ВЭ/ВТ/Полевой дальномер
ПОЛЕВОЙ ДАЛЬНОМЕР, прибор для определения дистанций без непосредств. их измерения, применяемый в полев. войсках (см. также ). Треб-ния, к ним предъявляемые: 1) возм-сть измерять дистанцию до подвижных и неподвиж. целей одному наблюд-лю с одной точки стояния; 2) простота и удобство обращения; 3) легкость обучения польз-нию ими; 4) простота и прочность конструкции; 5) несложная и быстрая выверка и исправление прибора; 6) портативность и 7) дешевизна. Наиболее совершенными являются оптические П.-дальномеры с базой внутри прибора, которые имеются 2 типов: монокулярные и стереоскопические (бинокулярные). 1) Монокулярный д-мер представляет собой двойную зрит. трубу с одним окуляром Ок (фиг. 1); базой прибора В является расстояние между центрами входных окошек А1 и А2. Измерение дистанции D сводится к решению на местности Δ A1 A2 M, у к-раго вершина у цели M, а основание равно базе В. Т. к. поле зрения трубы не превышает 4°, углы при основании Δ близки к прямым, а угол α, т. наз. параллакс базы, очень мал, то в выражении для расстояния до цели  можно  заменить через  выраженный в радианах (радиан = 57°,3); если измерять угол α в секундах, то  T. обр., измерение дистанции D сводится к измерению параллакса базы α. Схема устр-ва (фиг. 2, план): на концах базы, под углом 45° к ней, установлены плоск. зеркала S1 и S2 — концевые отражатели. Лучи от предмета, до к-раго измеряется дис-ция, отразившись от этих зеркал, проходят через объективы Ob1 и Ob2 встречают на своем пути зеркала S1 и S2 — окулярные отражатели, парал-ные соотв-щим концев. отражателям. Зеркала S1 и S2 установлены одно над другим; поэтому стоящее ниже оптическ. оси прибора зеркало S1, отражает только половину лучей, идущих от предмета, и именно только от верхней его половины (труба дает перевернутое изображение цели), а верхнее зеркало S2 отражает лучи только от нижней половины предмета; изображение это рассматривается через окулятор Ок одним глазом. Если предположить для наглядности, что рассматриваемый предмет (мачта с флагом) находится на перпенд-ре к левому концу базы, то изображение a от лев. объектива (верхн. часть предмета) получится в середине поля зрения трубы, а изображение в от правого объектива (нижн. часть предмета) будет смещено влево (пунктир в поле в), т. к. лучи от зеркала S2 идут не парал-но базе, а неск. отклонены от неё вперед. Для уничтожения сдвига нижн. части изображения относ-но верхней на пути лучей между S2 и Ob2 ставят клинообразн. призму T, отклоняющую лучи к своему основанию. Передвиганием клина T вдоль базы направляют лучи правой части трубы под таким наклоном к зеркалу S’2, что сдвиг верхн. части изображения относ-но нижней уничтожается (сплошная линия в поле в). Чем меньше измеряемая дистанция, тем сильнее отклонение лучей прав. объектива Ob2 и тем ближе к нему д. продвигаться призма T для уничтожения сдвига. Т. к. каждой дистанции отвечает определ. положение клина T, то дис-ции можно читать по прикрепленной к клину шкале М, перемещаемой им относ-но неподвижн. указ-ля N. Все оптич. части д-мера помещены в прочн. оболочке — металл. трубе. Для устранения вследствие прогиба трубы неправил-тей в показаниях д-мера, в первых образцах все эти части заключались в двойную металл. трубу, что, однако, сильно увеличивало вес д-мера. В новейш. образцах роль концев. отраж-лей, вместо зеркал S1 и S2 (фиг. 2), выполняют 5-гран. призмы (пентапризмы) P1 и P2 (фиг. 3), у к-рых грани, наклонены друг к другу под углом 45°, высеребрены снаружи и служат отражателями; иногда же вместо пентапризм просто устанавливают 2 плоск. зеркала под углом 45°. При таком устр-ве концев. отраж-лей д-мер менее чувствит-н к изгибу в горизонт. плоскости: нек-рый поворот пентапризмы ок. её вертик. оси не изменяет направления и взаимн. положения лучей, входящих и выходящих из пентапризмы. Пентапризмы дают, кроме того, возм-сть неск. уменьшить вес д-мера: внутр. труба делается теперь короткой, служа для помещения в ней только объективов и окулярн. отраж-лей, а остальн. части помещаются в наруж. трубе. Окулярн. отраж ли устраиваются различно в зав-сти от того, каково д. б. даваемое ими изображение, по характеру к-раго монокулярные д-меры разделяются на 2 типа: а) д-меры с одиночным (прямым) изображением (тип Koincidenz), пересеч-м горизонт. линией раздела (фиг. 4). Нижняя часть изображения получается смещенной относ-но верхней (неподвижной) и при измерении дис-ции помощью измерит. клина приводится в совпадение с верхн. частью в одно полное прям. изображение. Этот тип д-мера удобен для измерения дис-ций до целей с резкими вертик. очертаниями. Таким д-мером удобно пользоваться также, как трубой больш. увеличения, для ориентировки в окруж. мес-ти. Окулярными отраж-лями у них служат 2 треуг. призмы Р1 и Р2 (фиг. 3), расположенные одна над другой и снабженные крышеобразн. отражающими гранями, к-рые (см. ст. , фиг. 4),  отражая лучи под прямым углом, вместе с тем выпрямляют изображение, даваемое объективом, которое было бы иначе перевернутым. б) Д-меры с двойным изображением (тип Invert), из коих верхнее (фиг. 5) обратное (опрокинутое), а нижнее — прямое и оба касаются горизонт. линии раздела. Здесь также нижнее изображение, смещенное относ-но верхнего неподвижного, при измерении дистанции перемещается измерит. клином до совпадения соотв-щих его точек с верхним изображением. Для совмещения вершин изображения цели пользуются горизонт. линией раздела, а для совмещения каких-нибудь боковых заметных точек цели — вертикальной чертой (фиг. 7), имеющейся у нек-рых д-меров в левой части поля зрения. Для применения такого д-мера в кач-ве зрит. трубы пригодна только нижняя часть поля зрения (с прямым изображением), поэтому для увеличения этого поля иногда линию раздела поднимают (фиг. 6)  приблиз-но на ⅙ диаметра (сист. Герца), или же помещают обратн. изображение в небольшой окнообразн. вырез (фиг. 7) над линией раздела (сист. Цейсса). Второй способ имеет то преимущ-во, что точки совмещения изображений находятся близ оптич. оси трубы, где изображения получаются наиболее резкими и неискаженными. Окулярн. отражателями в д-мере с оконообразн. вырезом служит крышевидная треугольн. призма Р1 (фиг. 8) и призма Р2 с тройным отражением. Крышевид. призма дает от лев. объектива прямое изображение предмета, а призма P2, вследствие нечетн. числа отражений в горизонт. плоскости, только восстанавливает правил-сть положения правой и лев. сторон в изображении, к-рое получается в окошечке, а по высоте это изображение остается опрокинутым, при чём оно получается только от лучей, отражаемых небольш. высеребренной частью в грани призмы Р2. В новейших образцах П. д-меров измерител. клин T (фиг. 3), перемещающийся поступательно, заменяется системой 2 вращающихся клиньев T1 и Т2 (фиг. 8 и 9),  при чём, когда оба клина обращены своими преломляющими углами Δ в одну сторону (фиг. 9а), то преломляющий угол системы будет наибольший (2δ), а при повороте каждого клина на 90° в противополож. стороны система обратится в пластинку с парал-ми гранями (фиг. 9в), не изменяющую направления проходящих через нее лучей; в промежуточ. положениях клиньев преломляющий угол системы изменяется от 2δ до 0°. Дальнейшее вращение клиньев до 180° вызывает вновь постепенное увеличение преломляющ. угла от 0° до 2δ, но с отклонением лучей уже в другую сторону. Каждый из клиньев соединен с конич. зубчаткой (фф. 8 и 10),  приводимыми во вращение общим зубчат. приводом. К лев. клину прикреплен целлулоидн. диск M со шкалою и ок. него неподвиж. указатель N. Деления шкалы и указатель прозрачны (на черном фоне) и, освещаемые лучами из окна с (фиг. 8), отражаемыми призмой D, дают свое изображение помощью особ. объектива f и отражат. призмы g в поле зрения сбоку (фиг. 7), где и рассматриваются через окуляр Ок. Каждый д-р снабжается еще вывероч. приспособлениями, позволяющими устранять ошибки по высоте и по дальности, происходящие от расстройства самого д-мера. Вывероч. приспособление по дальности состоит из клина R (фф. 3 и 8), вращающегося около оси д-мера и соединенного с особой вывероч. шкалой. Выверка д-мера производится: 1) по предметам на известн. расстоянии, 2) по звездам и 3) при помощи повероч. линейки. При выверке по 1-му способу шкалу устанавливают на известн. расстояние до предмета, на к-рый д-мер наводят, и совмещают изображения при помощи вывероч. приспособления. Выверка по звездам возможна только ночью, при чём шкала устанавливается на бесконечность. Повероч. линейка заменяет собой бесконечно удаленный предмет и имеет (фиг. 11) на концах 2 указ-ля в виде черн. полос на бел. фоне на расстоянии базы д-мера. Линейку помощью её оптич. визира устанавливают парал-но базе д-мера; тогда в поле зрения последнего получается изображение, представленное на фиг. 12,  и т. к. при этом лучи парал-ны между собой, то изображения полос в средн. части поля, при установке шкалы на бесконеч-ть, д. б. совмещенными; если же этого нет, то показания д-мера д. б. исправлены вывероч. клином R. При расстр-ве д-мера по высоте оба изображения располагаются несимметрично к линии раздела (ср. фф. 4 и 13).  Неисправ-ть, путем поднятия или опускании одного из изображений, исправляется либо вращением внутр. трубы д-мера вокруг оси, проходящей через оптич. центр объективов, либо установкой на пути лучей 2-ой системы из 2 вращающихся клиньев. Выверка по высоте производится после выверки по дальности, т. к. последняя сама вызывает некот. ошибку по высоте. Точность показаний монокулярн. д-мера. Измерение дистанции  сводится к измерению угла α, к-рое производится косвенно посредством совмещения 2 изображений, при чём ошибка при самых благоприят. условиях для невооруж. глаза не м. б. меньше 10—12 сек. Углу α определенному с ошибкой ±Δα=±12 сек., соответствует ошибочная: дистанция  где α=α±Δα; отсюда  Т. к. D и D′ весьма мало отличаются друг от друга, то приблизительно  т. е. абсолютн. ошибка в определении дистанции при данных Δα и B, пропорц-на квадрату её, а относит. ошибка  т. е. пропорц-на самой дистанции. При д-мере с трубой V-кратн. увеличения углов. ошибки по сравнению с невооруж. глазом уменьшаются в V раз; поэтому формула для определения относит. ошибки принимает такой вид:  В таблице приведены относит. ошибки, вычисленные по этой формуле для 11-кратн. П. д-меров пехотного (B = 70 см.) и арт-рийского (B = 1 мтр.) при Δα — 12 сек., а также указаны предел. значения. относит. ошибок, допускаемые технич. условиями на прием П. д-меров.

: Дистанции для пехот. д-мера в шаг., для арт-рийского — в сж.

Характерн. данные современ. монокулярных П. д-меров: увеличение 11-кратное; поле зрения 4°; диаметр глазного кружка 2,25 мм.; база у пехотн. д-мера 70 см., у арт-рийского — 1 мтр.; шкала пехотного — от 400 до 10 т. шаг., арт-рийского — от 400 до 10.000 сж. Вес без чехла — соответ-но 12 и 14 фн., вес треног к ним 6 и 12 фн. Для произв-ва одного измерения требуется ½—1 мин. На фиг. 14 показан д-мер сист. Цейсса. 2) Стереоскопический д-мер фирмы К. Цейсс, построенный по идее инж. Грузильера, разработанной Пульфрихом, представляет собой стерео-трубу (см. Трубы зрительные) с неизменной базой (фиг. 15). В фокальных плоскостях объективов, где получаются действит-ные (прямые и уменьшенные) изображения рассматриваемых предметов, установлены стеклян. пластинки S1 и S2 со стереоскопич. изображениями измерит. шкалы. При одновремен. рассматривании каждого из этих изображений соответств. глазом, "наблюд ль видит в пространстве ряд значков, располож-х вдоль зигзагообразн. ломан. линии, с цифрами над ними (напр., от 200 до 10 т. сж. на фиг. 16),  указывающими соответств. дистанции. Измерение дистанций стереоскопич. П. д-мера производится так: установив д-мер в напр-нии цели, наводят его сначала на небо над целью и приспособляют окуляры по глазам так, чтобы шкала б. ясно видима стереоскопически; после этого поворачивают д-мер ок. его горизонт. оси, пока какой нибудь значок шкалы своим нижн. острым концом не подойдет к вершине цели. Дис-ция прочитывается по этому значку непосред-но. Стереоскопич. видение Предметов обоими глазами обусловливается тем, что на обоих сетчатках получаются неодинаковые изображения, отвечающие углу между осями глаз в 10—12 сек., служащему мерой остроты стереоскопич. зрения.  Зависимость между дистанцией D (фиг. 17), базой д-мера B и углом между осями глаз Е, — бинокуляр. параллаксом, — будет того же вида, что и для монокулярного д-мера, т. е.  Острота стереоскопич. зрения при польз-нии двойной трубой V-кратного увеличения соответ-но в V раз больше; поэтому ошибка ΔD при измерении дистанции выразится форм.:  Точность измерений стереоскопическим и монокулярным д-мерами при одинаков. базах и увеличении теоретически д. б. одинаковой (ΔE=Δα). Опыт же показывает, что ошибки при измерении дис-ции стереоскопическим д-мером превышают ошибки не только теоретические, но и предельные, допускаемые условиями; напр., для П. д-мера с базой 1 мтр. при 12-кратн. увеличении относит. ошибки получаются:

Стереоскопич. д-мер менее удобен, чем монокулярный, т. к. требует для обучения наблюдателей более продолжител. упражнений. В опытн. же руках стереоскопич. д-мер весьма ценный прибор для определения дис-ций до быстро движущихся целей (напр., воздушн. флот): время, необходимое для определения дис-ции, ок. 30 сек. По своим оптич. данным и размерам стереоскопич. д-меры одинаковы с монокулярными с той же базой. (Отчет Кронштад. креп. арт-рии об испытании опт. д-меров, 1912; Описание д-меров Цейсса и Герца для пехоты и кав-рии, 1913; Niesiolowski Gawin, Ausgewählte Kapitel der Technik, 1908; A. Gleichen, Die Theorie der modernen optischen Instrumente, 1911).