Nghiên cứu phát triển hệ thống kính ngắm quang điện tử kiểu tiềm vọng

Kính ngắm pháo thủ có tính năng quan sát (phát hiện và nhận dạng mục tiêu) và ngắm bắn (xác định phần tử mục tiêu và phần tử bắn). Đây là hệ thống quang học kiểu tiềm vọng hoạt động ngày đêm, có vai trò rất quan trọng trong hệ thống điều khiển hỏa lực của xe tăng – thiết giáp. Được thiết kế và sản xuất từ những năm 1960 -1970 của thế kỷ trước, kênh đêm của kính ngắm pháo thủ thường trang bị kính nhìn đêm dựa trên công nghệ khuếch đại ánh sáng mờ, sử dụng bộ biến đổi quang điện (EOP) thế hệ đầu tiên (Gen 1). Hạn chế lớn của kính nhìn đêm Gen 1 là tầm quan sát gần, dễ bị bão hòa bởi nguồn sáng mạnh, thời gian sống của thiết bị ngắn và dễ hỏng hóc khi làm việc vận hành ở điều kiện nước ta. Mặt khác, sau một thời gian dài khai thác sử dụng, các hệ thống này đã xuống cấp về chất lượng, việc đảm bảo kỹ thuật gặp nhiều khó khăn.

Kính quan sát – ngắm bắn ngày đêm kiểu ảnh nhiệt tiềm vọng 1PN22VN1 do Viện Ứng dụng Công nghệ nghiên cứu chế tạo

Các hệ thống quang điện tử trang bị camera CCD, camera ảnh nhiệt và laser đo xa có khả năng hoạt động ngày/đêm ngay cả trong điều kiện tầm nhìn hạn chế bởi thời tiết hoặc khói bụi là lựa chọn ưu tiên trong xu hướng nâng cấp các hệ thống kính ngắm hiện có của các phương tiện tăng – thiết giáp, cho phép tăng cường hiệu quả chiến đấu của các hệ thống hỏa lực với ngân sách hạn chế. Các kính ngắm quang điện tử phải đáp ứng được các yêu cầu: i) hoạt động được ở dải phổ khá rộng: từ vùng nhìn thấy (VIS) đến vùng hồng ngoại (IR) và ii) kích thước gọn nhẹ, tính module hóa cao, dễ dàng tích hợp với hệ thống điều khiển hỏa lực. Trong quá trình nâng cấp, hiện đại hóa các hệ thống kính ngắm pháo thủ, hiện có 2 cách tiếp cận đáng chú ý: một là, giải pháp tích hợp cơ học các thiết bị quang điện tử riêng rẽ cho phép nhanh chóng đáp ứng yêu cầu (i), nhưng khó đáp ứng yêu cầu (ii); hai là, giải pháp tích hợp quang học dùng chung một khẩu độ quang lối vào cho nhiều kênh quang học có khả năng đáp ứng đồng thời cả hai nhóm yêu cầu nêu trên. Tuy nhiên, tích hợp quang học là vấn đề công nghệ khá mới đối với trong nước và có độ phức tạp cao.

Thực hiện Kế hoạch số 1301/KH-BQP-BKHCN ngày 13/2/2015 giữa Bộ Quốc phòng và Bộ KH&CN về thực hiện chương trình phối hợp hoạt động KH&CN giữa hai bộ giai đoạn 2016-2020, từ năm 2016 Viện Ứng dụng Công nghệ đã trao đổi với Cục Khoa học Quân sự/Bộ Quốc phòng và Cục kỹ thuật Binh chủng Tăng Thiết giáp về việc hợp tác và phối hợp nghiên cứu KH&CN trong lĩnh vực công nghệ cao. Đứng trước nhu cầu thực tiễn của Binh chủng Tăng thiết giáp trong việc nâng cấp, cải tiến và hiện đại hóa kính ngắm pháo thủ theo hướng đáp ứng được điều kiện tác chiến hiện đại và phù hợp với xu hướng công nghệ của thế giới, Viện ƯDCN đã đề ra chủ trương nghiên cứu, phát triển hệ thống kính ngắm quang điện tử kiểu tiềm vọng dùng cho pháo thủ dựa trên cách tiếp cận tích hợp quang học. Để đảm bảo hiệu quả đầu tư, việc nghiên cứu phát triển kính ngắm quang điện tử kiểu tiềm vọng cần được phân kỳ thành 2 giai đoạn: 1) Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật khả thi và chế thử hệ quang, và 2) Nghiên cứu hoàn thiện, thử nghiệm và áp dụng thử sản phẩm hoàn chỉnh.

Để thực hiện các mục tiêu của giai đoạn 1, năm 2018 Viện đã giao Trung tâm Tích hợp Công nghệ (nay là Trung tâm Công nghệ Laser) thực hiện nhiệm vụ KH&CN cấp bộ “Nghiên cứu chế tạo kính quan sát – ngắm bắn ngày đêm kiểu ảnh nhiệt tiềm vọng thay thế cho kính ngắm pháo thủ 1PN22M2 trên xe BMP-1”, do KS. Nguyễn Văn Bình làm chủ nhiệm, thời gian thực hiện 2018-2020.

Sản phẩm nghiên cứu của đề tài là kính ngắm quang điện tử kiểu tiềm vọng dùng cho pháo thủ xe BMP-1 (ký hiệu là 1PN22VN1), cấu tạo từ hai khối chính : Khối đầu kính và Khối thân kính. Đường ngắm quang của hệ dịch chuyển được trong không gian nhờ chuyển động của gương đầu kính đồng bộ với chuyển động của nòng pháo. Để đảm bảo khả năng thay thế được cho kính ngắm pháo thủ hiện có (kính ngắm 1PN22M2), giao diện gá lắp cơ khí của khối đầu kính với tháp pháo và cơ cấu truyền động góc của kính ngắm 1PN22VN1 được chế tạo theo đúng thiết kế của kính ngắm 1PN22M2. Hệ thống quang học được thiết kế bao gồm 4 kênh: 1) Kính ngắm quang học ; 2) Laser đo xa ; 3) Camera CCD ; và 4) Camera ảnh nhiệt, được bố trí trên cùng một khung sườn của Khối thân kính. Kính ngắm làm việc ở các dải phổ nhìn thấy: 0,4 – 0,7 µm (VIS) tới cận hồng ngoại 1,0 µm (NIR), hồng ngoại bước sóng ngắn: 1,0 – 2,5 µm (SWIR) và hồng ngoại bước sóng dài: 8 – 12 µm (LWIR). Kính ngắm sử dụng thang số tĩnh theo chuẩn của kính ngắm 1PN22M2 và dấu ngắm điện tử. Với cấu hình như trên, sản phẩm nghiên cứu cho phép pháo thủ quan sát, phát hiện mục tiêu ở cự ly > 2.000 m và thực hiện ngắm bắn bằng các vũ khí có trên tháp pháo trong điều kiện ngày/đêm (kể cả điều kiện đêm tối hoàn toàn với độ chiếu sáng 0 lux).

Nghiệm thu nhiệm vụ KH&CN cấp bộ “Nghiên cứu chế tạo kính quan sát – ngắm bắn ngày đêm kiểu ảnh nhiệt tiềm vọng thay thế cho kính ngắm pháo thủ 1PN22M2 trên xe BMP-1”

Vừa qua, tại trụ sở 25 Lê Thánh Tông, Hội đồng nghiệm thu cấp bộ đã tổ chức làm việc, đánh giá kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ “Nghiên cứu chế tạo kính quan sát – ngắm bắn ngày đêm kiểu ảnh nhiệt tiềm vọng thay thế cho kính ngắm pháo thủ 1PN22M2 trên xe BMP-1”. Hội đồng đánh giá cao công trình nghiên cứu đã khẳng định được tính khả thi về công nghệ trong việc tự chủ phát triển hệ thống kính ngắm quang điện tử ở điều kiện nước ta. Phát biểu kết luận hội nghị, chủ tịch Hội đồng nghiệm thu GS.TS. Nguyễn Đại Hưng đã ghi nhận tính tiên phong và năng lực công nghệ của Viện Ứng dụng Công nghệ trong việc giải quyết các bài toán thực tiễn có độ phức tạp cao, có ý nghĩa kinh tế- xã hội và an ninh quốc phòng thiết thực.

Hội đồng đã nhất trí nghiệm thu đề tài và thống nhất kiến nghị Viện Ứng dụng Công nghệ và các cấp có thẩm quyền xem xét, cho phép thực hiện giai đoạn 2 phát triển hoàn thiện, thử nghiệm sản phẩm hoàn chỉnh ở điều kiện thực tế, nhanh chóng đưa kết quả nghiên cứu vào ứng dụng.

Nguồn: Phòng Hệ thống và thiết bị quang học chuyên dụng, Trung tâm Công nghệ Laser

CHỌN NGÔN NGỮ