[12.10.11] Учёные из новосибирского Академгородка создали тепловизионный прицел.
Созданием тепловизоров занимались ещё советские учёные, но в то время существовали технологические сложности – трудность изготовления, необходимость охлаждать фотоприёмник жидким азотом. Тогда об установке тепловизора на стрелковое оружие речи и не шло. Позже в США придумали неохлаждаемую матрицу, и производство лёгких переносных тепловизоров начало развиваться. СССР в то время уже не существовал. Из-за недостатка финансирования, собственных неохлаждаемых тепловизионных матриц в России долгое время не было. Недавно в Институте физики полупроводников, в Академгородке, разработали неохлаждаемую матрицу микроболометров – аналог зарубежной матрицы. Из-за несерийного производства отечественная матрица по характеристикам пока сильно уступает зарубежным аналогам, но, тем не менее, это ещё один шаг к полностью отечественному тепловизору
Совместную разработку Конструкторско-технологического института прикладной микроэлектроники СО РАН и ООО «Прогресстех» представил Александр Голицын на стартап-кампусе форума «Интерра», прошедшем недавно в Новосибирске.
Прибор предназначен для наблюдения и обеспечения прицельной стрельбы в условиях ограниченной видимости, таких как слабая освещённость и полная темнота, задымление, туман. Внешне прибор похож на обычную видеокамеру, но, в отличие от неё, улавливает невидимое глазу дальнее инфракрасное излучение (называемое также тепловым) от наблюдаемых предметов. Прибор позволяет различить, что находится перед глазами – скопление людей, транспорт и другие источники тепла на расстоянии до полутора километров. Единственным препятствием для работы тепловизора служит холодный ливень, так как вода непрозрачна для теплового излучения. Главное отличие тепловизионного прицела от других подобных приборов состоит в том, что прицел, кроме наблюдения за местностью, предназначен для ведения прицельной стрельбы – его устанавливают на стрелковое оружие, в том числе крупнокалиберное, поэтому прицел должен быть устойчив к большим ударным нагрузкам.
В основе устройства лежит чувствительная к тепловому излучению неохлаждаемая фотоприёмная матрица из аморфного кремния. В данном приборе используется матрица французского производства с разрешением 640×480 элементов. Корпус прибора, объектив и модуль электроники – собственной разработки.
О последнем расскажем подробнее. Электронный модуль получает изображение с фотоприёмной матрицы в виде электронного сигнала и улучшает его. Обработка изображения происходит по всему кадру в реальном времени с помощью различных алгоритмов. Кроме того, можно производить инверсию изображения и отмасштабировать его, вывести на дисплей прицела и скинуть на персональный компьютер по USB. В этом же модуле реализован встроенный в прицел баллистический калькулятор, необходимый для автоматического ввода поправок в прицельный знак с учётом дальности до цели, метеоусловий, типа применяемого оружия и типа используемого патрона. При этом прибор обладает низким энергопотреблением – от четырёх пальчиковых батареек он может работать непрерывно в течение четырёх часов.
Учёные надеются, что этот прицел будет востребован российской армией, которой, по их данным, ежегодно требуется не менее 100 тепловизионных прицелов. На сегодняшний день они уже собрали 10 приборов и отправили их на испытания. Кроме того, примерно 10 экземпляров в год потребует гражданский рынок. Александр Голицын сослался на договорённость с одной коммерческой фирмой о поставках прибора в оружейные магазины для охотников. Они начнутся после прохождения прибором необходимых испытаний и принятия прицела на вооружение.
Между тем, за рубежом рынок тепловизионных прицелов постоянно растёт. Так, для армии США за последние пять лет уже приобретено 80 тысяч тепловизионных приборов различного назначения, часть из которых составляют прицелы.
«В российской армии тепловизионных прицелов для стрелкового оружия пока нет – зарубежные компании не продают в Россию изделия и технологии двойного назначения. Те же зарубежные прицелы, которые можно приобрести – произведённые в Китае, Франции, Израиле, – годятся только для гражданского применения в качестве охотничьих прицелов – тяжёлые калибры они не держат. На ружьё подобный прицел поставить можно, а вот на крупнокалиберную винтовку или пулемёт – уже нет», – говорит разработчик.
В России конкуренцию новосибирскому прицелу составляют разработки ЦНИИ «Циклон» – прицел «Шахин» и тепловизионный прицел Ростовского оптико-механического завода. По словам разработчиков из Новосибирска, разрешение «Шахина» хуже (160×120 и 320×240 элементов), и его конструкция не предназначена для оружия крупного калибра. При этом у ростовского прицела конструкция объектива не позволяет использовать прибор в различных погодных условиях – при изменении температуры объектив необходимо перефокусировать, и из-за особенностей его конструкции у прибора смещается ось прицеливания. У обоих прицелов-конкурентов слишком узкое поле зрения, из-за чего по мишеням с известным местом расположения стрелять легко, а вот найти противника на местности с заранее неизвестными координатами за короткий срок практически невозможно.
Новосибирский прицел недешёвый – покупателю придётся выложить 1,5 миллиона рублей за экземпляр. Но, возможно, он того стоит. Во всяком случае, тот прибор, что демонстрировал Александр Голицын, имеет настрел 12 тысяч выстрелов из автомата, 5 тысяч – из тяжёлого пулемёта «Утёс» и 7 выстрелов из подствольного гранатомёта. А выглядит как новый. Существуют более дешёвые тепловизионные приборы, которые используют спасатели и строители, их цена начинается от 200 тысяч рублей. Но это приборы наблюдения, а не прицелы. «Если на ствол поставить обычный тепловизор, он развалится», – говорит молодой учёный.
У разработчиков уже есть техническое задание на прицел, согласованное в Минобороны России и во Внутренних Войсках, есть и протоколы испытаний.
Созданием тепловизоров занимались ещё советские учёные, но в то время существовали технологические сложности – трудность изготовления, необходимость охлаждать фотоприёмник жидким азотом. Тогда об установке тепловизора на стрелковое оружие речи и не шло. Позже в США придумали неохлаждаемую матрицу, и производство лёгких переносных тепловизоров начало развиваться. СССР в то время уже не существовал. Из-за недостатка финансирования, собственных неохлаждаемых тепловизионных матриц в России долгое время не было. Недавно в Институте физики полупроводников, в Академгородке, разработали неохлаждаемую матрицу микроболометров – аналог зарубежной матрицы. Из-за несерийного производства отечественная матрица по характеристикам пока сильно уступает зарубежным аналогам, но, тем не менее, это ещё один шаг к полностью отечественному тепловизору.
В Академгородке к разработке тепловизионного прицела приступили в 2008 году.
