Материал нашел и подготовил к публикации Григорий Лучанский
Источник: Xрисанф Васильевич Власов, Иван Егорович Евтюхин, Юрий Федорович Серебряков. Вождение автомобиля в сложных условиях. (Издание второе, дополненное). Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва, 1964 г.
Вождение автомобиля в условиях ограниченной видимости
Каждому водителю хорошо известно, как затрудняется вождение автомобиля ночью по сравнению с дневным временем.
В темноте глаз человека во много раз хуже воспринимает окружающие предметы и, в частности, дорогу. Ночью освещенность предметов весьма незначительна, так как она создается лишь отраженным светом луны, звезд и планет.
Насколько резко изменяется освещенность предметов, можно судить по таким цифрам: если в ясный солнечный день освещенность равна 100 000 люксов, то в безлунную звездную ночь она составляет всего 0,001 люкса, т. е. уменьшается в миллион раз.
Несмотря на колоссальную разницу в освещенности предметов, человеческий глаз все же способен воспринимать изображение их даже в условиях ночи. Объясняется это тем, что глаз человека реагирует не только на освещенность предметов, но и на их контрастность. Один и тот же предмет, освещенный (хотя бы и слабо) с одной стороны и затемненный с другой, будет воспринят глазом лучше, чем тот же предмет, но освещенный равномерно той же силой света.
К трудностям наблюдения ночью относится также то, что глаз человека не воспринимает различия в цвете предметов, резко снижается острота зрения и значительно хуже воспринимается контраст яркости предметов.
Многочисленные опыты по установлению возможной скорости движения автомобилей ночью без света показали, что безопасность движения в темную безлунную ночь обеспечивается лишь при скорости 3 – 5 км/час, да и то при открытом ветровом стекле кабины.
Не меньшую, если не большую, трудность для вождения автомобилей представляет туман. Обычно туман распространяется большими массами белого пара в предутренние часы в низинах и вблизи водоемов, окутывая, словно ватой, дорогу и прилегающие местные, предметы.
Плотность тумана определяется количеством взвешенных в воздухе мельчайших частиц воды, температурой и скоростью движения воздуха. При небольшой плотности тумана движение автомобиля производится с пониженной скоростью (10 – 15 км/час), при большой плотности – со скоростью не более 5 км/час с включенным светом фар и периодической подачей звуковых сигналов. При этом включение света часто совершенно не улучшает видимости дороги и предметов на ней. Создается впечатление, что лучи света фар как бы упираются в непроницаемую белую стену. В этих условиях иногда помогает переключение света с дальнего на ближний.
С восходом солнца туман обычно рассеивается и движение автомобилей продолжается с установленными скоростями.
Для получения заданных маршевых скоростей ночью используются приборы ночного видения, устанавливаемые на автомобили. Эти приборы получили довольно широкое распространение в годы второй мировой войны, в настоящее время они используются на автомобилях армий капиталистических стран.
Приборы, применяемые для вождения автомобилей ночью, основаны на использовании инфракрасных лучей светового спектра, открытых в 1800 г. английским астрономом Гершелем.
Известно, что видимый глазу человека свет является одной из разновидностей электромагнитных излучений, имеющих различную длину волн (радиоизлучения, инфракрасные лучи, ультрафиолетовые лучи и др.).
Видимый свет имеет длину волн от 0,4 до 0,76мк. Все остальные излучения, как с меньшей, так и с большей длиной волн, глаз не воспринимает. Начиная от 0,76 и до 500 мк расположена область инфракрасного излучения.
1. Принцип действия и работа приборов ночного видения
Принцип действия прибора заключается в том, что дорога и предметы на ней освещаются не видимыми невооруженным глазом инфракрасными лучами. Отраженные от них лучи воспринимаются специальным электронно-оптическим устройством и преобразуются в нем в видимое глазом изображение.
Прибор состоит из инфракрасного прожектора – фары с фильтром 1 (рис. 66), электронно-оптического преобразователя 7 и блока питания 9 высокого напряжения.
Электронно-оптический преобразователь 7 представляет собой цилиндрический стакан, внутри которого создано значительное разрежение (выкачан воздух). Боковые стенки стакана покрыты специальным составом (катод и анод), между ними установлены электронные линзы, управляющие движением электронов. К катоду, аноду и электронным линзам подводятся изолированные провода высокого напряжения.
Невидимый инфракрасный свет фары после облучения предмета отражается от его поверхности и попадает через объектив 3 прибора на фотокатод 4 прибора. Внутренняя поверхность катода покрыта кислородно-цезиевым слоем. Проходя через этот слой, лучи вырывают из него электроны и переносят их через электронные линзы на экран, создавая видимое изображение предмета.
Чтобы это изображение было достаточно четким, к катоду и аноду подводят высокое (14 – 16 тыс. в) электрическое напряжение, получаемое от высоковольтного блока питания после преобразования постоянного тока низкого напряжения аккумуляторной батареи в переменный ток высокого напряжения.
Прибор исполняется компактным, с небольшими весовыми и габаритными размерами и устанавливается на шлем танкового типа.
Для удобства в работе прибор выполняется бинокулярным, т. е. с двумя смотровыми устройствами, по одному на каждый глаз водителя.
Обе смотровые трубки имеют жесткую конструкцию для установки по высоте глаз, и вместе с тем каждая трубка позволяет выполнять регулировку окуляров 8 на четкость изображения для каждого глаза в отдельности.
Блок питания также крепится на шлеме с противоположной стороны, уравновешивая вес смотрового устройства.
После надевания шлема и его закрепления водитель устанавливает переключатель напряжения на 12 или на 24 в в зависимости от напряжения источников тока машины и включает штепсельную вилку блока питания в гнездо переносной лампы. Затем, убедившись по характерному шуму блока питания в его нормальной работе, водитель опускает смотровое устройство в рабочее положение (перед глазами), включает фары в положение «Дальний свет» и, вращая поочередно окуляры смотрового устройства, добивается четкой видимости.
2. Некоторые особенности вождения автомобиля с прибором ночного видения
Хорошая видимость в прибор ночного видения при вождении автомобилей достигается при обязательной регулировке фар. Регулировка фар производится либо в затемненном помещении по экрану, либо непосредственно на дороге.
Вождение автомобиля с инфракрасным прибором ночного видения для водителя, впервые надевшего этот прибор, представляет значительные трудности.
Дело в том, что поле зрения при этом значительно сужается, так как фары освещают только дорожное полотно. Кюветы и местные предметы, находящиеся на обочине дороги и за ней, водителю не видны, в связи с чем затрудняется ориентировка.
Дорога и предметы на ней при наблюдении в прибор окрашены в непривычный для глаза бледно-зеленый цвет, при котором трудно отличить один плоский предмет от другого. Например, участок дороги, залитый водой, почти ничем не отличается от участка, покрытого зеленой травой.
Для уверенного вождения автомобиля с прибором водителю необходимо не менее 4 ч практической работы с ним, езды по дорогам с различным покрытием, по проселочным дорогам и местности.
Нормальная видимость дороги обеспечивается правильной регулировкой фар, поэтому после установки взамен белых стекол-рассеивателей инфракрасных фильтров цветовые пучки фар направляются несколько в стороны (разводятся) и опускаются ниже.
Наблюдение в прибор в значительной степени затрудняется, а иногда становится и совсем невозможным в случае попадания в поле действия прибора сильных источников света (встречный белый свет фар автомобилей, горящее здание и т. п.). При этом экран временно засвечивается и видимость теряется.
Для обеспечения безопасности движения в этом случае необходимо снизить скорость движения до безопасных пределов, откинуть смотровую часть прибора в верхнее фиксированное положение и продолжать движение, наблюдая дорогу невооруженным глазом. После проезда источника света опустить смотровую часть прибора в нижнее рабочее положение.
3. Оборудование автомобиля для движения ночью в условиях светомаскировки
Для передвижения ночью (рис. 67) автомобиль оборудуется светомаскировочными устройствами (СМУ). В отличие от инфракрасных приборов ночного видения, в которых лучи света невидимы для невооруженного глаза, светомаскировочные устройства только ограничивают и уменьшают лучи света.
Светомаскировочное устройство (рис. 68) состоит из насадок на фары автомобиля и на задние фонари, из вставок светомаскирующих подфарников и переключателя режимов светомаскировки. Насадка на фару надевается взамен стеклянного рассеивателя. В настоящее время промышленность выпускает насадки в сборе с полуразборным оптическим герметизированным элементом, в котором к насадке привальцован отражатель (рефлектор) с алюминированной внутренней поверхностью.
С 1962 г. электрическая схема включения СМУ в бортовую сеть автомобиля несколько упрощена. В новой схеме (рис. 69) провода, идущие к нитям ближнего света фар, не отсоединяются. В схеме отключается только провод, соединяющий ножной переключатель света с центральным переключателем. В образовавшийся разрыв с помощью двух новых проводов включается переключатель режимов светомаскировки П-29.
Насадка на фару (рис. 70) состоит из корпуса, козырька, двух линз (верхней и нижней) и крышки, фиксируемой защелками в верхнем и нижнем положениях. Корпус насадки вместе с оптическим элементом вставляется в фару и удерживается ободком. Насадка предназначена для ограничения светового потока и направления его только на дорогу. Козырек же маскирует луч света фары от наблюдения сверху. Положительным качеством такой конструкции козырька насадки является и то, что при встрече автомобилей, оборудованных СМУ на режимах полного и частичного затемнения, почти полностью отсутствует ослепление водителей встречным светом, приводящее к тяжелым автомобильным происшествиям.
Верхняя двухрядная линза вмонтирована в корпус и предназначена для рассеивания света на режимах затемнения.
Нижняя линза предназначена для освещения дороги при движении автомобиля в неугрожаемых зонах практически с теми же скоростями, что и при открытых фарах. Установлено, что и при освещении дороги через нижнюю линзу ослепляемость при встречном движении значительно уменьшается. Наличие крышки позволяет при необходимости закрывать или открывать нижнюю линзу.
С помощью насадки на фару и переключателя можно двигаться на незатемненном режиме (НЗ), режиме частичного затемнения (ЧЗ) и режиме полного затемнения (ПЗ).
При незатемненном режиме откидная крышка насадки фары поднимается и закрепляется защелкой. Свет лампы, проходя через нижнюю линзу насадки, ярко освещает полотно дороги и обочины.
При режиме частичного затемнения крышка насадки опускается и фиксируется нижней пружинной защелкой. В этом случае свет лампы от нити дальнего света проходит через верхнюю двухрядную линзу и через две щели в корпусе насадки под козырьком. Луч рассеянного света падает только на дорогу в виде овального пятна на 18 – 20 м впереди автомобиля.
При режиме полного затемнения положение насадки такое же, как и в предыдущем случае. Но для снижения освещенности в цепь нитей дальнего света ламп вводится добавочное сопротивление с помощью переключателя режимов светомаскировки. Для этого водитель ставит рычажок переключателя в положение «1» (рис. 68,б), при этом накал лампы значительно уменьшается и освещенное пятно на дороге становится менее ярким.
Переключатель режимов представляет собой нихромовую проволочную спираль, собранную на керамическом основании. Спираль закреплена на П-образной стойке, а ее концы и середина выведены к трем контактам. Так как спираль при работе нагревается, то ее закрывают металлическим кожухом для предохранения рук водителя от ожога при случайном прикосновении. Переключатель укрепляется либо на приборном щитке кабины, либо на кронштейне вблизи рулевой колонки. Принципиальная схема включения переключателя в электрическую цепь автомобиля показана на рис. 71.
Электрический ток от источника питания идет по массе автомобиля, через нити ламп в фарах, ветви сопротивления переключателя режимов светомаскировки, включатель света и обратно к источнику питания.
Для маскировки света заднего фонаря в комплекте СМУ имеется светомаскировочная насадка на фонарь. Она ставится вместо стандартного ободка фонаря с красным рассеивателем. Необходимо помнить, что светомаскировочная насадка устанавливается на фонари, имеющие раздельные лампы сигнала «Стоп» и освещения номерного знака. Насадка состоит из ободка, линзы сигнала «Стоп» синего цвета, пластмассового красного фильтра в нижней части фонаря, закрывающего четыре прямоугольных отверстия, и откидной крышки, которая закрывает нижнюю или верхнюю половину насадки.
В крышке выполнено отверстие диаметром 4 мм. Для ночной езды крышку насадки поднимают и закрепляют пружинной защелкой. В этом случае при торможении синий свет проходит через отверстие, обеспечивая маскировку. Номерной знак также с целью маскировки не освещается благодаря тому, что нижнее отверстие заднего фонаря закрыто сплошной полукруглой черной пластинкой. В связи с этим оборудование СМУ транспортных автомобилей общего назначения, работающих одиночно при движении по дорогам и населенным пунктам, не допускается.
При включении света в заднем фонаре видны красные прямоугольники, называемые индикаторами расстояния (рис. 72). Все четыре прямоугольника видны раздельно на расстоянии до 25 м. На расстоянии 25 – 50 м крайние прямоугольники сливаются по два вместе и наблюдатель видит два пятна. При удалении на расстояние больше 50 м видно одно сплошное пятно. Этот оптический эффект позволяет насадку заднего фонаря успешно использовать для вождения колонн ночью. Так, например, если на определенном участке командир установил скорость движения 15 км/час и менее, дистанция между автомобилями должна соответствовать видимости четырех знаков индикатора расстояний. Если скорость движения 25 км/час, водитель должен удерживать в поле зрения два знака индикатора расстояний.
Такое устройство позволяет выдержать определенную дистанцию между автомобилями в движении и избежать разрыва колонны, что без индикатора в условиях светомаскировки выполнить чрезвычайно трудно. Подфарники и плафоны прикрывают круглыми металлическими пластинами (вставками с небольшими отверстиями), вставляя их под стекло того или иного осветителя. Вставки имеются в комплекте СМУ автомобиля.
Для монтажа светомаскировочного устройства на фары автомобиля устанавливают вместо рассеивателей насадки. Для этого с фар типа ФГ-2 снимают ободок, вынимают рассеиватель, устанавливают прокладку и ставят насадку, закрепив ее ободком. При наличии фар с полуразборным герметизированным элементом для того, чтобы снять рассеиватель белого стекла, предварительно отгибают полуовальные зубцы отражателя, после чего устанавливают светомаскировочную насадку так, чтобы выступ ободка насадки попал между двумя прямыми зубцами отражателя. После этого завальцовывают насадку зубцами отражателя с помощью плоскогубцев или специального приспособления (пресса).
В комплект последних выпусков светомаскировочного устройства входит и оптический элемент с завальцованной насадкой. При этом замена оптических элементов с рассеивателем белого стекла оптическим элементом с насадкой никакого труда не представляет.
После установки насадки на фары монтируют переключатель режимов светомаскировки, привертывая его двумя винтами к монтажному месту. Переключатель включается в бортовую сеть строго по заводской инструкции для данного автомобиля с учетом марки переключателя и напряжения сети (П-29 для 12-в системы и П-29Б для 24-в системы). После установки переключателя снимают ободок заднего фонаря с красным рассеивателем и вместо него ставят светомаскировочную насадку заднего фонаря.
Чтобы свет замаскированных фар освещал дорогу б строго определенном месте, фары регулируют после установки на них светомаскировочных устройств по специально изготовленному экрану размером 1,5X2 м или используют для этого стену здания, окрашенную в белый цвет. На экран наносят (рис. 73) три вертикальные линии Б – Б и одну горизонтальную линию А – А. При этом средняя вертикальная линия должна быть продолжением осевой линии автомобиля, а две боковые должны быть расположены против центров фар на расстояниях, указанных в табл. 1.
Горизонтальная линия А – А примерно соответствует высоте центров фар.
Автомобиль без нагрузки в кузове и с нормальным давлением в шипах устанавливают на расстоянии 7,5 м от экрана, после чего включают дальний свет на незатемненном режиме, а одну из фар закрывают светонепроницаемым материалом. Свет незакрытой фары регулируют, изменяя ее положение вращением установочных винтов отражателя или поворотом корпуса фары. При этом добиваются, чтобы центр пятна был ниже горизонтальной линии экрана против фары, а верхняя его граница (т. е. тень от козырька) совпадала с горизонталь ной линией А – А. Закрепив фару в нужном положении регулируют другую фару.
Уход за светомаскировочными устройствами прост. Он заключается в периодической очистке фар и заднего фонаря от пыли и грязи и в контроле за плотностью крепления контактов переключателя режимов светомаскировки. При монтаже и проверке крепления светомаскировочной насадки заднего фонаря следует равномерно затягивать винты крепления ободка, несоблюдение этого условия приводит к трещинам и порче бесцветного защитного стекла заднего фонаря.
При условии правильной регулировки фар и при наличии некоторого (4 – 6 ч) опыта вождения у водителей автоколонна может двигаться на режиме частичного затемнения по сухим, ровным и твердым дорогам среднепересеченной местности со скоростью до 25 – 30 км/час, а на режиме полного затемнения – до 20 км/час.
Опыт показывает, что если маршрут хорошо изучен всеми офицерами и водителями, если начальник колонны имеет маршрутную карту, на которой обозначены все основные препятствия и нанесены ориентиры, то скорость движения колонны повышается на 20 – 25 %.
Вождение автомобиля со светомаскировочными устройствами имеет некоторые особенности.
Прежде всего при обучении водителей обычно переходят от простого к сложному. Занятия начинают, как правило, на незатемненном режиме по хорошо знакомым дорогам. Последующие занятия ночью проводят на режимах сначала частичного, а потом и полного затемнения, сначала на малознакомой, а затем и на незнакомой местности вне дорог с артиллерийской системой (прицепом) на крюке и во всех случаях на фоне тактической обстановки.
После овладения водителем техникой вождения автомобиля на разных режимах светомаскировки переходят к отработке навыков вождения автомобиля с прибором ночного видения, затрачивая 4 – 6 ч на обучаемого.
При управлении автомобилем, в особенности на режимах частичного и полного затемнения, надо учитывать, что верхние фермы мостов, потолки тоннелей, кроны деревьев и т. п. не видны, поэтому водителю головного автомобиля колонны приходится соблюдать особую осторожность. Такая осторожность необходима при управлении автомобилем с кузовом (фургоном) при наличии дуг и тента. Во время движения с прибором ночного видения необходимо постоянно держать в поле зрения правую обочину дороги, а на поворотах, вершинах подъемов и в других случаях, когда видимость ограничена, снижать скорость движения. Скорость движения снижают и во время дождя и снегопада вследствие резкого уменьшения видимости предметов (рис. 74), а также вследствие уменьшения сцепления колес с дорогой. Последнее обстоятельство может привести к заносу и даже к опрокидыванию автомобиля на крутых поворотах при движении с большой скоростью, а также при резком торможении с выключенным сцеплением.
При движении автоколонны в сухую погоду по пыльным проселочным дорогам, в особенности разбитым гусеницами машин, заднего фонаря идущего впереди автомобиля или прицепа не видно из-за клубов пыли. Поэтому возможен аварийный наезд на кузов (прицеп) остановившегося автомобиля или на ствол артиллерийской системы. Для предупреждения таких случаев на стволы артиллерийских систем (точнее на чехлы) устанавливают световые фонари красного света со светомаскировочной насадкой. Для движения автомобиля в составе колонны применяется фонарь подкузовной подсветки.
Подкузовная подсветка (рис. 75) представляет собой фонарь, в вершину которого вставляется электролампочка в 3 св. С нижней стороны фонарь закрывается стеклом. Фонарь крепится болтом к кронштейну, укрепленному на задней поперечине (траверсе) рамы автомобиля. Питание лампочки и способ ее включения – через дополнительный провод от заднего фонаря. Фонарь подкузовной подсветки освещает картер заднего моста автомобиля и участок дороги, ограниченный колеей машины. При наблюдении сверху и с боков подсветка не видна.
Таково основное оборудование, необходимое для скрытного передвижения автомобилей в ночное время.
Назад в раздел
