A principal tarefa do tanque é garantir o disparo efetivo de um canhão de um local e em movimento em quaisquer condições meteorológicas contra um alvo em movimento e estacionário. Para resolver este problema, o tanque possui dispositivos e sistemas que fornecem busca e detecção de um alvo, apontando uma arma para um alvo e levando em consideração todos os parâmetros que afetam a precisão do tiro.
Em tanques soviéticos e estrangeiros até os anos 70, o FCS não existia, havia um conjunto de dispositivos ópticos e optoeletrônicos e miras com campo de visão desestabilizado e telêmetros ópticos que não forneciam a precisão necessária na medição do alcance ao alvo. Gradualmente, dispositivos com estabilização do campo de visão e estabilizadores de arma foram introduzidos nos tanques, o que permitiu ao atirador manter a marca de mira e o canhão no alvo enquanto o tanque estava em movimento. Antes de disparar, o artilheiro precisava determinar uma série de parâmetros que afetavam a precisão do tiro e levá-los em consideração ao atirar.
Sob tais condições, a precisão do tiro não poderia ser alta. Dispositivos eram necessários para garantir o registro automático dos parâmetros de tiro, independentemente da habilidade do atirador.
A complexidade da tarefa foi explicada pelo grande conjunto de parâmetros que afetam o tiro e a incapacidade de levá-los em consideração com precisão pelo atirador. Os seguintes grupos de parâmetros afetam a precisão de disparo de uma arma tanque:
- balística do sistema canhão-projétil, levando em consideração as condições meteorológicas de disparo;
- precisão da pontaria;
- a precisão do alinhamento da linha de mira e do eixo do canhão;
- a cinemática do movimento do tanque e do alvo.
Balística para cada tipo de projétil depende das seguintes características:
- alcance do alvo;
- a velocidade inicial do projétil, determinada por:
a) a temperatura do pó (carga) no momento do tiro;
b) desgaste do furo do cano da arma;
d) a qualidade da pólvora e o atendimento aos requisitos técnicos da caixa do cartucho;
- a velocidade do vento cruzado na trajetória do projétil;
- a velocidade do vento longitudinal na trajetória do projétil;
- pressão do ar;
- temperatura do ar;
- precisão de conformidade da geometria do projétil com a documentação técnica e tecnológica.
Precisão de mira depende das seguintes características:
- precisão de estabilização da linha de mira vertical e horizontalmente;
- precisão da transmissão da imagem do campo de visão por unidades ópticas, eletrônicas e mecânicas da visão da janela de entrada para a ocular da visão;
- características ópticas da mira.
Precisão do alinhamento da linha de visão e o eixo do furo do cano da arma depende de:
- precisão da estabilização da arma nas direções vertical e horizontal;
- precisão de transmissão da posição da linha de mira verticalmente em relação à arma;
- deslocamento da linha de mira da mira ao longo do horizonte em relação ao eixo do canhão;
- curvatura do cano da arma;
- a velocidade angular do movimento vertical da arma no momento do tiro.
Cinemática do tanque e movimento do alvo caracterizado por:
- velocidade radial e angular do tanque;
- velocidade radial e angular do alvo;
- a rotação do eixo dos pinos da arma.
As características balísticas de um canhão-tanque são definidas pela tabela de tiro, que contém informações sobre ângulos de mira, tempo de voo para o alvo e correções para correção de dados balísticos, dependendo do alcance do alvo e das condições de tiro.
De todas as características, a precisão na determinação do alcance ao alvo tem a maior influência, portanto, para o OMS era de fundamental importância o uso de um telêmetro preciso, que surgiu apenas com a introdução dos telêmetros a laser, que garantem a precisão necessária independentemente do alcance para o alvo.
Do conjunto de características que afetam a precisão do tiro de um tanque, pode-se perceber que toda a tarefa só pode ser resolvida por um computador especial. Das duas dúzias de características, a precisão necessária de algumas delas pode ser fornecida pelos meios técnicos da mira e do estabilizador de arma (precisão de mira, precisão de estabilização de arma, a precisão de transferência da linha de mira em relação à arma), e o resto pode ser determinado por métodos diretos ou indiretos pelos sensores de informação de entrada e levado em consideração com a geração automática e introdução das correções correspondentes pelo computador balístico durante o disparo.
O princípio de operação do computador balístico do tanque é baseado na formação na memória do computador de curvas balísticas para cada tipo de projétil pelo método de aproximação linear por partes das tabelas de tiro dependendo do alcance, balística meteorológica e condições cinemáticas de movimento do tanque e do alvo durante o disparo.
Com base nesses dados, são calculados o ângulo de mira vertical do canhão e o tempo de voo do projétil até o alvo, segundo os quais, levando em consideração a velocidade angular e radial do tanque e do alvo, o ângulo de avanço lateral ao longo do horizonte é determinado. Os ângulos de mira e o avanço lateral através do sensor de ângulo da posição da linha de mira em relação à arma são introduzidos nas unidades do estabilizador de arma e a arma é incompatível com a linha de mira nesses ângulos. Para isso, é necessária uma visão com estabilização independente do campo de visão ao longo da vertical e do horizonte.
Esse sistema para preparar e disparar um tiro fornece a mais alta precisão de tiro e um trabalho de artilheiro simples e elementar. Ele só precisa colocar a marca de mira no alvo, medir o alcance do alvo pressionando o botão e manter a marca de mira no alvo antes de disparar um tiro.
A introdução de um telêmetro a laser e um computador balístico de tanque em um tanque levou a mudanças revolucionárias na criação de um sistema de controle de tiro de tanque, que combinava uma mira, um telêmetro a laser, um estabilizador de arma, um computador balístico de tanque e sensores de informação de entrada em um único complexo automatizado. O sistema fornece coleta automática de informações sobre as condições de tiro, cálculo dos ângulos de mira e avanço lateral e sua introdução nos motores da arma e da torre.
As primeiras calculadoras balísticas mecânicas (máquinas de somar) surgiram nos tanques americanos e no M48 e M60. Eles eram imperfeitos e não confiáveis, quase impossíveis de usar. O artilheiro precisava discar manualmente o intervalo na calculadora e as correções calculadas eram inseridas na mira por meio de um acionamento mecânico.
No M60A1 (1965), o computador mecânico foi substituído por um computador eletrônico analógico-digital, e na modificação M60A2 (1971), foi instalado o computador digital M21, que processa automaticamente informações sobre a distância do telêmetro a laser e sensores de informação de entrada (velocidade e direção do movimento do tanque e do alvo, velocidade e direção do vento, rotação do eixo do canhão). Os dados sobre temperatura e pressão do ar, temperatura de carga e desgaste do cano da arma foram inseridos manualmente.
A mira estava com estabilização vertical e horizontal do campo de visão dependente do estabilizador da arma, e era impossível inserir automaticamente os ângulos de direcionamento e mira nos acionamentos da arma e da torre.
Um computador balístico digital FLER-H foi instalado no tanque Leopard A4 (1974), que processa informações do telêmetro a laser e insere sensores de informação da mesma forma que no tanque M60A2. Nos tanques Leopard 2 (1974) e M1 (1974), foram utilizados computadores balísticos digitais, operando no mesmo princípio e com os mesmos conjuntos de sensores de entrada de informação.
O primeiro TBV analógico-digital soviético foi introduzido no LMS nos primeiros lotes do tanque T-64B (1973) e foi subsequentemente substituído por um TBV digital 1V517 (1976). O computador balístico processou automaticamente as informações de um telêmetro a laser e sensores de dados de entrada: um sensor de velocidade do tanque, um sensor de posição da torre em relação ao casco do tanque, um sinal do painel de orientação do atirador (que foi usado para calcular a velocidade e direção do movimento do tanque e do alvo), um sensor de velocidade do vento cruzado, sensor de rolo do eixo dos pinos da arma. Os dados sobre temperatura e pressão do ar, temperatura de carga e desgaste do cano da arma foram inseridos manualmente.
A mira do artilheiro tinha estabilização independente do campo de visão e a mira TBV calculada e os ângulos de ataque laterais foram inseridos automaticamente nos acionamentos da arma e da torre, mantendo a marca de mira do atirador imóvel.
Os computadores balísticos de tanques soviéticos foram desenvolvidos no Laboratório de Filial do Instituto de Tecnologia Eletrônica de Moscou (MIET) e introduzidos na produção em massa, já que naquela época a indústria não tinha experiência no desenvolvimento de tais dispositivos. O computador balístico 1В517 foi o primeiro computador balístico digital soviético para um tanque, posteriormente o MIET desenvolveu e adotou vários computadores balísticos para todos os tanques e artilharia soviéticos. O MIET também iniciou os primeiros estudos sobre a criação de um sistema integrado de informação e controle de tanques.
Na primeira geração do MSA, uma parte significativa das características que afetam a precisão do disparo foram inseridas no TBV manualmente. Com o aprimoramento do LMS, esse problema foi resolvido, quase todas as características agora são determinadas e inseridas no TBV automaticamente.
A velocidade inicial do projétil, que depende do desgaste do furo do cano da arma, da temperatura e da qualidade da pólvora, passou a ser registrada por um dispositivo para determinar a velocidade do projétil ao voar para fora do canhão, instalado no cano da arma. Com a ajuda deste dispositivo, o TBV gera automaticamente uma correção para a mudança na velocidade do projétil da mesa para o segundo e subsequentes disparos deste tipo de projétil.
A curvatura do cano da arma, que muda dependendo do aquecimento do cano durante o fogo temporário e até mesmo com a luz do sol, passou a ser levada em consideração pelo medidor de dobra, que também está instalado no cano da arma. O alinhamento da linha de mira da mira ao longo do horizonte e do eixo do cano da arma começou a ser realizado não em uma faixa média constante, mas de acordo com a faixa TBV calculada no local do alvo.
Temperatura e pressão do ar, vento cruzado e velocidade do vento longitudinal são automaticamente considerados e inseridos no TBV usando um complexo sensor de estado da atmosfera instalado na torre do tanque.
