Die Hauptaufgabe des Panzers besteht darin, ein effektives Feuern aus einer Kanone von einem Ort und in Bewegung unter allen meteorologischen Bedingungen gegen ein sich bewegendes und stationäres Ziel zu gewährleisten. Um dieses Problem zu lösen, verfügt der Panzer über Geräte und Systeme, die die Suche und Erkennung eines Ziels ermöglichen, eine Waffe auf ein Ziel richten und alle Parameter berücksichtigen, die die Schussgenauigkeit beeinflussen.
Auf sowjetischen und ausländischen Panzern existierte das FCS bis in die 70er Jahre nicht, es gab eine Reihe optischer und optoelektronischer Geräte und Visiere mit einem nicht stabilisierten Sichtfeld und optische Entfernungsmesser, die nicht die erforderliche Genauigkeit bei der Messung der Entfernung zum Ziel boten. Nach und nach wurden Geräte mit Sichtfeldstabilisierung und Waffenstabilisatoren an den Panzern eingeführt, die es dem Schützen ermöglichten, die Zielmarke und das Geschütz während der Bewegung des Panzers auf dem Ziel zu halten. Vor dem Schießen musste der Schütze eine Reihe von Parametern bestimmen, die die Schussgenauigkeit beeinflussen, und diese beim Schießen berücksichtigen.
Unter solchen Bedingungen konnte die Schussgenauigkeit nicht hoch sein. Es waren Geräte erforderlich, die eine automatische Aufzeichnung der Schussparameter unabhängig von der Geschicklichkeit des Schützen gewährleisten.
Die Komplexität der Aufgabe wurde durch den zu großen Parametersatz, der das Schießen beeinflusst, und die Unfähigkeit, diese vom Richtschützen genau zu berücksichtigen, erklärt. Die folgenden Parametergruppen beeinflussen die Schussgenauigkeit einer Panzerkanone:
- Ballistik des Kanonen-Geschoss-Systems unter Berücksichtigung der meteorologischen Bedingungen des Schießens;
- Zielgenauigkeit;
- die Genauigkeit der Ausrichtung der Ziellinie und der Achse der Kanonenbohrung;
- die Kinematik der Bewegung des Panzers und des Ziels.
Ballistik für jeden Projektiltyp hängt von den folgenden Eigenschaften ab:
- Reichweite zum Ziel;
- die Anfangsgeschwindigkeit des Projektils, bestimmt durch:
a) die Temperatur des Pulvers (Charge) zum Zeitpunkt des Schusses;
b) Verschleiß der Bohrung des Waffenrohres;
d) die Qualität des Schießpulvers und die Übereinstimmung mit den technischen Anforderungen der Patronenhülse;
- die Geschwindigkeit des Seitenwinds auf der Flugbahn des Projektils;
- die Geschwindigkeit des Längswinds auf der Flugbahn des Projektils;
- Luftdruck;
- Lufttemperatur;
- Genauigkeit der Übereinstimmung der Geometrie des Projektils mit der technischen und technologischen Dokumentation.
Zielgenauigkeit hängt von folgenden Merkmalen ab:
- Genauigkeit der Stabilisierung der Ziellinie vertikal und horizontal;
- Genauigkeit der Bildübertragung des Sehfeldes durch optische, elektronische und mechanische Einheiten des Visiers vom Eintrittsfenster zum Okular des Visiers;
- optische Eigenschaften des Visiers.
Genauigkeit der Ausrichtung der Sichtlinie und die Achse der Bohrung des Waffenrohres hängt ab von:
- Genauigkeit der Geschützstabilisierung in vertikaler und horizontaler Richtung;
- Genauigkeit der Übertragung der Position der Ziellinie vertikal in Bezug auf die Waffe;
- Verschiebung der Ziellinie des Visiers entlang des Horizonts relativ zur Achse des Kanonenrohrs;
- Biegen des Waffenrohres;
- die Winkelgeschwindigkeit der vertikalen Bewegung der Waffe im Moment des Schusses.
Kinematik der Panzer- und Zielbewegung charakterisiert durch:
- Radial- und Winkelgeschwindigkeit des Tanks;
- Radial- und Winkelgeschwindigkeit des Ziels;
- die Rolle der Achse der Stifte der Waffe.
Die ballistischen Eigenschaften einer Panzerkanone werden durch die Schusstabelle festgelegt, die Informationen über Zielwinkel, Flugzeit zum Ziel und Korrekturen zur Korrektur ballistischer Daten in Abhängigkeit von der Zielentfernung und den Schussbedingungen enthält.
Von allen Eigenschaften hat die Genauigkeit der Entfernungsbestimmung zum Ziel den größten Einfluss, daher war es für das OMS von grundlegender Bedeutung, einen genauen Entfernungsmesser zu verwenden, der erst mit der Einführung von Laser-Entfernungsmessern auftauchte, die unabhängig davon die erforderliche Genauigkeit gewährleisten der Reichweite zum Ziel.
Aus den Merkmalen, die die Schussgenauigkeit eines Panzers beeinflussen, ist ersichtlich, dass die gesamte Aufgabe nur von einem speziellen Computer gelöst werden kann. Von den zwei Dutzend Eigenschaften kann die erforderliche Genauigkeit einiger von ihnen durch die technischen Mittel des Visiers und des Waffenstabilisators erreicht werden (Zielgenauigkeit, Genauigkeit der Waffenstabilisierung, Genauigkeit der Übertragung der Ziellinie in Bezug auf die Waffe) und der Rest kann durch die Eingangsinformationssensoren direkt oder indirekt ermittelt und bei der automatischen Generierung und Einbringung der entsprechenden Korrekturen durch den ballistischen Computer beim Schießen berücksichtigt werden.
Das Funktionsprinzip des Panzerballistikcomputers basiert auf der Bildung ballistischer Kurven für jeden Geschosstyp im Speicher des Computers durch das Verfahren der stückweisen linearen Annäherung der Abschusstabellen in Abhängigkeit von der Reichweite, den meteorologischen ballistischen und kinematischen Bedingungen von Bewegung des Panzers und des Ziels während des Schießens.
Basierend auf diesen Daten werden der vertikale Zielwinkel der Waffe und die Flugzeit des Projektils zum Ziel berechnet, wonach unter Berücksichtigung der Winkel- und Radialgeschwindigkeit des Panzers und des Ziels der seitliche Vorhaltewinkel entlang des Horizonts bestimmt. Die Zielwinkel und Seitenführung durch den Winkelsensor der Position der Ziellinie zur Waffe werden in die Antriebe des Waffenstabilisators eingebracht und die Waffe wird bei diesen Winkeln nicht mit der Ziellinie abgeglichen. Dazu wird ein Visier mit unabhängiger Stabilisierung des Sichtfeldes entlang der Vertikalen und des Horizonts benötigt.
Ein solches System zum Vorbereiten und Abfeuern eines Schusses bietet höchste Schussgenauigkeit und elementare einfache Richtschützenarbeit. Er muss lediglich die Zielmarke auf das Ziel setzen, die Entfernung zum Ziel durch Drücken des Knopfes messen und die Zielmarke auf der Scheibe halten, bevor er einen Schuss abfeuert.
Die Einführung eines Laser-Entfernungsmessers und eines Panzer-Ballistikcomputers an einem Panzer führte zu revolutionären Veränderungen bei der Entwicklung eines Panzerfeuerleitsystems, das ein Visier, einen Laser-Entfernungsmesser, einen Waffenstabilisator, einen Panzer-Ballistikcomputer und Eingabeinformationssensoren kombinierte zu einem einzigen automatisierten Komplex. Das System bietet eine automatische Erfassung von Informationen über die Schussbedingungen, die Berechnung von Zielwinkeln und seitlichem Vorlauf und deren Einführung in die Geschütz- und Turmantriebe.
Die ersten mechanischen ballistischen Rechner (Addiermaschinen) erschienen auf amerikanischen Panzern und den M48 und M60. Sie waren unvollkommen und unzuverlässig, fast unmöglich zu benutzen. Der Schütze musste die Entfernung auf dem Rechner manuell wählen und die berechneten Korrekturen wurden über einen mechanischen Antrieb in das Visier eingegeben.
Beim M60A1 (1965) wurde der mechanische Rechner durch einen elektronischen Analog-Digital-Rechner ersetzt und beim M60A2 (1971) wurde der M21-Digitalrechner verbaut, der automatisch Informationen über die Entfernung zum Laserentfernungsmesser verarbeitet und Eingangsinformationssensoren (Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Panzers und des Ziels, Windgeschwindigkeit und -richtung, Rollen der Geschützachsenachse). Daten zu Lufttemperatur und -druck, Ladungstemperatur, Waffenlaufverschleiß wurden manuell eingegeben.
Das Visier war mit vertikaler und horizontaler Stabilisierung des Sichtfeldes abhängig vom Waffenstabilisator, und es war unmöglich, die Ziel- und Vorhaltewinkel automatisch in die Geschütz- und Turmantriebe einzugeben.
Auf dem Panzer Leopard A4 (1974) wurde ein digitaler ballistischer Computer FLER-H installiert, der die Informationen des Laser-Entfernungsmessers und die Eingangsinformationssensoren auf die gleiche Weise wie beim M60A2-Panzer verarbeitet. Auf den Panzern Leopard 2 (1974) und M1 (1974) wurden digitale ballistische Computer verwendet, die nach dem gleichen Prinzip und mit den gleichen Sätzen von Eingangsinformationssensoren arbeiteten.
Der erste sowjetische Analog-Digital-TBV wurde in den ersten Chargen des T-64B-Panzers (1973) in das LMS eingeführt und anschließend durch einen digitalen TBV 1V517 (1976) ersetzt. Der ballistische Computer verarbeitete automatisch Informationen von einem Laser-Entfernungsmesser und gab Datensensoren ein: einen Panzergeschwindigkeitssensor, einen Turmpositionssensor in Bezug auf den Panzerrumpf, ein Signal von der Richttafel des Richtschützen (das zur Berechnung der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung verwendet wurde) des Panzers und des Ziels), ein Seitenwindgeschwindigkeitssensor, Rollsensor der Achse der Geschützstifte. Daten zu Lufttemperatur und -druck, Ladungstemperatur, Waffenlaufverschleiß wurden manuell eingegeben.
Das Visier des Schützen hatte eine unabhängige Stabilisierung des Sichtfeldes und die berechneten TBV-Ziel- und seitlichen Vorhaltewinkel wurden automatisch in die Geschütz- und Turmantriebe eingegeben, wodurch die Visiermarke des Schützen bewegungslos blieb.
Sowjetische Panzer-Ballistikcomputer wurden im Zweiglabor des Moskauer Instituts für Elektronische Technologie (MIET) entwickelt und in die Massenproduktion eingeführt, da die Industrie zu dieser Zeit noch keine Erfahrung mit der Entwicklung solcher Geräte hatte. Der ballistische Computer 1В517 war der erste sowjetische digitale ballistische Computer für einen Panzer, anschließend entwickelte MIET eine Reihe von ballistischen Computern für alle sowjetischen Panzer und Artillerie. MIET begann auch mit den ersten Studien zur Schaffung eines integrierten Tankinformations- und Kontrollsystems.
Bei der MSA der ersten Generation wurde ein wesentlicher Teil der Merkmale, die die Schussgenauigkeit beeinflussen, manuell in das TBV eingegeben. Mit der Verbesserung des LMS wurde dieses Problem gelöst, fast alle Merkmale werden nun automatisch ermittelt und in das TBV eingetragen.
Die Anfangsgeschwindigkeit des Projektils, die von der Abnutzung der Bohrung des Waffenrohres, der Temperatur und der Qualität des Schießpulvers abhängt, wurde von einem Gerät zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Projektils beim Herausfliegen aus der Waffe erfasst, installiert am Lauf der Waffe. Mit Hilfe dieser Vorrichtung generiert TBV automatisch eine Korrektur für die Änderung der Geschossgeschwindigkeit aus der Tabelle für den zweiten und weitere Schüsse dieser Art von Geschossen.
Die Biegung des Geschützrohres, die sich je nach Erwärmung des Laufes bei Tempofeuer und sogar durch Sonneneinstrahlung ändert, wurde durch den Biegemesser, der auch am Geschützrohr installiert ist, berücksichtigt. Die Ausrichtung der Ziellinie des Visiers entlang des Horizonts und der Achse der Kanonenrohrbohrung begann nicht mit einer konstanten gemittelten Entfernung, sondern gemäß der berechneten TBV-Reichweite am Zielort.
Lufttemperatur und -druck, Seitenwind und Längswindgeschwindigkeit werden automatisch berücksichtigt und über einen am Panzerturm installierten komplexen Atmosphärenzustandssensor in das TBV eingegeben.
