из-за очень больших габаритов оптических систем. ТПВ разрабатывались на основе фоторезистора InSb с размером фоточувствительной площадки 100х100 мкм (Е. И. Левин, В. А. Чеботарев, Г. И. Потрахова). Результаты исследований начали применяться в тепловизорах для ПРП, который был принят на вооружение (участвовали в разработке от НИИ прикладной физики Н. Ф. Кощавцев, Е. И. Левин, В. А. Чеботарев). Модернизированный ТПВ для ПРП выпускается до настоящего времени.

С появлением в 1970 г. фотоприемников CdHgTe (KPT), чувствительных в области спектра 8—14 мкм, начались работы по созданию танкового тепловизионного прицела, размещаемого в боевом отделении. Работы были начаты в ЦКБ КМЗ под научным руководством НИИ прикладной физики (научный руководитель Н. Ф. Кощавцев). Двухканальный тепловизионный прицел был размещен в боевом отделении танка и прошел весь комплекс полевых испытаний. В дальнейшем тепловизионный прицел был переработан с учетом использования фотоприемника со 128 элементами (вместо 50 в предшествующем фотоприемнике). Этот тепловизор выпускается серийно до настоящего времени.

Параллельно с разработкой ТПВ проводились теоретические исследования, направленные на формирование изображения в растровых приборах, выработку требований к элементам ТПВ, создание методики расчета дальности действия и оптимизацию параметров ТПВ (Н. Ф. Кощавцев, Е. И. Левин).

Одновременно проводились исследования внешних условий работы ТПВ. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования по сравнению эффективности использования спектральных диапазонов 3—5 мкм и 8—13 мкм для задач ТПВ позволили грамотно выбрать оптимальные параметры ТПВ при переходе на ФП CdНgTe, определить эффективность работы ТПВ в различных метеоусловиях и при постановке штатных дымовых завес, оценить влияние температурных перепадов и коэффициентов излучения в формировании радиационного контраста.

Установление зависимости между величиной контраста танк-фон и показателями метеостанций позволило получить вероятностные характеристики распределения величины контраста. На основании этих данных была определена нормированная величина контраста танк-фон, используемая в отрасли для расчета ТПВ. Работами по исследованию внешних условий работы ТПВ руководила Н. З. Горева.

В 80-е годы по инициативе Н. Ф. Кощавцева была сформирована группа, в которой начались работы по созданию малогабаритных приборов. В состав группы входили В. И. Теплов, Н. 3. Горева, В. А. Бриллиантов, В. Н. Клочкова, М. А. Кисловская и др.

В дальнейшем группа была преобразована в лабораторию, а впоследствии — в тепловизионный отдел (руководитель В. И. Теплов).

На основе ФП PbSe с термоэлектрическим охлаждением был создан ряд носимых ТПВ, выполняющих преимущественно функцию теплообнаружителей (ТО). Разработанные комбинированные приборы, содержащие ТО и ПНВ, позволяли обнаруживать и опознавать танк на дальности 2 км и человека на дальности 800 м.

В этот же период был создан многопрофильный малогабаритный ТПВ двойного применения с полем зрения 4х8o и массой 3,2 кг.

В середине 80-х годов была успешно решена задача обнаружения низколетящих воздушных целей. Разработанный тепловизионный прицел для переносного зенитно-ракетного комплекса имел большое поле зрения (15х30o), массу 3,5 кг, превосходил требования ТЗ по дальности действия.

По тепловизионному прицелу была поставлена ОКР, выполнен техпроект. Однако из-за отсутствия финансирования работа не завершена.

В настоящее время проводится ОКР по разработке портативного теплового пеленгатора для обеспечения возможности обнаружения раненых на местности по их собственному тепловому излучению в ночное время суток.

Комбинированные и комплексированные приборы ночного видения

Для обеспечения всепогодности, круглосуточности, высокой помехозащищенности, а также повышения вероятности обнаружения и опознавания потребовалось создание нового поколения приборов, включающих один или несколько независимых оптико-электронных каналов. Такие приборы называются комбинированными, комплексированными или интегрированными. Ни один из самостоятельных низкоуровневых каналов визуализации изображения не обеспечивает всей совокупности требований, стоящих перед приборами видения ночью. Обеспечение выполнения этих требований возможно при использовании комплекса приборов, включающих различные дополняющие друг друга каналы, то есть путем комбинирования и комплексирования.

Под комбинированными ПНВ понимают систему, состоящую из нескольких каналов, работающих в различных областях спектра, имеющую единый вход и интегрированную систему обработки сигнала.

Под комплексированными ПНВ понимают систему, состоящую из отдельных самостоятельных каналов, имеющих отдельные входные отверстия и совмещенные или раздельные индикаторы. К комплексированным приборам относится также и набор приборов, расположенных на одном носителе, например, комплекс приборов для ПРП: «Пособие» (тепловизор)+ «Печенег» (активно-импульсный прибор).

Анализ отдельных каналов визуализации изображений показал, что классические приборы на ЭОП имеют высокое разрешение, высокие коэффициенты усиления яркости, привычные для восприятия контрасты изображения, но сильную зависимость дальности действия и качества изображения от освещенности, прозрачности атмосферы, контрастов; активно-импульсный канал имеет высокую помехозащищенность, однако демаскирует себя, имеет относительно узкое поле зрения, крайне затруднительный поиск цели; тепловизионные приборы обеспечивают большие поля зрения, большие дальности обнаружения, высокую помехозащищенность, но непривычный для восприятия вид изображения. Кроме этого, при высокой влажности, отсутствии заметных изменений температуры видимость цели в тепловизор резко ухудшается. В тепловизоры часто не видна линия горизонта, они имеют высокую стоимость.

Низкоуровневые телевизионные системы позволяют выводить изображение на монитор, осуществлять обработку изображения в реальном масштабе времени, но они обладают всеми известными недостатками ПНВ.

Наиболее эффективным является сочетание каналов, работающих на различных принципах или в различных спектральных диапазонах. Это увеличивает эффективность системы, особенно в условиях использования маскировки целей и активного противодействия оптико-электронным средствам, так как создать помехи в широкой области спектра и обеспечить эффективную маскировку крайне сложно.

В конце 70-х годов коллектив разработчиков в составе Т. К. Кирчевской, В. Г. Волкова, В. И. Лелейкина, С. Ф. Федотовой, Н. И. Гусаровой под руководством Н. Ф. Кощавцева начал вести работы по созданию комбинированных приборов ночного видения. Были разработаны научно-технические основы построения таких приборов, принципы наиболее эффективного комбинирования каналов, установлены вероятностные характеристики и определены их преимущества по сравнению с традиционными приборами.

Первый комбинированный танковый прицел был разработан в рамках НИР «Рекорд». Совмещение тепловизионного и низкоуровневого телевизионного каналов привело к повышению вероятности обнаружения и опознавания цели в 1,5—2 раза, что подтвердили и проведенные испытания. Такое сочетание каналов показало и хорошие поисковые характеристики.

Одновременно велись работы по созданию комбинированного прицела для артиллерийской пушки. Комбинированный прицел состоял из тепловизионного и активно-импульсного каналов.

В 1984 г. был разработан комбинированный переносной ПНВ «Касание», объединяющий активно-импульсный и тепловизионный каналы. Дальность действия его составляла 2,2 км при угле поля зрения 6oх4o и массе 18 кг. В тепловизионном канале прибора была применена оригинальная схема синхронного сканирования и развертки на базе двустороннего зеркала, позволяющая визуализировать тепловизионное изображение и наблюдать его в окулярную оптику активно-импульсного канала.

В 1985 году была поставлена работа по созданию танкового прицела с повышенной дальностью действия до 4 км. («Ингода»). Комбинированный прицел содержал тепловизионный канал (рабочая область спектра 8—14 мкм) с приемником ФУЛ-141. Последний был выполнен в виде линейки из 48 фоточувствительных элементов на основе материала CdHgTe. Прицел содержал также активно-импульсный канал на базе ЭОП 2-го поколения «Канал» с использованием мощного модульного лазерного осветителя.

Тепловизионный канал обеспечивал поле зрения 4oх3o, активно-импульсный — 1oх0,5o. Изображение обоих каналов попеременно выводилось на единый телевизионный монитор с помощью ПЗС матрицы.

Эти схемные решения обеспечивали попеременный вывод изображений с разных каналов на единый индикатор. В дальнейшем работы шли в направлении обеспечения одновременного наблюдения изображений. Это достигалось следующим образом: в центральную часть поля зрения, обеспечиваемого широкопольным каналом, вводилось изображение узкопольного канала с большим увеличением, что позволяло при удовлетворительной ориентации на местности обеспечивать распознавание необходимых объектов. Другим направлением исследования являлось совмещение изображений, приведенных к единому масштабу. Этот вариант был реализован в портативном комбинированном ПНВ, состоящем из тепловизионного канала (3—5 мкм) и низкоуровневого телевизионного канала на ПЗС матрице (0,4—1,1 мкм). Прибор обеспечивал поле зрения 6oх4o и имел массу до 10 кг.

Низкоуровневые телевизионные (НТВ) ПНВ

Работы над НТВ ПНВ ведутся с 1980 г. в двух направлениях: создание НТВ ПНВ на базе суперкремниконов и на базе гибридно-модульных преобразователей изображений (ГМП). ГМП выполнены в виде ЭОП, состыкованного через оптику переноса с ПЗС-матрицей. Оптика переноса может быть выполнена либо в виде пары проекционных объективов с разным увеличением, плоской волоконно-оптической пластины (ВОП), либо фокона. В результате выполнения этих работ была создана экспериментальная аппаратура, показавшая широкие возможности применения ТВ техники в ПНВ.

Работы эти проводились под руководством Н. Ф. Кощавцева первоначально В. И. Лелейкиным, Д. С. Соколовым, а затем С. И. Верещагиным и А. Н. Дятловым.

 

В результате выполнения исследований были разработаны пассивные НТВ ПНВ на базе суперкремниконов ЛИ-702, обеспечивающие дальность распознавания танка на дальности 1200—1500 м при естественной освещенности 10-3 лк и угле поля зрения 6oх4o.

Использование более совершенных и миниатюрных ТВ камер на базе ПЗС и разработка ГНП на их базе с использованием ЭОП поколений 1, 2 и 2+ позволило создать целый ряд НТВ ПНВ модульной конструкции, обеспечивающих в тех же условиях дальность распознавания от 1 до 1,8 км (в зависимости от типа ПНВ) в угле поля зрения от 15ox10o до 4oх3o. Масса НТВ ПНВ не превышала 3—5 кг.

Одновременно были впервые разработаны стереоскопические НТВ ПНВ, обеспечивающие вождение машин ночью при видимости полотна дороги до 150 м.

Исследование внешних условий работы приборов ночного видения

Дальность действия приборов видения ночью в значительной мере зависит от внешних условий, наиболее важными из которых являются освещенность, обусловленная излучением ночного неба, светом звезд, Луны, оптико-физические характеристики фонов и целей, прозрачность атмосферы, яркость атмосферной дымки. Оптико-физические характеристики фонов и целей определяют истинный контраст, величина которого существенно изменяется слоем атмосферы между прибором и наблюдаемой целью; уровень освещенности характеризует уровень наблюдаемой яркости.

Интерес к исследованию характеристик внешних условий возник одновременно с появлением и

эксплуатацией первых образцов отечественных ПНВ, которые в основном были приборами активного типа. Отдельные предварительные исследования внешних условий, проводимые коллективом в составе Н. В. Васильченко, И. П. Овчинниковой, Б. А. Хаева в лаборатории, возглавляемой Е. С. Ратнером, носили эпизодический характер. Так в конце 50-х годов были проведены исследования хода изменений интегральной горизонтальной освещенности, оцененной разработанными к тому времени кислородно-цезиевым и сурьмяно-цезиевым фотокатодами, а в 1961 г. проведены исследования отражательных характеристик природных образований в ближней ИК-области спектра.

Необходимость в систематических, широкомасштабных исследованиях характеристик внешних условий работы приборов ночного видения в темное время суток возникла в середине 60-х годов, когда приоритетным стало развитие приборов, работающих в пассивном режиме без искусственной подсветки. Необходимых сведений для разработчиков ПНВ по излучению ночного неба и естественной ночной освещенности практически не было. Результаты исследований, проведенных АН СССР, отражали отдельные стороны излучения ночного неба, не давая общих представлений о закономерностях изменения спектрального состава, статистических характеристик освещенности для различных географических точек земного шара, временных изменений освещенности в темное время суток, влияния на характеристики светового климата состояния подстилающей поверхности и атмосферы.

Исследования внешних условий, и в первую очередь характеристик светового климата, проводились с 1965 г. по 1980 г. коллективом в составе Т. К. Кирчевской, В. В. Буяльского, В. А. Павлова, Г. Д. Есиповой, Н. В. Феклистовой под руководством Н. Ф. Кощавцева. Цель исследований заключалась в предоставлении разработчикам ПНВ основных характеристик внешних условий в темное время суток.

Работы велись по трем самостоятельным направлениям: исследование спектрального состава излучения ночного неба для установления оптимального диапазона работы ПНВ и области коррекции объектива и разработки перспективных фотокатодов; статистические исследования характеристик светового климата в различных географических точках для определения эффективности использования разрабатываемых приборов на различных театрах военных действий; исследование влияния характеристик внешних условий на основной параметр ПНВ — дальность действия с целью уточнения методов расчета и оптимизации ПНВ.

Для проведения исследований конструкторским отделом НИИ прикладной физики была разработана и изготовлена на опытном производстве целая серия уникальной высокочувствительной измерительной аппаратуры: сверхвысокочувствительный спектрограф, спектрозоналъный сканирующий фотометр и яркомер для измерения контрастов и яркости атмосферной дымки, фотометр и яркомер, чувствительные в области спектра от 0,4 до 3,3 мкм.

Спектральные измерения проводились в 1966—1969 гг. в средней полосе России (Горьковская область). Для проведения статистических исследований характеристик светового климата с целью установления широтной зависимости изменения суточного хода ЕНО с учетом вариации их от времени года и цикла солнечной активности необходимо было иметь цепочку из достаточно большого количества станций, работа которых должна быть синхронизирована. На территории СССР было задействовано семь метеостанций, расположенных на разных широтах, на которых были установлены спектрозональные фотометры для измерения распределения яркости по куполу ночного неба и основного параметра внешних условий — горизонтальной ночной освещенности. Два прибора были установлены на научно-исследовательских судах «Профессор Зубов» (1974 г.) и «Академик Ширшов» (1977 г.), на которых совершалось экспедиционное плавание в двух различных районах Мирового океана. Статистические исследования характеристик светового климата проводились в течение 10 лет с 1969 по 1979 гг.


Исследование влияния внешних условий, прежде всего контраста и яркости атмосферной дымки, обусловленной рассеянием излучения ночного неба на частицах приземного слоя атмосферы на дальность действия ПНВ, проводилось на исследовательском полигоне в Горьковской области в 1970—74 г. сначала М. К. Тимофеевой, а затем было продолжено Т. К. Кирчевской и В. И. Лелейкиным.

В результате многолетних исследований была разработана модель спектрального состава освещенности и динамика его изменения, статистические широтные зависимости продолжительности темного времени суток и обеспеченности горизонтальной естественной ночной освещенности, а также материалы по отражательным свойствам природных образований и характеристики атмосферы, определяющие видимость объектов наблюдения. Разработанная модель позволяет оценить состояние светового климата, характеризуемого кривыми обеспеченности освещенности в различных районах территории земного шара в темное время суток. Определены типовые (нормированные) характеристики внешних условий, закладываемые в расчет ПНВ, отработаны методы расчета и оптимизации приборов визуализации изображения и внедрены на всех предприятиях отрасли.

Заключение


Таким образом, за прошедшие 50 лет творческий коллектив СКБ техники ночного видения разработал и внедрил в производство более 70 образцов ПНВ широкого применения всех 3-х поколений. В настоящее время он играет ведущую роль в разработке последующих поколений ПНВ с использованием исключительно матричных и твердотельных преобразователей изображения, в создании интегрированных многоспектральных комплексов на их основе и, в конечном счете — автоматизированных приборов обнаружения и распознавания для роботизированных систем.

Перспективы развития ПНВ


На основе приведенных и ведущихся работ можно определить общие тенденции развития ПНВ и возможности оптимизации их отдельных направлений. Развитие техники ночного видения должно идти следующими путями: совершенствование элементов в канале визуализации изображения; разработка новых схемно-конструктивных решений с учетом критерия «эффективность/стоимость» и расширение области применения приборов на основе их конверсионных возможностей; технологическая отработка конструкций.


Дальнейшее продвижение по указанным направлениям связано с решением целого ряда научно-технических проблем, а именно:


— повышение характеристик ЭОП, в первую очередь увеличение чувствительности фотокатода, его диаметра с 18 до 25, 40 мм и разрешающей способности;


— создание ЭОП, чувствительных в ИК области спектра до 1,5— 1,7 мкм, для работы при ЕНО и в области 3—5 мкм для визуализации теплового изображения;

— создание твердотельных преобразователей изображения (ТПИ) — аналогов ЭОП для видимого и ИК диапазонов спектра;

— разработка и реализация в ТПВ-приборах фокально-плоскостных матриц (ФПМ), не требующих глубокого охлаждения;

— разработка и реализация методов оптимальной обработки пороговых оптических изображений в присутствии световых помех;

— развитие методов расчета нетрадиционных оптических систем (киноформных, внеосевых, голографических) для применения в портативных и наголовных приборах;

— реализация новейших оптических технологий полимерной, киноформной, градиентной оптики, специальных просветляющих, защитных, небликующих и дихроичных покрытий;

— внедрение полимерных и композиционных конструктивных материалов, прогрессивных методов формообразования;

— микроминиатюризация электронных схем, включая и высоковольтные источники питания;

— внедрение микропроцессорной техники и современного программного обеспечения;

— создание миниатюрных встраиваемых в ПНВ модулей осветителей на основе ИК полупроводниковых лазеров и светодиодов;

— разработка систем автоматической фокусировки и регулировки рабочего режима приборов.

Естественно, что решение этих проблем должно опираться на новейшие достижения опто- и микроэлектроники, ТВ техники, информационных технологий и других смежных областей.

Решение указанных проблем должно существенно улучшить параметры приборов: в 1,5—2 раза повысить их дальность действия; обеспечить работу при ЕНО до 10-4 лк, то есть для 90% всего темного времени суток; уменьшить массу наголовных ПНВ до 0,4—0,5 кг, а носимых — до 0,7—0,8 кг. Кардинальное решение многих задач ночного видения могли бы обеспечить приборы ТПВ на базе ФПМ и твердотельных индикаторов, однако, принимая во внимание реально существующие производственно-технологические проблемы, нет оснований полагать, что эти ТПВ приборы вытеснят ПНВ в обозримом будущем.

Теоретические и экспериментальные исследования показывают, что разработка ПНВ должна осуществляться в направлении создания адаптивных систем, работающих круглосуточно в широком диапазоне изменения внешних условий, в соответствии с которыми приборы должны оптимизировать свою работу. Поскольку решить задачу в полном объеме с использованием одноканальных приборов достаточно сложно, необходимо разрабатывать многоканальные (многоспектральные) системы и, в конечном счете, полностью интегрированные приборы, в которых изображения отдельных каналов обрабатываются в реальном масштабе времени и формируется высококачественное интегрирование изображения. При этом необходим модульный принцип построения приборов, допускающий как создание их унифицированного ряда, так и применение модулей для многоканальной системы.

В СКБ ТНВ начаты работы по созданию ПНВ 4-го поколения. Они основаны на разработке принципиально новой компоновки ПНВ с «развязанным индикатором». В этих ПНВ входное устройство связано с индикатором за счет гибкой проводной или радиорелейной связи. Первый способ построения прибора предполагает применение сочленения ЭОП с ПЗС матрицей или самостоятельное использование высокочувствительной ПЗС матрицы, подключаемой к плоскому ТВ-индикатору. Второй способ связан с применением ТПИ, чувствительного в области до 1,5—2 мкм, подключенного к плоскому индикатору. Уже созданы НТВ ПНВ на базе ПЗС для работы при ЕНО = 10-2 лк. Для функционирования при ЕНО = 10-3 лк в настоящее время разработаны НТВ ПНВ на базе гибридно-модульных преобразователей (ГМП), в которых ПЗС- матрица стыкуется с помощью оптики переноса или фокона с экраном ЭОП. При этом возникают потери по энергетике и по разрешению. Более рациональный вариант – разработка ПЗС матриц, освещаемых с обратной стороны, что позволяет повысить квантовый выход с 30 до 90 %. В сочетании с применением малошумящих интегрированных усилителей это обеспечивает эквивалентную чувствительность ПЗС матрицы, достаточную для работы при ЕНО = 10-4 лк без необходимости стыковки ПЗС с ЭОП. Если же использовать такой ПЗС вместо анода (экрана) бипланарного ЭОП без МКП, то при возбуждении ПЗС потоком электронов с фотокатода появляется дополнительное усиление, при котором данный ГМП может работать при освещенности фотокатода 10-7— 10-2 лк. В итоге на основе такого прибора вместо традиционных ПНВ может быть получен микроминиатюрный сверхчувствительный НТВ ПНВ. Антиблюминговое устройство ПЗС- матрицы обеспечивает при этом эффективную локализацию и ограничение влияния световых помех. Возможность конструктивного разделения собственно НТВ камеры и ТВ индикатора, дистанционной передачи изображения, его дублирование и синхронная цифровая обработка открывают новые конструктивные возможности перед этим поколением ПНВ. Через его электронный канал в поле зрения индикатора может быть введена любая оперативно изменяемая информация в виде цифр или символов. Исполнение индикатора на базе жидкокристаллической (ЖК) матрицы позволяет резко уменьшить габариты, массу при одновременном повышении качества изображения.

ПЗС, чувствительный в области спектра 0,4—1,1 мкм, выгодно отличается от ЭОП, работающего в области 0,4—0,95 мкм. Вместе с тем известно, что область спектра 1,5—2 мкм в 5 раз более эффективна по сравнению с областью 0,5—0,95 мкм и в 2—3 раза — по сравнению с 0,9—1,1 мкм. Кроме того, в области спектра 1,5—2 мкм излучение лучше проходит в атмосфере в условиях тумана и даже некоторых дымов. Поэтому в СКБ ТНВ ведутся работы по применению в ПНВ 4-го поколения ТПИ на основе структуры МДП-ЖК или МДП-электролюминофор. Наряду с разработкой ТПИ ведутся работы по созданию ЭОП с фотокатодом на основе полупроводниковых слоев с барьером Шоттки, работающего в области спектра — 0,9—1,65 мкм. Представляет интерес также разработка ПЗС матриц на базе InGaAs, работающих в области спектра 0,9— 1,7 мкм (без охлаждения) или 1—3 мкм (с ТЭО).

Развитие ТПВ-систем связано с переходом от приборов 1-го поколения, выполненных на базе линеек фотоприемных устройств с оптико-механической системой развертки изображения, к ПНВ на базе ФПМ-ИК ПЗС, не требующих указанной системы, позволяющих реализовать ТВ-стандарт, повышенную чувствительность и разрешение, минимальные массу, габариты и энергопотребление.

Наиболее характерны ФПМ на основе HgCdTe, GaAs/AlGaAs (T=77 K, рабочая область спектра 8—12 мкм), InSb, PtSi (T = 77 K, 3—5 мкм), PbS, PbSe (Т = -54oС; 1,0—4,1; 3—5 мкм). Недостатком ТПВ прибора на базе таких ФПМ является необходимость криогенного охлаждения. В связи с этим ведутся работы по созданию ТПВ приборов на базе высокочувствительных неохлаждаемых пироэлектрических ФПМ и в особенности более технологичных болометрических ФПМ на основе кремния. Эти ФПМ, работающие в области спектра 8— 14 мкм, будут иметь параметры не хуже, чем у ФПМ на базе HgCdTe, но их стоимость в 5 раз ниже. Это даст возможность получить сравнительно дешевые портативные ТПВ-приборы и создавать на их основе как системы с повышенной дальностью действия, так и прицелы для легкого стрелкового оружия, а также ОНВ, НМ, НБ. Их качество изображения близко к телевизионному, но в отличие от НТВ ПНВ тепловизионные приборы работают при пониженной прозрачности атмосферы и в присутствии световых помех.

Любой из рассмотренных выше ПНВ может быть задействован в АИ режиме при условии стробирования приемной части и использования импульсного лазерного осветителя с соответствующей длиной волны.

Таким образом, развитие приборов всех направлений сводится к стремлению использовать фотоприемные матрицы, работающие в областях спектра 0,4—1,1; 1—3; 3—5; 8—14 мкм. Естественно объединить каналы на основе таких матриц в интегрированный прибор с унифицированным ТВ-форматом изображения, усилителями, схемой цифровой обработки и ТВ-индикатором. Уже сейчас в СКБ ТНВ созданы сравнительно простые многоспектральные объективы с модульной схемой построения, охватывающие все указанные области спектра. Интегрированные малогабаритные приборы могут быть отнесены к 5-му поколению помехозащищенных, всесуточных и всепогодных приборов с высокой степенью адаптивности. В целях повышения вероятности обнаружения и распознавания такие ПНВ могут быть объединены с радиолокационным, акустическим и другими каналами-модулями.

На базе развития этих приборов возможно создание систем 6-го поколения, отличающихся наличием встроенного микропроцессора, который автоматически решает задачу обнаружения, распознавания, измерения параметров объекта и выдачу этой информации в исполнительное устройство управления роботизированным комплексом.

Особый интерес представляют интегрированные наголовные (нашлемные) приборы. Они найдут применение как для пилотирования летательных аппаратов и наведения их оружия в боевых условиях, так и для разведчиков и бойцов спецподразделений. Такие многоканальные приборы незаменимы для спасателей, вождения и навигации транспортных средств в сложных условиях. На основе таких систем могут создаваться роботизированные комплексы, устанавливаемые на различные носители и решающие задачи разведки, наведения оружия в военной технике, а в народном хозяйстве — строительства, разведки и добычи полезных ископаемых, ремонтных и спасательных работ в сложных условиях.

СКБ ТНВ имеет многолетние устойчивые связи с широким кругом предприятий оптической и электронной промышленности, конструкторскими и научно-исследовательскими организациями различных ведомств, институтами РАН и обладает необходимым потенциалом для выполнения перспективных НИОКР. В настоящее время в СКБ ТНВ ведутся интенсивные работы по созданию научно-технических основ разработки всех поколений приборов широкого применения. Прилагаются усилия по формированию исследований, связанных с созданием перспективной элементной базы, которая, воплощая в себе лучший опыт отечественных и зарубежных разработок, позволит сделать новый шаг в развитии техники ночного видения.