Новые возможности и тактические приемы применения вертолетов в ночных условиях

 
 
 
 
 
С. А. ПОКОТИЛО 
 
 
 
 
НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ  
И ТАКТИЧЕСКИЕ ПРИȬМЫ ПРИМЕНЕНИЯ  
ВЕРТОЛȬТОВ В НОЧНЫХ УСЛОВИЯХ 
 
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024 
1 

УДК 629.7:358.4 
ББК 39.56 
П48 
 
 
 
Рецензенты: 
к. т. н., с. н. с., научный сотрудник научно-исследовательского отдела экспертизы  
инновационных проектов и научно-исследовательской деятельности  
ФГАУ «Военный инновационный технополис «ЭРА» (г. Анапа, Краснодарский край)  
Ефремов А. В.; 
к. т. н., доц., научный сотрудник научно-исследовательского отдела экспертизы  
инновационных проектов и научно-исследовательской деятельности  
ФГАУ «Военный инновационный технополис «ЭРА» (г. Анапа, Краснодарский край)  
Ляскин А. С. 
 
 
 
 
 
 
 
Покотило, С. А.  
П48   
Новые возможности и тактические приёмы применения вертолётов 
в ночных условиях : монография / С. А. Покотило. – Москва ; Вологда : 
Инфра-Инженерия, 2024. – 148 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-2137-9 
 
Излагаются условия и средства решения пилотажных и прицельных задач боевыми 
вертолётами в ночных условиях. Описаны новые тактические приёмы применения боевых вертолётов в ночных условиях в современных вооружённых конфликтах. Рассмотрены телевизионные и тепловизионные системы наблюдения, а также очки ночного видения, позволяющие решать пилотажные и прицельные задачи в ночных условиях, опыт 
эксплуатации очков ночного видения в армейской авиации. Большое внимание уделено 
бортовому светотехническому оборудованию, адаптированному по спектральному диапазону излучения к очкам ночного видения. 
Для специалистов авиационной промышленности и инженерно-технического и 
лётного состава строевых частей ВВС. Может быть использовано в качестве учебного 
пособия для слушателей, курсантов военных авиационных инженерных и лётных учебных заведений. 
 
УДК 629.7:358.4 
ББК 39.56 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-2137-9 
” Покотило С. А., 2024 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
2 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 _______________________________________________________________________________  
 
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................... 5 
1. СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПИЛОТАЖНЫХ  
И ПРИЦЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ В НОЧНЫХ УСЛОВИЯХ ............................ 8 
1.1. Телевизионные системы ........................................................................... 8 
1.2. Тепловизионные системы ......................................................................... 9 
1.3. Очки ночного видения ............................................................................ 16 
2. НОЧНЫЕ ПИЛОТАЖНЫЕ СИСТЕМЫ 
............................................. 26 
2.1. Авиационные очки ночного видения 
..................................................... 26 
2.2. Светотехническое оборудование вертолётов для работы  
с ОНВ ............................................................................................................... 29 
2.3. Опыт эксплуатации ОНВ в войсках 
....................................................... 31 
2.4. Введение полётной информации в поле зрения ОНВ 
........................... 32 
3. ТРЕБОВАНИЯ К СВЕТОТЕХНИЧЕСКОМУ  
ОБОРУДОВАНИЮ ВЕРТОЛȬТОВ .......................................................... 34 
3.1. Требования к внутреннему светотехническому  
оборудованию 
.................................................................................................. 34 
3.2. Требования к внешнему светотехническому 
оборудованию 
.................................................................................................. 37 
4. ЗРИТЕЛЬНОЕ ВОСПРИЯТИЕ 
ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ................................................................ 40 
4.1. Энергетические и световые величины 
................................................... 40 
4.2. Параметры и характеристики зрительного анализатора ...................... 42 
4.3. Восприятие цвета и цветовые расчёты .................................................. 47 
5. ТРАДИЦИОННОЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКОЕ 
ОБОРУДОВАНИЕ ВЕРТОЛȬТОВ 
............................................................ 50 
5.1. Внутреннее освещение 
............................................................................ 50 
5.2. Внутренняя световая сигнализация ........................................................ 56 
5.3. Внешнее осветительное оборудование .................................................. 57 
5.4. Внешняя световая сигнализация 
............................................................. 58 
5.5. Основы светотехнических расчётов ....................................................... 61 
6. АДАПТИРОВАННОЕ СВЕТОТЕХНИЧЕСКОЕ 
ОБОРУДОВАНИЕ ВЕРТОЛȬТОВ К ОНВ .............................................. 70 
6.1. Проблема адаптации СТО вертолётов к применению  
в условиях недостаточной освещённости ..................................................... 70 
6.2. Адаптированное СТО вертолётов Ми-24/35 ......................................... 71 
6.3. Особенности адаптированного СТО вертолётов  
Ми-26Т, Ми-8/17Х и вертолётов серии Ка 
.................................................... 80 
 
3 

7. СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ АВИАЦИОННЫХ ОНВ 
ОТ ОПТИЧЕСКИХ ПОМЕХ ...................................................................... 83 
7.1. Концепция импульсной адаптации бортового СТО  
к работе в ОНВ ................................................................................................ 83 
7.2. Очки ночного видения с импульсными ЭОП 
........................................ 90 
8. БОРТОВАЯ ВЕРТОЛȬТНАЯ АППАРАТУРА 
ДЛЯ РЕШЕНИЯ ОБЗОРНО-ПРИЦЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ 
.......................... 98 
8.1. Назначение и места установки ............................................................... 98 
8.2. Общая структура обзорно-прицельного комплекса ............................. 98 
8.3. Обзорно-прицельные комплексы отечественных  
вертолётов 
...................................................................................................... 102 
8.4. Обзорно-прицельные комплексы зарубежных вертолётов 
................ 104 
9. ВИЗУАЛЬНО-ПРИБОРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ 
ОБЪЕКТОВ С БОРТА ВЕРТОЛȬТА 
С ПРИМЕНЕНИЕМ ОНВ 
.......................................................................... 106 
9.1. Физическая модель модель визуально-приборного наблюдения 
...... 106 
9.2. Визуальное восприятие объектов через ОНВ ..................................... 108 
10. НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ 
ВЕРТОЛȬТОВ В НОЧНЫХ УСЛОВИЯХ ............................................. 111 
10.1. Обоснование и техническая реализация закрытой  
оптической связи 
........................................................................................... 111 
10.2. Применение электрохромных фильтров ............................................ 124 
10.3. Новые тактические приёмы применения боевых вертолётов  
в ночных условиях ........................................................................................ 130 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 
........................................................................................... 142 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......................................................................... 144 
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ....................................................................... 146 
 
 
 
4 

ВВЕДЕНИЕ 
 _______________________________________________________________________________ 
Боевые и транспортные вертолёты предназначены для решения следующих задач в ночных условиях: 
 проведение боевых операций; 
 поиск площадок для безопасной посадки на безориентирной местности; 
 проведение аварийно-спасательных работ вне населённых пунктов 
и на водных поверхностях; 
 решение обзорных (разведывательных) и прицельных задач как для 
обеспечения боевых операций, так и для изучения природных ресурсов методом аэросъемки и наблюдения за экологически опасными объектами 
народнохозяйственного назначения. 
Решение пилотажных и прицельных задач вертолётами в ночных условиях обеспечивается приборами ночного видения (ПНВ) на электронно- 
оптических преобразователях (ЭОП), низкоуровневыми, то есть работающими при низких уровнях естественной ночной освещённости, телевизионными системами (ТВС) на вакуумных или твердотельных передающих телевизионных трубках (ПТТ) и тепловизионными системами (тепловизорами) на фотоэлектрических приемниках.  
Из ПНВ на вертолётах наибольшее применение получили очки ночного 
видения (ОНВ), которые просты конструктивно и в эксплуатации, имеют высокое разрешение и относительно низкую стоимость. В то же время их дальность действия сильно зависит от уровня естественной ночной освещённости (ЕНО), прозрачности атмосферы и контраста наблюдаемых объектов; 
они имеют низкую помехозащищённость (от оптических помех). Даже современные ОНВ, основанные на использовании ЭОП 3-го поколения, имеют 
вероятность обеспечения паспортной дальности действия не выше 85 %.  
Всё сказанное о достоинствах и недостатках ПНВ в полной мере относится и к низкоуровневым ТВС. Современные ТВС используют в качестве 
датчиков видеосигнала твердотельные ПТТ на основе фотоэлектрических 
приемников с зарядовой связью. 
Тепловизоры работают по температурному контрасту, то есть в более 
длинноволновой области спектра оптического излучения по сравнению с 
ОНВ и низкоуровневыми ТВС, поэтому лишены многих недостатков, характерных для них. Так, дальность действия тепловизоров не зависит от 
освещённости наблюдаемых объектов, более слабо зависит от состояния 
(прозрачности) атмосферы в связи с работой в более длинноволновой области спектра. Они обладают лучшей помехозащищённостью. Однако в таких 
неблагоприятных условиях, как-то: 
5 

 наблюдаемые объекты покрыты влагой и грязью, сглаживающими 
температурные контрасты; 
 наличие тумана или плотной дымки; 
 наличие пыле-дымовых взвесей (тактических дымов), –  
также не обеспечивают требуемую дальность действия. 
Вероятность обеспечения паспортной дальности действия тепловизионных приборов составляет от 90 до 92 % и определяется температурным 
контрастом наблюдаемого объекта или разностью радиационных температур объекта и фона, имеющего некоторую заданную термодинамическую 
температуру (как правило, 293 К). 
Современные боевые и транспортно-боевые вертолёты оснащены светотехническими приборами и приборами ночного видения, обеспечивающими выполнение полётов и наземную эксплуатацию вертолёта в любых 
метеоусловиях днём и ночью. 
Светотехническое оборудование (СТО) вертолётов по назначению состоит из осветительных и светосигнальных приборов, которые по расположению могут быть внутренними (располагаются в кабинах, люках и отсеках) или внешними. Классификация СТО вертолётов по указанным признакам представлена в таблице В1. 
Впервые в авиации электрическое освещение кабины было применено 
в 1913 г. на отечественном самолёте «Илья Муромец» конструкции  
И.М. Сикорского. Первым вертолётом, на котором было установлено СТО 
в 1948 г., был вертолёт Ми-1. В состав бортового СТО входило освещение 
кабины и приборной доски, внутреннее светосигнальное оборудование, 
аэронавигационные и контурные огни, посадочная фара.   
 
Т а б л и ц а  В1 
Классификация светотехнического оборудования вертолётов 
СВЕТОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ВЕРТОЛȬТОВ 
Внутреннее СТО 
Внешнее СТО 
Фары  
посадочно- 
поисковые 
Фары  
посадочные 
Фары рулёжные 
Аэронавигационные огни 
Импульсные  
светомаяки 
Строевые огни 
Контурные огни 
Огни сигнализации выпуска  
шасси 
Ручные сигнальные прожекторы 
Кабинные  
встроенные  
арматуры 
Светильники 
Светопроводы 
Плафоны 
Переносные 
лампы 
Аппаратура 
регулирования 
и управления 
Розетки 
Централизованная система  
сигнализации 
опасных  
режимов 
Сигнальные табло 
и щитки 
Пилотажно- 
посадочные 
сигнализаторы 
Сигнальные 
арматуры 
6 

Светотехническое оборудование воздушных судов (ВС) предназначено для обеспечения полётов днём и ночью, а также в условиях плохой 
видимости. Это оборудование используется и для освещения мест осмотров 
при подготовке ВС к полётам. 
СТО ВС подразделяется на четыре группы: 
 внутреннее осветительное оборудование; 
 внутреннее светосигнальное оборудование; 
 внешнее осветительное оборудование; 
 внешнее светосигнальное оборудование. 
Основу осветительного оборудования составляют световые приборы 
(СП), подразделяющиеся на светильники и прожекторы (фары). Светильником называют СП, состоящий из арматуры (отражателя, защитного 
стекла или светофильтра и ламподержателя) и источника света. Светильники предназначены для освещения предметов, расположенных на небольших расстояниях. Приборы прожекторного типа предназначены для освещения более удалённых предметов и построены тоже по типу светильников. В отдельную группу можно выделить приборы внешней световой сигнализации, представляющие собой, как правило, мощные лампы накаливания или газоразрядные лампы, работающие в импульсном режиме. В качестве других источников света на ВС применяются лампы накаливания, а 
также галогенные и газоразрядные источники, работающие в непрерывном 
режиме. 
Автор выражает искреннюю благодарность своим друзьям и коллегам 
по работе доктору технических наук профессору Н.Ф. Кощавцеву, родственникам безвременно ушедшего от нас Г.А. Падалко, кандидату технических наук профессору С.Н. Салтыкову и кандидату технических наук 
Э.Л. Нивеницыну за помощь и непосредственное участие в работе над 
книгой. 
 
 
 
 
7 

1. 
 СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПИЛОТАЖНЫХ  
И ПРИЦЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ В НОЧНЫХ УСЛОВИЯХ 
 
 
 
Для обзора закабинного пространства и поиска объектов на фоне земной поверхности на воздушных судах, наряду с оптическими визирами, широкое применение получили телевизионные (цветные и всесуточные) и тепловизионные системы. 
 
1.1. Телевизионные системы 
 
Телевизионные системы (ТВС), применяемые на воздушных судах 
(ВС) для обзора пространства и поиска объектов, относятся к системам прикладного телевидения (СПТВ), которые по назначению подразделяются на  
информационные и измерительные [1]. 
Вертолётные ТВС относятся к информационным СПТВ и служат для 
формирования изображения наблюдаемых объектов. 
Измерительные системы служат для измерения параметров (размеров, 
координат и др.) объектов. 
В более сложных случаях информационные системы могут выполнять 
задачу автоматического поиска и обнаружения объектов по заданным признакам и автоматического их распознавания (селекции) на фоне других объектов. 
На рисунке 1.1 представлена функциональная схема информационной 
СПТВ, входным блоком которой является датчик видеосигнала, в качестве 
которого применяется твердотельная передающая телевизионная трубка 
(ПТТ) на основе матрицы фотоприемников с зарядовой связью (ФПЗС).  
В телевизионный датчик входит также объектив, предварительный усилитель и цепи синхронизации. В схему ТВС входит электронный блок усиления и обработки видеосигнала (ЭБУОВС), видеоконтрольное устройство 
(ВКУ) и ЭВМ, осуществляющая цифровую обработку изображения. Согласование во времени всех операций по развертке изображения, обработке видеосигнала и его регистрации осуществляется синхрогенератором.  
 
 
 
Рисунок 1.1. Функциональная схема информационной СПТВ 
8 

1.2. Тепловизионные системы 
 
Тепловизионная система создает видимый аналог теплового (тепловизионного) изображения, обеспечивая передачу информации из одного спектрального диапазона в другой. В отличие от телевизионных систем, в которых изображения формируются за счет отраженного излучения и различий 
в коэффициентах отражения объектов и фонов, тепловые изображения создаются за счёт собственного теплового излучения объектов и фонов, обусловленного различиями в величинах их излучательной способности: абсолютной температуры Т и коэффициента теплового излучения İТ. Обычно 
возможности тепловизионных систем оцениваются не по минимальной величине потока ИК-излучения, а по минимальной радиационной температуре TR отдельных элементов наблюдаемой картины:  
 
TR = Т İТ0,25, – 
 
как следует из закона Стефана – Больцмана. 
Тепловизионные системы преобразуют излучение спектрального диапазона 3…14 мкм в видимое изображение в реальном масштабе времени 
при телевизионной частоте смены кадров. Широко распространенным сокращением в области тепловидения, согласно американской терминологии, 
является FLIR («Forward Looking InfraRed») – инфракрасная система переднего обзора (ИКС ПО). Этим термином обозначаются системы с быстрой кадровой разверткой (с оптико-механическим или с электронным сканированием), в отличие от авиационных инфракрасных систем обзора земной поверхности, ориентированных вертикально вниз («в надир»), одно- и 
многоспектральных сканирующих систем формирования ИК-изображения 
подстилающей поверхности. 
ИК-изображение в системе FLIR формируется следующим образом. 
Приёмная оптическая система (объектив) собирает ИК-излучение наблюдаемой картины, осуществляет спектральную фильтрацию и фокусирует 
его на многоэлементный приемник оптического излучения (ПОИ), который 
может иметь вид линейки, субматрицы (две и более линеек чувствительных 
элементов (ЧЭ), расположенных параллельно) или матрицы ЧЭ, который 
сканирует пространство. Система FLIR подобна телевизионной системе – 
изображение формируется на мониторе телевизионного типа, работающем 
с частотой кадров, применяемой в телевидении. Контраст и яркость изображения регулируются таким образом, чтобы тепловое изображение было 
похоже на видимое. 
9 

Авиационные системы FLIR предназначены для обзора, разведки и 
сбора информации, поиска и сопровождения целей, управления средствами 
поражения. 
Преимуществом тепловизионных систем по сравнению с другими пассивными оптико-электронными системами (ОЭС) и приборами ночного 
видения является их способность работать в любое время суток в неблагоприятных погодных условиях, что обусловлено работой в оптимальных 
«окнах прозрачности» атмосферы. Кроме того, величина энергетической 
яркости (постоянная составляющая) сигнала отфильтровывается, поэтому 
на монитор передаются только изменения сигнала относительно среднего 
(нулевого) уровня, или относительно средней радиационной температуры 
фона. 
Тепловое изображение несёт значительную информацию о наблюдаемой картине и даёт дополнительные дешифровочные признаки наблюдаемых объектов, например: тепловые аномалии от недавно выключенных 
двигателей автобронетанковой техники и летательных аппаратов (ЛА); 
кильватерный след судов и подводных лодок; уровень жидкости в цистернах, расположенных на земной поверхности; инверсию тепловых контрастов «объект искусственного происхождения – фон», наблюдаемую в 
утренние и вечерние часы, и др. 
На рисунке 1.2 представлены функциональные схемы типичных тепловизионных систем: а) с оптико-механическим сканированием мгновенного 
поля зрения ПОИ; при этом ПОИ может быть одноэлементным либо  
в виде линейки ЧЭ, либо в виде субматрицы или матрицы; б) с электронным 
сканированием – в этом случае ПОИ является матрицей; при этом число ЧЭ 
в матричном ПОИ настолько велико, что перекрывает всё поле зрения тепловизионной системы. 
 
 
 
Рисунок 1.2 (начало). Функциональные схемы тепловизионных систем: 
с оптико-механическим сканированием мгновенного поля зрения ПОИ (а) 
10