De hoofdtaak van de tank is om te zorgen voor effectief schieten met een kanon vanaf een plaats en onderweg in alle meteorologische omstandigheden tegen een bewegend en stilstaand doelwit. Om dit probleem op te lossen, heeft de tank apparaten en systemen die het zoeken en detecteren van een doelwit mogelijk maken, een pistool op een doelwit richten en rekening houden met alle parameters die van invloed zijn op de nauwkeurigheid van het schieten.
Op Sovjet- en buitenlandse tanks tot de jaren 70 bestond de FCS niet, er was een reeks optische en opto-elektronische apparaten en vizieren met een niet-gestabiliseerd gezichtsveld en optische afstandsmeters die niet de nodige nauwkeurigheid boden bij het meten van het bereik naar het doel. Geleidelijk werden apparaten met stabilisatie van het gezichtsveld en wapenstabilisatoren op de tanks geïntroduceerd, waardoor de schutter het richtteken en het kanon op het doel kon houden terwijl de tank in beweging was. Alvorens te schieten, moest de schutter een aantal parameters bepalen die van invloed zijn op de nauwkeurigheid van het schieten, en hiermee rekening houden bij het schieten.
Onder dergelijke omstandigheden kon de nauwkeurigheid van het schieten niet hoog zijn. Er waren apparaten nodig om ervoor te zorgen dat de schietparameters automatisch werden geregistreerd, ongeacht de vaardigheid van de schutter.
De complexiteit van de taak werd verklaard door de te grote set parameters die van invloed waren op het schieten en het onvermogen om er nauwkeurig rekening mee te houden door de schutter. De volgende groepen parameters beïnvloeden de schietnauwkeurigheid van een tankkanon:
- ballistiek van het kanon-projectielsysteem, rekening houdend met de meteorologische omstandigheden van het schieten;
- richtnauwkeurigheid;
- de nauwkeurigheid van de uitlijning van de richtlijn en de as van de kanonboring;
- de kinematica van de beweging van de tank en het doel.
Ballistiek voor elk type projectiel hangt af van de volgende kenmerken:
- bereik naar het doel;
- de beginsnelheid van het projectiel, bepaald door:
a) de temperatuur van het poeder (lading) op het moment van het schot;
b) slijtage van de boring van de geweerloop;
d) de kwaliteit van het buskruit en het voldoen aan de technische eisen van de patroonhuls;
- de snelheid van de zijwind op de baan van het projectiel;
- de snelheid van de longitudinale wind op het traject van het projectiel;
- luchtdruk;
- luchttemperatuur;
- nauwkeurigheid van overeenstemming van de geometrie van het projectiel met de technische en technologische documentatie.
Richtnauwkeurigheid hangt af van de volgende kenmerken:
- nauwkeurigheid van stabilisatie van de richtlijn verticaal en horizontaal;
- nauwkeurigheid van de beeldoverdracht van het gezichtsveld door optische, elektronische en mechanische eenheden van het vizier van het ingangsvenster naar het oculair van het vizier;
- optische kenmerken van het zicht.
Nauwkeurigheid uitlijning zichtlijn en de as van de boring van de geweerloop hangt af van:
- nauwkeurigheid van wapenstabilisatie in verticale en horizontale richtingen;
- nauwkeurigheid van overdracht van de positie van de richtlijn verticaal ten opzichte van het kanon;
- verplaatsing van de richtlijn van het vizier langs de horizon ten opzichte van de as van de kanonboring;
- buigen van de geweerloop;
- de hoeksnelheid van de verticale beweging van het pistool op het moment van het schot.
Kinematica van tank- en doelbewegingen gekarakteriseerd door:
- radiale en hoeksnelheid van de tank;
- radiale en hoeksnelheid van het doel;
- de rol van de as van de pennen van het pistool.
De ballistische kenmerken van een tankkanon worden bepaald door de schiettabel, die informatie bevat over de richthoeken, de vliegtijd naar het doel en correcties voor ballistische gegevenscorrectie, afhankelijk van het doelbereik en de schietomstandigheden.
Van alle kenmerken heeft de nauwkeurigheid van het bepalen van het bereik tot het doel de grootste invloed, daarom was het voor de OMS van fundamenteel belang om een nauwkeurige afstandsmeter te gebruiken, die pas verscheen met de introductie van laserafstandsmeters, die de nodige nauwkeurigheid garanderen, ongeacht van het bereik naar het doel.
Uit de reeks kenmerken die de nauwkeurigheid van het schieten vanuit een tank beïnvloeden, blijkt dat de hele taak alleen door een speciale computer kan worden opgelost. Van de twee dozijn kenmerken kan de vereiste nauwkeurigheid van sommige worden geleverd door de technische middelen van het vizier en de wapenstabilisator (richtnauwkeurigheid, nauwkeurigheid van de kanonstabilisatie, de nauwkeurigheid van het overbrengen van de richtlijn ten opzichte van het kanon), en de rest kan worden bepaald door directe of indirecte methoden door de invoerinformatiesensoren en in aanmerking worden genomen bij het automatisch genereren en invoeren van de bijbehorende correcties door de ballistische computer tijdens het schieten.
Het werkingsprincipe van de tankballistische computer is gebaseerd op de vorming in het geheugen van de computer van ballistische curven voor elk type projectiel door de methode van stuksgewijs lineaire benadering van de schiettabellen, afhankelijk van het bereik, de meteorologische ballistische en kinematische omstandigheden van beweging van de tank en het doel tijdens het schieten.
Op basis van deze gegevens worden de verticale richthoek van het kanon en de vluchttijd van het projectiel naar het doelwit berekend, volgens welke, rekening houdend met de hoekige en radiale snelheid van de tank en het doelwit, de hoek van de laterale voorsprong langs de horizon wordt bepaald. De richthoeken en zijgeleiding door de hoeksensor van de positie van de richtlijn ten opzichte van het kanon worden in de aandrijvingen van de wapenstabilisator geïntroduceerd en het kanon komt onder deze hoeken niet overeen met de richtlijn. Hiervoor is een zicht nodig met onafhankelijke stabilisatie van het gezichtsveld langs de verticaal en de horizon.
Een dergelijk systeem voor het voorbereiden en afvuren van een schot verschaft de hoogste schietnauwkeurigheid en elementair eenvoudig schutterwerk. Hij hoeft alleen de richtmarkering op het doel te plaatsen, het bereik naar het doel te meten door op de knop te drukken en de richtmarkering op het doel te houden voordat hij een schot lost.
De introductie van een laserafstandsmeter en een ballistische tankcomputer op een tank leidde tot revolutionaire veranderingen in de creatie van een tankvuurleidingssysteem, dat een zicht, een laserafstandsmeter, een wapenstabilisator, een tankballistische computer en invoerinformatiesensoren combineerde tot één geautomatiseerd complex. Het systeem biedt automatische verzameling van informatie over schietomstandigheden, berekening van richthoeken en laterale voorsprong en hun introductie in de kanon- en geschutsaandrijvingen.
De eerste mechanische ballistische rekenmachines (optelmachines) verschenen op Amerikaanse tanks en de M48 en M60. Ze waren onvolmaakt en onbetrouwbaar, bijna onmogelijk te gebruiken. De schutter moest handmatig het bereik op de rekenmachine kiezen en de berekende correcties werden via een mechanische aandrijving in het vizier ingevoerd.
Op de M60A1 (1965) werd de mechanische computer vervangen door een elektronische analoog-naar-digitaal computer en op de M60A2-modificatie (1971) werd de M21 digitale computer geïnstalleerd, die automatisch informatie over de afstand van de laserafstandsmeter en invoerinformatiesensoren (snelheid en bewegingsrichting van de tank en het doel, windsnelheid en richting, rol van de as van het kanon). Gegevens over luchttemperatuur en -druk, laadtemperatuur, geweerloopslijtage werden handmatig ingevoerd.
Het vizier was met verticale en horizontale stabilisatie van het gezichtsveld afhankelijk van de wapenstabilisator, en het was onmogelijk om automatisch de richt- en geleidingshoeken in de kanon- en torenaandrijvingen in te voeren.
Een FLER-H digitale ballistische computer is geïnstalleerd op de Leopard A4-tank (1974), die informatie van de laserafstandsmeter en invoerinformatiesensoren op dezelfde manier verwerkt als op de M60A2-tank. Op tanks Leopard 2 (1974) en M1 (1974) werden digitale ballistische computers gebruikt, die volgens hetzelfde principe en met dezelfde sets invoerinformatiesensoren werkten.
De eerste Sovjet analoog-digitale TBV werd geïntroduceerd in de LMS op de eerste batches van de T-64B tank (1973) en werd vervolgens vervangen door een digitale TBV 1V517 (1976). De ballistische computer verwerkte automatisch informatie van een laserafstandsmeter en invoergegevenssensoren: een tanksnelheidssensor, een torentjepositiesensor ten opzichte van de tankromp, een signaal van het geleidingspaneel van de schutter (dat werd gebruikt om de snelheid en bewegingsrichting te berekenen van de tank en het doel), een zijwindsnelheidssensor, rolsensor van de as van de kanonpennen. Gegevens over luchttemperatuur en -druk, laadtemperatuur, geweerloopslijtage werden handmatig ingevoerd.
Het vizier van de schutter had een onafhankelijke stabilisatie van het gezichtsveld en de berekende TBV-richthoeken en zijwaartse hellingshoeken werden automatisch ingevoerd in de kanon- en geschutsaandrijvingen, waardoor het vizierteken van de schutter onbeweeglijk bleef.
Sovjet-tankballistische computers werden ontwikkeld in het Branch Laboratory van het Moscow Institute of Electronic Technology (MIET) en geïntroduceerd in massaproductie, omdat de industrie op dat moment geen ervaring had met het ontwikkelen van dergelijke apparaten. De ballistische computer 1В517 was de eerste Sovjet digitale ballistische computer voor een tank, vervolgens ontwikkelde en adopteerde MIET een aantal ballistische computers voor alle Sovjet tanks en artillerie. MIET begon ook met de eerste studies over de totstandkoming van een geïntegreerd tankinformatie- en controlesysteem.
In de eerste generatie MSA werd een aanzienlijk deel van de kenmerken die van invloed zijn op de nauwkeurigheid van het schieten handmatig in de TBV ingevoerd. Met de verbetering van het LMS is dit probleem opgelost, bijna alle kenmerken worden nu bepaald en automatisch in de TBV ingevoerd.
De beginsnelheid van het projectiel, die afhangt van de slijtage van de boring van de geweerloop, de temperatuur en kwaliteit van het buskruit, begon te worden geregistreerd door een apparaat voor het bepalen van de snelheid van het projectiel wanneer het uit het kanon vliegt, geïnstalleerd op de loop van het geweer. Met behulp van dit apparaat genereert TBV automatisch een correctie voor de verandering in projectielsnelheid van de tafel voor de tweede en volgende schoten van dit type projectiel.
De buiging van de geweerloop, die verandert afhankelijk van de verwarming van de loop tijdens tempovuur en zelfs tegen zonlicht, begon rekening te houden met de buigmeter, die ook op de geweerloop is geïnstalleerd. De uitlijning van de richtlijn van het vizier langs de horizon en de as van de kanonloopboring begon niet op een constant gemiddeld bereik te worden uitgevoerd, maar volgens het berekende TBV-bereik op de doellocatie.
Luchttemperatuur en -druk, zijwind en longitudinale windsnelheid worden automatisch in rekening gebracht en ingevoerd in de TBV met behulp van een complexe atmosfeertoestandsensor die op de tankkoepel is geïnstalleerd.
