Основы пиротехники (стр. 36 )

В настоящее время в авиации в качестве искусственных источников света используют фотоосветительные авиабомбы (ФОТАБ) — для фотографирования с больших высот и осветительные фотопатроны (ОФП) — для съемки с малых высот. Современный комплекс ночного воздушного фотографирования состоит из следующих элементов:

1 Носитель—пилотируемый или беспилотный самолет.

2. Источник света — ФОТАБ или ОФП с устройствами для их транспортиротаки на самолете и сбрасывания.

3. Ночные аэрофотоаппараты (НАФА).

4. Фотоматериалы.

5. Устройства для управления работой НАФА.

Первоначально пользовались фотоаппаратами с затвором Приближенной синхронизации, который открывался за 2,5 с до срабатывания фотобомбы и закрывался через 2,5 с после вспышки

Время экспонирования фотопленки в этом случае равнялось продолжительности вспышки.

Аэрофотоснимки, полученные таким способом, имели большой сдвиг изображения в результате перемещения аэрофотоаппарата относительно земной поверхности, а также часто оказывались засвеченными наземными источниками света (пожары, разры-вы снарядов и др.), которые оставляли на пленке продольные следы. Вследствие этого часто нельзя было добиться детального дешифрования аэрофотонегативов.

Поэтому в дальнейшем стали применять НАФА с затворами точной синхронизации, которые открывались автоматически при помощи фотоэлектрических устройств, срабатывающих под действием света фотобомбы. Так как интенсивность излучения фотовспышки изменяется во времени — быстро нарастает до максимума, а затем сравнительно медленно падает, — то затвор НАФА и фотоэлектрический автоспуск настраивают так, чтобы объектив фотоаппарата был открыт как раз в период наибольшей силы света вспышки. На рис. 12.1 приведены совреместные графики работы затворов НАФА и изменения силы света вспышки фотобомбы [80]. Для экспонирования аэропленки используется только часть световой энергии вспышки, пропорциональная незаштрихованной площади кривой «свет—время» (см. рис. 12.1).

Рис. 12.1. Совместные графики работы затвора НАФА и излучения вспышки фотобомбы:

д—для затвора приближенной синхронизации (отверстие затвора открыто в течение всего времени вспышки); б—для затвора, работающего на открывание; в—для затвора, работающего на открыва-ние и закрывание; t—время экспозиции

На рис. 12.2 схематически представлено оборудование самолета-разведчика для ночного фотографирования.

Рис. 12.2. Оборудование американского самолета-разведчика для ночного фотографирования:

/—установка с тремя НАФА; 2—фотобомбы; 3—кассеты для выстреливания фотопатронов; 4—одиночный НАФА: 5—бомбодержатель

§ 2. ФОТОМАТЕРИАЛЫ

Фотоматериалы (аэрофотопленки), применяемые при аэрофотосъемке, разнообразны: они различаются по светочувствительности, контрастности, то спектральной чувствительности, фотографической широте и разрешающей способности. Изучение свойств фотоматериалов — сенситометрия — это специальный раздел научной фотографии. В СССР имеются общесоюзные стандарты на методы сенситометрических испытаний.

Рис. 1.З. Характеристики аэрофотопленки панхром 10Н-10ОО (проявитель № I по ГОСТ):

а—характеристические кривые; б—кривая спектральной чувствительности;

в—плотность почернения; г—количество освещения

При ночных аэрофотосъемках используются пленки максимально высокой светочувствительности.

По спектральной чувствительности фотоматериалы подразделяют на ортохроматические и изо-ортохроматические с длинноволновым пределом чувствительности соответственно до 0,58 и 0,60 мкм; изохроматические, чувствительные до 0,64 мкм; панхроматические и изопанхроматические с пределом чувствительности 0,68—0,70 мкм; инфрахрома-тические, чувствительные к видимому свету и, кроме того, обладающие чувствительностью в инфракрасной части спектра (до 0,76—0,85 мкм) [59], [31].

Рис. 12.4. Кривые спектральной чувствительности (Л и фотоакти-ничного потока (А\) под красным светофильтром КС-14 (2) инфра-хроматической аэрофотопленки

Так как максимум излучения пламени фотосоставов лежит в ближней инфракрасной части спектра, то для лучшего использо визо-панхрОМатичеокие ания световой энергии применяют панхроматические или аэропленки с максимумом чувствительности в части спектра. оранжево-красной Наилучшего фотографического действия следует использовании ожидать при инфрахромати-ческих материалов. По сообщению в прилагаются усилия для США использовадия ИК-фотоматериалов при ночной На рис. 12.3 и 12.4 аэрофотосъемке. представлены характеристические кривые и кривые чувствительности спектральной панхроматической и инфрахроматической аэропленок.

§ 3. ФОТОАВИАБОМБЫ

Основное требование, предъявляемое к фотоавиабомбе,— это максимальная сила света вспышки при ее взрыве. При условии согласования с работой фотоаппарата и высокой чувствительностью фотопленки это должно обеспечить получение негативов удовлетворительного качества при заданных условиях фотографирования (НАФА, скорость и высота полета).

Рис. 12.5. Схема взаимного расположения НАФА, вспышки фотобомбы и фотографируемой местности:

и—угол отставания ФОТАБ; а—половина угла зрения объектива НАФА; h—высота взрыва ФОТАБ; Н—высота полета самолета

Конструктивные и баллистические качества фотоавиабомбы должны обеспечивать разрыв ее ¦B заданной точке траектории. Сила света вспышки фотобо, мбы и высота ее разрыва над местностью определяют в основном количество освещения, получаемое фотографируемым участком местности, н равномерность его освещения.

Оптимальное положение точки взрыва фотобомбы обычно предварительно рассчитывается и зависит от высоты фотосъемки и скорости полета самолета, качества пленки, угла зрения и светосилы объектива НАФА и отражательной способности фотографируемой местности. Как показано на рис. 12.5, положение фотобомбы в момент разрыва может быть точно определено заданным углом отставания и высотой разрыва. Угол отставания должен быть значительно больше половины угла зрения НАФА, чтобы была исключена возможность попадания на аэропленку прямых лучей вспышки ФОТАБ.

При нормальной величине угла отставания 0 оптимальная высота разрыва фотобомбы h, при которой потребная сила света ФОТАБ будет минимальной, равна примерно 0,6 высоты полета Н.

Конструкция фотоавиабомбы должна допускать возможность регулирования высоты разрыва и угла отставания бомбы. Это достигается использованием дистанционных взрывателей, а также применением различных тормозных устройств, увеличивающих аэродинамическое сопротивление бомбы и соответственно ее отставание от самолета.

Должно быть обеспечено однообразие характеристик фотобомб; светотехнические и временные характеристики вспышки отдельной бомбы не должны значительно отклоняться от величин, установленных для фотобомб данного типа.

Кроме того, фотобомбы должны удовлетворять требованиям простоты и безопасности процесса снаряжения и эксплуатации, неизменности состава снаряжения и основных характеристик при долговременном хранении.

Фотобомбы ВВС различных стран содержат обычно следующие основные элементы: стальной цилиндрический корпус с ушками для подвески, стабилизатор, механический дистанционный взрыватель, контровочные устройства, тормозное устройство, пиротехническое снаряжение.

По типу применяемого снаряжения фотобомбы разделяют на:

1) ФОТАБ, снаряжаемые фотосмесями;

2) ФОТАБ металлопылевого типа;

3) ФОТАБ раздельного снаряжения (с «сегрегированным» окислителем).

Первые образцы фотобомб снаряжались фотосмесями, применявшимися в ту тору в бытовой фотографии, т. е. смесями. магниевого порошка и порошка какого-либо окислителя. Позже было установлено, что магниевые фотосмесн дают растянутые вспышки с относительно невысокой силой света. Путем замены магния порошком сплава А1—Mg удалось существенно повысить светотехнические характеристики фотобомб.

На рис. 12.6 показано устройство фотоавиабомбы, снаряженной фотосмесью, а в табл. 12.1 приведены основные характеристики некоторых фотобомб этого типа.

Рис. 12.6. Схема типичной фотобомбы, снаряженной фотосмесью:

/—дистанционный взрыватель; 3—разрывной заряд; 3—контро-вочная проволока; 4— подвесное ушко; 5—фотосмесь

Таблица 12.1

Характеристики ФОТАБ, снаряженных фотосмесями

Страна	Индекс бомбы	Длина и деаметр мм	Обшая масса кг	Количество фотосмеси кг	Максимальная сила света млн. св.	Время достижения максимальной силы света мс	Свето млн.	сумма св*с	Продолжите льность вспышки мс
Общая	за лучшие 40 мс
США	М120	1330Х203	68	32	3490	6	165	76	153
США	М120А1	1330Х203	76	37	4490	6	223	96	188
США	Т-94 (опыт	1765Х477	420	204	5600	6,5	666	163	299
	ная)
СССР	ФОТАБ-50(35)	890х203	35	18	500	8,5	38		160
	(устарев
	шая)
Примечани максимальному излу	е. Термин чению фото	«лучшие вспышки	» озна i.	чает от	резок в	ремени,	отвеча	ющий

Типичная кривая свет — время вспышки фотобомбы представлена на рис. 12.7.