Những đôi mắt tinh tường, sáng láng
Thoạt kỳ thủy, việc quan sát và ngắm bắn từ trong xe ra khá là đơn giản và không cần đến khí tài bổ trợ. Người ta quan sát và ngắm bắn từ trong xe ra thông qua những khe hở hẹp được khoét trên thành xe hoặc tháp pháo.
Tuy nhiên, đó là một việc nguy hiểm và dễ bị thương vong bởi đạn súng bộ binh hoặc mảnh đạn vẫn thường xuyên lọt qua các khe quan sát đó.
Thực tế đó đòi hỏi các nhà chế tạo phải nghiên cứu cải tiến tìm giải pháp khắc phục. Với sự tiến bộ của kỹ nghệ quang học, người ta đã tìm ra. Đó là sử dụng các loại kính tiềm vọng làm kính quan sát cho các thành viên trong xe.
Kính tiềm vọng thường gồm một lăng kính trên, một lăng kính dưới đặt cách nhau một khoảng chừng 15 - 20 cm.
Các lăng kính này có tác dụng khúc xạ ánh sáng đi một góc 90 độ. Ảnh của vật thể tới lăng kính trên, được lăng kính khúc xạ đi 90 độ chiếu xuống lăng kính dưới. Đến lượt lăng kính dưới khúc xạ 90 độ một lần nữa sẽ đến mắt người quan sát như ảnh ban đầu.
Với sự có mặt của kính tiềm vọng, khi đạn trúng vào lăng kính trên nó chỉ làm vỡ lăng kính mà không gây nguy hiểm cho người quan sát. Ngoài ra, việc thay thế cũng hết sức dễ dàng, người sử dụng chỉ việc rút lăng kính hỏng xuống rồi thay cái mới vào mà hoàn toàn không phải ra khỏi xe.
Bởi vậy, kính tiềm vọng nhanh chóng được áp dụng cho hầu hết các loại xe tăng dù theo trường phái nào.
Đối với những loại khí tài quan sát cần thiết phải phóng đại (như kính của trưởng xe chẳng hạn) thì các thấu kính được sắp xếp như một ống nhòm song được đặt vào phía sau lăng kính dưới để thu ảnh của hiện vật và vẫn bảo đảm an toàn cho người quan sát.
Để mở rộng thị trường quan sát, các kính quan sát thường được gắn trên các ụ xoay 360 độ, đồng thời trên thân của nó có thể có thêm một "ụ quay" ở ngang thân để có thể lắc kính lên xuống khoảng 20 - 30 độ.
Riêng đối với kính ngắm cho pháo cũng như các loại vũ khí khác thì tình hình phức tạp hơn nhiều. Để bắn trúng mục tiêu, khẩu pháo ngoài việc phải quay được 360 độ theo tháp pháo còn phải quay lên xuống (về tầm) quanh ngõng trục của nó- thông thường từ -5 độ đến +20 độ.
Bởi vậy, kính ngắm cũng phải có sự "cơ động" tương ứng. Mặt khác, yêu cầu đối với kính ngắm không chỉ là nhìn thấy mục tiêu mà còn là công cụ điều chỉnh vị trí của pháo sao cho đầu đạn bắn ra từ nó phải trúng mục tiêu.
Chuyên gia Nga huấn luyện xe tăng T-90 cho Quân đội Việt Nam. Ảnh minh họa: QPVN
Để đáp ứng yêu cầu về tính cơ động, thường có 2 kiểu kính ngắm: kính ngắm kiểu bản lề và kính ngắm có gương đầu di động.
Kính ngắm kiểu bản lề thực chất là một kính viễn vọng bao gồm một hệ thấu kính cho phép phóng đại ảnh của vật thể lên vài lần. Tuy nhiên, kính đó lại được chia làm hai phần là đầu kính và thân kính.
Đầu kính được cố định với thân pháo, còn thân kính cố định với tháp pháo. Hai phần này nối với nhau qua một bộ "bản lề", cho phép đầu kính và thân kính có thể quay tương đối với nhau.
Điều đặc biệt là tại bộ bản lề có một hệ lăng kính để đảm bảo trục quang của kính không bị ảnh hưởng bởi mọi góc quay của đầu kính. Nhờ vậy, khi đầu kính di động theo góc quay lên xuống của thân pháo trong khi thân kính đứng yên thì người bắn vẫn nhìn thấy mục tiêu.
Chiến sự Azerbaijan và Armenia: Tổng thống Putin ra đòn kịp thời - Quyết định "cao tay", phép màu hiệu quả lập tức
TT Putin ra mệnh lệnh thép, QĐ Nga thần tốc lên đường - Tái hiện vụ đột kích sân bay Pristina từng khiến NATO xanh mặt
Chiến sự Azerbaijan-Armenia dồn dập tin nóng: Đặc biệt dữ dội và khốc liệt gần Shusha Azerbaijan thiệt hại nặng ở "cối xay thịt"
Còn để đáp ứng yêu cầu ngắm bắn chính xác thì trong cấu tạo của kính có một tấm kính khắc các vạch thước ngắm cho từng loại đạn (xuyên, nổ liều nguyên, nổ liều giảm, lõm, súng máy v.v..) cùng với đầu ngắm lớn và các đầu ngắm phụ.
Kính này cho phép pháo thủ lấy thước ngắm tương ứng với khoảng cách bắn và cho phép bắn trúng mục tiêu với nhiều loại đạn khác nhau.
Nhìn chung, đây là kiểu kính có độ chính xác khá cao nên được sử dụng phổ biến trong các dòng xe tăng của trường phái Nga - Liên Xô, lập nên một họ kính ngắm TSh (Tê Sa) khá là đông đúc.
Tuy nhiên, kiểu kính này có nhược điểm là khá cồng kềnh (thường dài hơn 1 mét, nặng khoảng hơn 20 kg), thay thế lắp đặt khó khăn và đặc biệt là khi ngắm bắn phải có thao tác "lấy thước ngắm" làm chậm tốc độ bắn.
Nhược điểm này được khắc phục khi người ta sử dụng kiểu kính ngắm có gương đầu di động. Thực chất kiểu kính này tương tự như một kính quan sát tiềm vọng có phóng đại. Tuy nhiên, thay vào vị trí lăng kính trên là một "gương đầu".
Gương đầu cũng có tác dụng nhận ảnh và khúc xạ tia sáng đi 90 độ như lăng kính trên song nó không cố định mà có thể quay quanh trục ngang một góc nhất định nhờ một cần dẫn động nối với thân pháo.
Bởi vậy, khi pháo quay lên xuống thì gương đầu cũng quay lên xuống theo một góc tương ứng song ảnh của vật nó thu được vẫn được truyền trọn vẹn cho lăng kính dưới.
Trong kính ngắm kiểu này cũng có một kính vạch khấc, trên đó người ta khắc đầu ngắm chính, đầu ngắm phụ và thước ngắm của một số loại đạn chính. Tuy nhiên, kính này không di động được như ở kính "Tê Sa" mà được lắp cố định. Vì vậy, khi ngắm bắn pháo thủ sẽ ước lượng vị trí đầu ngắm rồi dùng vị trí đó làm đầu ngắm ngắm vào mục tiêu.
So với họ kính "Tê Sa" thì kính này kích thước nhỏ gọn hơn, đặc biệt là bắn nhanh hơn vì không cần phải "lấy thước ngắm". Tuy nhiên, do phải chọn một điểm nào đó trong thị trường làm đầu ngắm nên kết quả bắn thường không chính xác bằng kính loại kia.
Các hệ thống khí tài quan sát và ngắm bắn trên xe tăng T-72B3
Những đôi mắt nhìn xuyên đêm tối
Đối với xe tăng hiện đại, một trong những yêu cầu đặt ra là phải tác chiến được trong mọi điều kiện địa hình, thời tiết, cả ban ngày và ban đêm. Bởi vậy, nếu chỉ dựa vào các khí tài quan sát ban ngày thì hết sức khó khăn. Trước yêu cầu cấp bách này, đã có nhiều công trình nghiên cứu về khí tài quan sát, ngắm bắn ban đêm.
Loại khí tài quan sát ban đêm đầu tiên được nghiên cứu và đưa vào sử dụng trong thực tế là loại khí tài hồng ngoại chủ động. Tia hồng ngoại có đầy đủ tính chất của ánh sáng song mắt thường không nhìn thấy nên có thể giữ bí mật các hoạt động tác chiến.
Với thiết bị đó, ánh sáng hồng ngoại từ đèn pha hồng ngoại sẽ được chiếu vào các vật thể xung quanh rồi phản xạ trở lại kính quan sát, sau đó được biến đổi thành ánh sáng nhìn thấy trong thị kính của lái xe giúp có thể quan sát được cảnh vật xung quanh.
Bộ phận trung tâm của thiết bị này là "bộ biến đổi điện - quang" có tác dụng biến đổi ánh sáng hồng ngoại thành ánh sáng nhìn thấy.
Đó là một ống hình trụ, một đầu là ka-tốt được làm bằng vật liệu nhạy cảm với ánh sáng hồng ngoại, khi bị tia hồng ngoại chiếu vào thì sẽ làm bắn ra các electron. Đầu kia là a-nôt là một màn huỳnh quang và sẽ phát sáng khi bị các electron bắn vào.
Giữa ka-tốt và a-nốt là một điện áp cao khoảng 18-20kV và bị ngăn bởi một màn chắn có một lỗ nhỏ ở tâm với mục đích hội tụ dòng electron.
Khi ánh sáng hồng ngoại phản xạ từ các vật thể chiếu vào ka-tốt sẽ làm các electron ở đây bị bứt ra, dưới tác dụng của điện trường mạnh các electron này sẽ lao về phía a-nôt với một vận tốc rất lớn. Sự va đập này làm màn huỳnh quang phát sáng phát ra ảnh của vật thể đó bằng ánh sáng nhìn thấy.
Tất nhiên, so với hình ảnh trong điều kiện chiếu sáng bình thường thì không rõ nét và màu sắc cũng không rõ bằng song cũng đủ cho các người sử dụng quan sát được địa hình và đường sá.
Các xe tăng thế hệ 2 như T-54, T-55 của Liên Xô, M48A3 của Mỹ... đều được trang bị loại khí tài này để quan sát và ngắm bắn. Có thể nhận ra nó nhờ một đèn pha khá lớn lắp cạnh nòng pháo.
Kính ngắm 1K13-2 trên xe tăng T-55.
Cùng với thời gian, người ta tiếp tục nghiên cứu nâng cao chất lượng cho các thiết bị này theo hướng hiện đại hơn, quan sát rõ nét hơn... như áp dụng công nghệ "khuyếch đại ánh sáng mờ" và mới nhất là "công nghệ ảnh nhiệt".
Công nghệ "khuếch đại ánh sáng mờ" về cơ bản cũng có nguyên lý như công nghệ của thiết bị hồng ngoại nhưng là hồng ngoại "thụ động" - nghĩa là không cần nguồn phát ra tia hồng ngoại chủ động nữa.
Sử dụng những vật liệu rất nhạy chế tạo ka-tốt nên chỉ cần được chiếu sáng bởi ánh sáng rất yếu như ánh sáng sao, ánh nến, ánh pháo sáng ở xa... chúng cũng sẽ phát xạ electron và được biến đổi, khuếch đại thành sánh sáng trông thấy. Với công nghệ này thì sẽ không cần các đèn pha hồng ngoại để chiếu sáng nữa.
Còn công nghệ ảnh nhiệt thì dựa vào chênh lệch nhiệt độ của các vật thể so với nền nhiệt độ môi trường để cung cấp một bức tranh tổng thể về địa hình, địa vật và đường sá cho người sử dụng trên màn hình.
Các xe tăng thế hệ mới nhất như T-14 Armata hoặc các phiên bản hiện đại nhất của T-72, T-90 của Nga, M1 Abrams của Mỹ, Leopard 2 của Đức, Merkava của Israel... đều được trang bị loại thiết bị này.
Nhưng dù là theo công nghệ gì thì chất lượng hình ảnh của các thiết bị nhìn đêm kể trên so với hình ảnh nhìn bằng mắt thường vào ban ngày hoặc được chiếu sáng rõ đều có sự khác biệt lớn cả về độ rõ nét và màu sắc.
Vì vậy, trước khi sử dụng để thực hành lái xe hoặc ngắm bắn vào ban đêm cần phải cho người học làm quen với khí tài, tập quan sát nhận dạng vật thể trên các loại địa hình khác nhau... nhiều lần rồi mới sử dụng trong thực tế.
Khí tài quan sát, ngắm bắn trên tăng đều thuộc loại khí tài quang học, quang - điện tử, dễ bị hư hỏng, nứt vỡ, ẩm mốc... nên có những quy tắc bảo quản, bảo dưỡng rất chặt chẽ và đặc thù.
Trách nhiệm của mỗi chiến sĩ xe tăng là phải nắm chắc và thực hiện cho đúng để giữ gìn "đôi mắt" của mình lúc nào cũng tinh tường, sáng láng.