Воспоминания инженера-2. Уроки жизни - Матвей Зельманович Львовский

ТУ-144, штатное оборудование которого включало в свой состав этот индикатор. Аналогичный прибор фирмы CSF был включён в состав оборудования англо-французского самолёта «Concord». Разработка ПИНО ознаменовала собой совершенно новый этап развития бортовой индикаторной техники. ПИНО достаточно сложное, но значительно более информативное индика-торное устройство, чем автоматические планшеты. Принцип действия прибора основан на использовании микрофильма с большим объёмом картографического материала и проекционной оптической системы со специальным просветным экраном. Кроме того, в приборе предполагается наличие специального оптического устройства, позво-ляющего вращать изображение карты на экране на 360 градусов. Благодаря этому карту можно ориентировать как на «Север», так и по направлению полёта.

K началу разработки ПИНО объединение располагало ограниченной информацией об аналогичных разработках за рубежом. Было известно, что ряд фирм уже создали и испытали образцы проекционных индикаторов. Известно было также и то, что по технической реализации они существенно отличались друга от друга. Например, в ряде индикаторов использовался микрофильм на c плёнке шириной 35 мм, в то время как в других использовался набор микрокарт в виде фотослайдов. В одних индикаторах поворот изображения осущеслялся за счёт вращения кассеты с микрофильмом, в других–путём вращения специальной призмы (типа Дове или Пехана), введённой в проекционную оптическую систему. При выборе идеологии проектирования ПИНО были тщательно проанализированы все возможные варианты. В результате, оптима-льным был признан вариант, основанный на применении ленточного микрофильма и оптического элемента для поворота изображения. Разработка идикатора ПИНО прово-дилась в два этапа:

На первом этапе в соответствии с Техническим заданием ММЗ им. Туполева была разработана первая модификация индикатора – ПИНО. Заданные характеристики прибора отражали взгляды заказчика на особенности будущей эксплуатации сверхзвукового самолёта ТУ-144. Предполагалось, что самолёт ТУ-144 будет совершать полёты по строго ограниченному числу маршрутов. То есть, вид, содержание и запас картографического материала, размеры экрана, кратность увеличения, объём сопутст-вующей информации должны были соответствовать разработанной заказчиком методике использования ПИНО на самолёте ТУ-144. Как показали последующие всесторонние испытания, подобный подход существенно ограничил функциональные возможности индикатора, лишив его универсальности и, соответственно, перспективу его использование на других, вновь проектируемых самолётах.

На втором этапе в соответствии с новым техническим заданием, разработанным ЛНПО, которое учитывало предыдущий опыт, была разработана вторая модификация прибора – ИНО-2. Этот индикатор обладал многими преимуществами, главными из которых являлись: универсальность, существенное снижение массы и габаритов и, наконец, переход на использование стандартной перфорированной фотоплёнки для изготовления микрофильма. Для реализации принятой структуры и заданных характе-ристик прибора необходимо было разработать ряд новых компонентов и технологий. К их разработке были привлечены следующие специализированные научно-исследо-вательские институты:

Государственный институт прикладной оптики (ГИПО, г. Казань) – для разработки проекционной оптической системы;

Научно-исследовательский институт источников света НИИИС, г. Саранск)–для разработки малогабаритной галогенной лампы большой мощности и с большим сроком службы;

НИИ Химфотопроект–для разработки комплекта термостойкой цветной фотоплёнки с большим разрешением;

НИИ Картографии МО–для разработки технологии изготовления;

Мосфильм – для разработки технологии тиражирования микрофильмов.

Учитывая важность и актуальность разработки ПИНО и ИНО-2, П. А. Ефимов принял меры по укомплектованию НИЛ-15 специалистами различного профиля, выделению дополнительной площади, а также санкционировал приобретение специального оборудования для проведения широкого круга исследовательских работ. Поскольку перед НИЛ-15 стояла задача, связанная с разработкой устройств, включающих в свой состав проекционные и коллиматорные оптические системы, возникла необходимость в организации оптического участка для проведения оптических и светотехнических измерений. Заслуга в создании этого участка и приобретении необходимого и крайне дефицитного оборудования принадлежит опытному инженеру-оптику Алисе Александровне Царевской. В дальнейшем она принимала активное участие в формулировании требований к оптическим системам для вновь разраба-тываемых индикаторов. Другой её заслугой является обоснование выбора предприятий для разработок оптических систем. Он оказался безошибочным. Пройдут годы и оптическое направление деятельности ЛНПО возглавит талантливый специалист, кандидат технических наук Александр Исаакович Эфрос, сделавший уникальный и бесценный вклад в разработку и внедрение в производство самых совершенных, не имеющих аналогов, коллиматорных оптических систем и индикаторов на лобовое стекло.

Следует отметить, что П. А. Ефимов считал новое направление в деятельности Объе-динения, а именно – разработку устройств и систем отображения информации весьма важным и перспективным и положительно оценивал инициативы, относящиеся к этой тематике, о чём более подробно будет сказано ниже. Своим распоряжением он возложил научно-техническое руководство разработкой проекционных индикаторов и органи-зацию взаимоействия с разработчиками компонентов на автора, начальника НИЛ-15. Индикаторов типа ПИНО было изготовлено несколько образцов, два из которых были установлены соответственно на 1-м и 2-м самолётах ТУ-144. Разработка ПИНО имело большое значение, поскольку в процессе его проектирования, изготовления, доводки и испытаний были решены главные схемные и конструкторские вопросы, проверена оптимальность выбора проекционной оптической системы, надёжность работы источ-ника света в бортовых условиях и отработана технология изготовления и тиражирования микрофильмов на основе отечественных фотоматериалов. Полученные результаты были учтены при создании ИНО-2. Ниже приведена краткая информация о ПИНО и более подробная об ИНО-2.

Проекционный индикатор навигационной обстановки ПИНО

Индикатор ПИНО конструктивно был выполнен в виде двух блоков: блока индикации и блока управления и питания. Диаметр экрана-200мм, длина перфори-рованной цветной позитивной плёнки составляла 200мм, ширина 70мм. Проекционная система содержала два объектива, обеспечивающих увеличение в 10Х и 20Х, поворот изображения на экране-оптический на 360⁰. Микрофильм содержал одну или две маршрутные карты полёта (1:2.000.000, 1:1.000.000) и несколько крупномасштабных карт районов посадки (1:500.000, 1:250.000), уменьшенных соответственно в 10 и 20 раз. Перфорирование микрофильма производилась на специально сконструированном прецизионном станке, что гарантировало высокую точность управления микрофильмом, поскольку датчик обратной связи следящей системы был механически сцеплен с микрофильмом посредством перфорационных отверстий. Как уже указывалось, одним из важных компонентов ПИНО является проекционная оптическая система, содержащая в своём составе оптический элемент для поворота изображения карты на экране на угол 0360. К проекционной оптической системе были предъявлены следующие техниче-ские требования:

Обеспечение максимальной яркости изображения карты на экране с учётом допустимого светового и теплового воздействия на микрофильм;

Достижение наилучшего эффекта наблюдаемости изображения на экране с рабочих мест пилотов в условиях высокой внешней освещённости в кабине;

Минимальная дисторсия по экрану;

Минимальные ошибки при повороте изображения.

В процессе разработки оптической системы анализировались различные схемы, основанные на призмах Пехана, Дове, трёхкомпонентной призмы профессора М. М. Русинова. В результате поиска альтернативной схемы, отвечающей вышепе-речисленным требованиям, в ГИПО была разработана не имеющая аналогов оригинальная проекционная система (Авторы: Ю. Г. Кожевников, М. В. Дорофеева, М. З. Львовский, Б. Н. Бардин). Для достижения наилучших условий наблюдения формируемого на экране изображения с рабочих мест пилотов был разработан специальный просветный экран (Автор: Ю. Г. Кожевников). При разработке ПИНО были решены сложнейшие технические задачи,