Полевой дальномер

*ПОЛЕВОЙ ДАЛЬНОМѢРЪ, приборъ для опредѣленія дистанцій безъ непосредств. ихъ измѣренія, примѣняемый въ полев. войскахъ (см. такжеДальномѣры). Треб-нія, къ нимъ предъявляемыя: 1) возм-сть измѣрять дистанцію до подвижныхъ и неподвиж. цѣлей одному наблюд-лю съ одной точки стоянія; 2) простота и удобство обращенія; 3) легкость обученія польз-нію ими; 4) простота и прочность конструкціи; 5) несложная и быстрая вывѣрка и исправленіе прибора; 6) портативность и 7) дешевизна. Наиболѣе совершенными являются оптическіе П.-дальномѣры съ базой внутри прибора, которые имѣются 2 типовъ: монокулярные и стереоскопическіе (бинокулярные). 1) Монокулярный д-мѣръ представляетъ собой двойную зрит. трубу съ однимъ окуляромъ Ок (фиг. 1); базой прибора В является разстояніе между центрами входныхъ окошекъ А₁ и А₂. Измѣреніе дистанціи D сводится къ рѣшенію на мѣстности Δ A₁ A₂ M, у к-раго вершина у цѣли M, а основаніе равно базѣ В. Т. к. поле зрѣнія трубы не превышаетъ 4°, углы при основаніи Δ близки къ прямымъ, а уголъ α, т. наз. параллаксъ базы, очень малъ, то въ выраженіи для разстоянія до цѣли можно заманить черезъ выраженный въ радіанахъ (радіанъ =57°,3); если измѣрять уголъ α въ секундахъ, то T. обр., измѣреніе дистанціи D сводится къ измѣренію параллакса базы α. Схема устр-ва (фиг. 2, планъ): на концахъ базы, подъ угломъ 45° къ ней, установлены плоск. зеркала S₁ и S₂ — концевые отражатели. Лучи отъ предмета, до к-раго измѣряется дис-ція, отразившись отъ этихъ зеркалъ, проходятъ черезъ объективы Ob₁ и Ob₂ встрѣчаютъ на своемъ пути зеркала S'₁ и S'₂ — окулярные отражатели, парал-ные соотв-щимъ концев. отражателямъ. Зеркала S'₁ и S'₂ установлены одно надъ другимъ; поэтому стоящее ниже оптическ. оси прибора зеркало S'₁, отражаетъ только половину лучей, идущихъ отъ предмета, и именно только отъ верхней его половины (труба даетъ перевернутое изображеніе цѣли), а верхнее зеркало S'₂ отражаетъ лучи только отъ нижней половины предмета; изображеніе это разсматривается черезъ окуляторъ Ок однимъ глазомъ. Если предположить для наглядности, что разсматриваемый предметъ (мачта съ флагомъ) находится на перпенд-рѣ къ лѣвому концу базы, то изображеніе a отъ лѣв. объектива (верхн. часть предмета) получится въ серединѣ поля зрѣнія трубы, а изображеніе в отъ праваго объектива (нижн. часть предмета) будетъ смѣщено влѣво (пунктиръ въ полѣ в), т. к. лучи отъ зеркала S'₂ идутъ не парал-но базѣ, а нѣск. отклонены отъ нея впередъ. Для уничтоженія сдвига нижн. части изображенія относ-но верхней на пути лучей между S₂ и Ob₂ ставятъ клинообразн. призму T, отклоняющую лучи къ своему основанію. Передвиганіемъ клина T вдоль базы направляютъ лучи правой части трубы подъ такимъ наклономъ къ зеркалу S’₂, что сдвигъ верхн. части изображенія относ-но нижней уничтожается (сплошная линія въ полѣ в). Чѣмъ меньше измѣряемая дистанція, тѣмъ сильнѣе отклоненіе лучей прав. объектива Ob₂ и тѣмъ ближе къ нему д. продвигаться призма T для уничтоженія сдвига. Т. к. каждой дистанціи отвѣчаетъ опредѣл. положеніе клина T, то дис-ціи можно читать по прикрѣпленной къ клину шкалѣ М, перемѣщаемой имъ относ-но неподвижн. указ-ля N. Всѣ оптич. части д-мѣра помѣщены въ прочн. оболочкѣ — металл. трубѣ. Для устраненія вслѣдствіе прогиба трубы неправил-тей въ показаніяхъ д-мѣра, въ первыхъ образцахъ всѣ эти части заключались въ двойную металл. трубу, что, однако, сильно увеличивало вѣсъ д-мѣра. Въ новѣйш. образцахъ роль концев. отраж-лей, вмѣсто зеркалъ S₁ и S₂ (фиг. 2), выполняютъ 5-гран. призмы (пентапризмы) P₁ и P₂ (фиг. 3), у к-рыхъ грани, наклонены другъ къ другу подъ угломъ 45°, высеребрены снаружи и служатъ отражателями; иногда же вмѣсто пентапризмъ просто устанавливаютъ 2 плоск. зеркала подъ угломъ 45°. При такомъ устр-вѣ концев. отраж-лей д-мѣръ менѣе чувствит-нъ къ изгибу въ горизонт. плоскости: нѣк-рый поворотъ пентапризмы ок. ея вертик. оси не измѣняетъ направленія и взаимн. положенія лучей, входящихъ и выходящихъ изъ пентапризмы. Пентапризмы даютъ, кромѣ того, возм-сть нѣск. уменьшить вѣсъ д-мѣра: внутр. труба дѣлается теперь короткой, служа для помѣщенія въ ней только объективовъ и окулярн. отраж-лей, а остальн. части помѣщаются въ наруж. трубѣ. Окулярн. отраж-ли устраиваются различно въ зав-сти отъ того, каково д. б. даваемое ими изображеніе, по характеру к-раго монокулярные д-мѣры раздѣляются на 2 типа: а) д-мѣры съ одиночнымъ (прямымъ) изображеніемъ (типъ Koincidenz), пересѣч-мъ горизонт. линіей раздѣла (фиг. 4). Нижняя часть изображенія получается смѣщенной относ-но верхней (неподвижной) и при измѣреніи дис-ціи помощью измѣрит. клина приводится въ совпаденіе съ верхн. частью въ одно полное прям. изображеніе. Этотъ типъ д-мѣра удобенъ для измѣренія дис-цій до цѣлей съ рѣзкими вертик. очертаніями. Такимъ д-мѣромъ удобно пользоваться также, какъ трубой больш. увеличенія, для оріентировки въ окруж. мѣс-ти. Окулярными отраж-лями у нихъ служатъ 2 треуг. призмы Р'₁ и Р'₂ (фиг. 3), расположенныя одна надъ другой и снабженныя крышеобразн. отражающими гранями, к-рыя (см. ст. Панорама>, фиг. 4), отражая лучи подъ прямымъ угломъ, вмѣстѣ съ тѣмъ выпрямляютъ изображеніе, даваемое объективомъ, которое было бы иначе перевернутымъ. б) Д-мѣры съ двойнымъ изображеніемъ (типъ Invert), изъ коихъ верхнее (фиг. 5) обратное (опрокинутое), а нижнее — прямое и оба касаются горизонт. линіи раздѣла. Здѣсь также нижнее изображеніе, смѣщенное относ-но верхняго неподвижнаго, при измѣреніи дистанціи перемѣщается измѣрит. клиномъ до совпаденія соотв-щихъ его точекъ съ верхнимъ изображеніемъ. Для совмѣщенія вершинъ изображенія цѣли пользуются горизонт. линіей раздѣла, а для совмѣщенія какихъ-нибудь боковыхъ замѣтныхъ точекъ цѣли — вертикальной чертой (фиг. 7), имѣющейся у нѣк-рыхъ д-мѣровъ въ лѣвой части поля зрѣнія. Для примѣненія такого д-мѣра въ кач-вѣ зрит. трубы пригодна только нижняя часть поля зрѣнія (съ прямымъ изображеніемъ), поэтому для увеличенія этого поля иногда линію раздѣла поднимаютъ (фиг. 6) приблиз-но на ¹/₆ діаметра (сист. Герца), или же помѣщаютъ обратн. изображеніе въ небольшой окнообразн. вырѣзъ (фиг. 7) надъ линіей раздѣла (сист. Цейсса). Второй способъ имѣетъ то преимущ-во, что точки совмѣщенія изображеній находятся близъ оптич. оси трубы, гдѣ изображенія получаются наиболѣе рѣзкими и неискаженными. Окулярн. отражателями въ д-мѣрѣ съ оконообразн. вырѣзомъ служитъ крышевидная треугольн. призма Р'₁ (фиг. 8) и призма Р'₂ съ тройнымъ отраженіемъ. Крышевид. призма даетъ отъ лѣв. объектива прямое изображеніе предмета, а призма P'₂, вслѣдствіе нечетн. числа отраженій въ горизонт. плоскости, только возстанавливаетъ правил-сть положенія правой и лѣв. сторонъ въ изображеніи, к-рое получается въ окошечкѣ, а по высотѣ это изображеніе остается опрокинутымъ, при чемъ оно получается только отъ лучей, отражаемыхъ небольш. высеребренной частью в грани призмы Р'₂. Въ новѣйшихъ образцахъ П. д-мѣровъ измѣрител. клинъ T (фиг. 3), перемѣщающійся поступательно, замѣняется системой 2 вращающихся клиньевъ T₁ и Т₂ (фиг. 8 и 9), при чемъ, когда оба клина обращены своими преломляющими углами Δ въ одну сторону (фиг. 9а), то преломляющій уголъ системы будетъ наибольшій (2δ), а при поворотѣ каждаго клина на 90° въ противополож. стороны система обратится въ пластинку съ парал-ми гранями (фиг. 9в), не измѣняющую направленія проходящихъ черезъ нее лучей; въ промежуточ. положеніяхъ клиньевъ преломляющій уголъ системы измѣняется отъ 2δ до 0°. Дальнѣйшее вращеніе клиньевъ до 180° вызываетъ вновь постепенное увеличеніе преломляющ. угла отъ 0° до 2δ, но съ отклоненіемъ лучей уже въ другую сторону. Каждый изъ клиньевъ соединенъ съ конич. зубчаткой (фф. 8 и 10), приводимыми во вращеніе общимъ зубчат. приводомъ. Къ лѣв. клину прикрѣпленъ целлулоидн. дискъ M со шкалою и ок. него неподвиж. указатель N. Дѣленія шкалы и указатель прозрачны (на черномъ фонѣ) и, освѣщаемые лучами изъ окна с (фиг. 8), отражаемыми призмой D, даютъ свое изображеніе помощью особ. объектива f и отражат. призмы g въ полѣ зрѣнія сбоку (фиг. 7), гдѣ и разсматриваются черезъ окуляръ Ок. Каждый д-ръ снабжается еще вывѣроч. приспособленіями, позволяющими устранять ошибки по высотѣ и по дальности, происходящія отъ разстройства самого д-мѣра. Вывѣроч. приспособленіе по дальности состоитъ изъ клина R (фф. 3 и 8), вращающагося около оси д-мѣра и соединеннаго съ особой вывѣроч. шкалой. Вывѣрка д-мѣра производится: 1) по предметамъ на извѣстн. разстояніи, 2) по звѣздамъ и 3) при помощи повѣроч. линейки. При вывѣркѣ по 1-му способу шкалу устанавливаютъ на извѣстн. разстояніе до предмета, на к-рый д-мѣръ наводятъ, и совмѣщаютъ изображенія при помощи вывѣроч. приспособленія. Вывѣрка по звѣздамъ возможна только ночью, при чемъ шкала устанавливается на безконечность. Повѣроч. линейка замѣняетъ собой безконечно удаленный предметъ и имѣетъ (фиг. 11) на концахъ 2 указ-ля въ видѣ черн. полосъ на бѣл. фонѣ на разстояніи базы д-мѣра. Линейку помощью ея оптич. визира устанавливаютъ парал-но базѣ д-мѣра; тогда въ полѣ зрѣнія послѣдняго получается изображеніе, представленное на фиг. 12, и т. к. при этомъ лучи парал-ны между собой, то изображенія полосъ въ средн. части поля, при установкѣ шкалы на безконеч-ть, д. б. совмѣщенными; если же этого нѣтъ, то показанія д-мѣра д. б. исправлены вывѣроч. клиномъ R. При разстр-вѣ д-мѣра по высотѣ оба изображенія располагаются несимметрично къ линіи раздѣла (ср. фф. 4 и 13). Неисправ-ть, путемъ поднятія или опусканіи одного изъ изображеній, исправляется либо вращеніемъ внутр. трубы д-мѣра вокругъ оси, проходящей черезъ оптич. центръ объективовъ, либо установкой на пути лучей 2-ой системы изъ 2 вращающихся клиньевъ. Вывѣрка по высотѣ производится послѣ вывѣрки по дальности, т. к. послѣдняя сама вызываетъ нѣкот. ошибку по высотѣ. Точность показаній монокулярн. д-мѣра. Измѣреніе дистанціи сводится къ измѣренію угла α, к-рое производится косвенно посредствомъ совмѣщенія 2 изображеній, при чемъ ошибка при самыхъ благопріят. условіяхъ для невооруж. глаза не м. б. меньше 10—12 сек. Углу α' опредѣленному съ ошибкой ±Δα=±12 сек., соотвѣтствуетъ ошибочная: дистанція гдѣ α'= α±Δα; отсюда Т. к. D и D' весьма мало отличаются другъ отъ друга, то приблизительно т.-е. абсолютн. ошибка въ опредѣленіи дистанціи при данныхъ Δα и B, пропорц-на квадрату ея, а относит. ошибка т.-е. пропорц-на самой дистанціи. При д-мѣрѣ съ трубой V-кратн. увеличенія углов. ошибки по сравненію съ невооруж. глазомъ уменьшаются въ V разъ; поэтому формула для опредѣленія относит. ошибки принимаетъ такой видъ: Въ таблицѣ приведены относит. ошибки, вычисленныя по этой формулѣ для 11-кратн. П. д-мѣровъ пѣхотнаго (B = 70 см.) и арт-рійскаго (B = 1 мтр.) при Δα — 12 сек., а также указаны предѣл. значенія. относит. ошибокъ, допускаемыя технич. условіями на пріемъ П. д-мѣровъ.

Дистанціи.	Д. пѣхотный.		Д. артиллерійскій.
	Ошибки въ %%.		Ошибки въ %%.
	Теоретич.	Предѣл.	Теоретич.	Предѣл.
750	0,41	1,0	0,84	1,3
1.500	0,80	2,0	1,69	2,6
2.500	1,31	4,0	2,82	4,8

Примѣчаніе: Дистанціи для пѣхот. д-мѣра въ шаг., для арт-рійскаго — въ сж.

Характерн. данныя современ. монокулярныхъ П. д-мѣровъ: увеличеніе 11-кратное; поле зрѣнія 4°; діаметръ глазного кружка 2,25 мм.; база у пѣхотн. д-мѣра 70 см., у арт-рійскаго — 1 мтр.; шкала пѣхотнаго — отъ 400 до 10 т. шаг., арт-рійскаго — отъ 400 до 10.000 сж. Вѣсъ безъ чехла — соотвѣт-но 12 и 14 фн., вѣсъ треногъ къ нимъ 6 и 12 фн. Для произв-ва одного измѣренія требуется ¹/₂—1 мин. На фиг. 14 показанъ д-мѣръ сист. Цейсса. 2) Стереоскопическій д-мѣръ фирмы К. Цейссъ, построенный по идеѣ инж. Грузильера, разработанной Пульфрихомъ, представляетъ собой стерео-трубу (см. Трубы зрительныя¹) съ неизмѣнной базой (фиг. 15). Въ фокальныхъ плоскостяхъ объективовъ, гдѣ получаются дѣйствит-ныя (прямыя и уменьшенныя) изображенія разсматриваемыхъ предметовъ, установлены стеклян. пластинки S₁ и S₂ со стереоскопич. изображеніями измѣрит. шкалы. При одновремен. разсматриваніи каждаго изъ этихъ изображеній соотвѣтств. глазомъ, "наблюд-ль видитъ въ пространствѣ рядъ значковъ, располож-хъ вдоль зигзагообразн. ломан. линіи, съ цифрами надъ ними (напр., отъ 200 до 10 т. сж. на фиг. 16), указывающими соотвѣтств. дистанціи. Измѣреніе дистанцій стереоскопич. П. д-мѣра производится такъ: установивъ д-мѣръ въ напр-ніи цѣли, наводятъ его сначала на небо надъ цѣлью и приспособляютъ окуляры по глазамъ такъ, чтобы шкала б. ясно видима стереоскопически; послѣ этого поворачиваютъ д-мѣръ ок. его горизонт. оси, пока какой нибудь значекъ шкалы своимъ нижн. острымъ концомъ не подойдетъ къ вершинѣ цѣли. Дис-ція прочитывается по этому значку непосред-но. Стереоскопич. видѣніе Предметовъ обоими глазами обусловливается тѣмъ, что на обоихъ сѣтчаткахъ получаются неодинаковыя изображенія, отвѣчающія углу между осями глазъ въ 10—12 сек., служащему мѣрой остроты стереоскопич. зрѣнія. Зависимость между дистанціей D (фиг. 17), базой д-мѣра B и угломъ между осями глазъ Е, — бинокуляр. параллаксомъ, — будетъ того же вида, что и для монокулярнаго д-мѣра, т.-е. Острота стереоскопич. зрѣнія при польз-ніи двойной трубой V-кратнаго увеличенія соотвѣт-но въ V разъ больше; поэтому ошибка ΔD при измѣреніи дистанціи выразится форм.: Точность измѣреній стереоскопическимъ и монокулярнымъ д-мѣрами при одинаков. базахъ и увеличеніи теоретически д. б. одинаковой (ΔE=Δα). Опытъ же показываетъ, что ошибки при измѣреніи дис-ціи стереоскопическимъ д-мѣромъ превышаютъ ошибки не только теоретическія, но и предѣльныя, допускаемыя условіями; напр., для П. д-мѣра съ базой 1 мтр. при 12-кратн. увеличеніи относит. ошибки получаются:

на	750	сж.	1,5%
"	1.500	"	3,1%
"	3.000	"	6,7%

Стереоскопич. д-мѣръ менѣе удобенъ, чѣмъ монокулярный, т. к. требуетъ для обученія наблюдателей болѣе продолжител. упражненій. Въ опытн. же рукахъ стереоскопич. д-мѣръ весьма цѣнный приборъ для опредѣленія дис-цій до быстро движущихся цѣлей (напр., воздушн. флотъ): время, необходимое для опредѣленія дис-ціи, ок. 30 сек. По своимъ оптич. даннымъ и размѣрамъ стереоскопич. д-мѣры одинаковы съ монокулярными съ той же базой. (Отчетъ Кронштад. крѣп. арт-ріи объ испытаніи опт. д-мѣровъ, 1912; Описаніе д-мѣровъ Цейсса и Герца для пѣхоты и кав-ріи, 1913; Niesiolowski Gawin, Ausgewählte Kapitel der Technik, 1908; A. Gleichen, Die Theorie der modernen optischen Instrumente, 1911).

[1] Материал словаря, содержащий информацию, на которую указывает эта ссылка, опубликован не был