Фотоэлектронный пистолет

В военно-спортивных играх особенно привлекают задания, требующие поражения мишеней. Это, например, метание гранат, стрельба из миномета. Сложнее с макетами стрелкового оружия — прицельная стрельба из них невозможна. Правда, иногда в игре участвуют пистолеты, оснащенные «резиновыми» ударными механизмами и стреляющие пульками из бумаги. Но дальность стрельбы и точность попаданий оставляют желать лучшего.

На помощь приходит электроника. В пистолете устанавливают устройство, обеспечивающее вспышки света при нажатии на спусковой крючок, а стрельбу ведут по мишеням, чувствительным к световым «пулям». О таком оружии и пойдет разговор.

Начнем с устройства для получения световых «пуль». Поскольку для стрельбы нужны короткие, но яркие световые импульсы, прежде всего следует позаботиться об источнике света — им может быть лампа от карманного фонаря. Получить вспышку света подключением и отключением батареи питания трудно — слишком инерционны движения пальцев, В пистолете эту задачу выполняет устройство, схема которого приведена на рис. 56.

От батареи GB1 через резистор R1, и нормально замкнутые контакты кнопки S1 заряжается конденсатор С1 сравнительно большой емкости. С подвижным контактом кнопки механически соединен спусковой крючок.

Когда на крючок нажимают, подвижный контакт отключает конденсатор от батареи питания и подключает его к лампе. Конденсатор разряжается на нить накала ламны. Ток разрядки на мгновение раскаляет нить, и лампа вспыхивает.

Хотя напряжение питания 9 В и до этого же напряжения заряжается конденсатор, лампа взята на напряжение всего 2,5 В и ток 0,28 А. Но не подумайте, что лампа может перегореть при подаче на нее напряжения 9 В; запасенной конденсатором энергии недостаточно для разогревания нити накала до температуры плавления.

Далее импульс света должен точно попасть в светочувствительную мишень, т. е. его нужно сфокусировать в тонкий луч, образующий на мишени небольшую светящуюся точку. Выход прост — перед лампой установить двояковыпуклую (собирательную) линзу с небольшим фокусным расстоянием

Такая линза позволит сделать пистолет компактным.

Конструкция светового пистолета на базе детского пневматического показана на рис. 57, В рукоятке пистолета размещены батарея питания с резистором и спусковой крючок. Немного выше крючка укреплена контактная группа от любого реле, например телефонного, так, что прикрепленная к крючку удлинительная планка (она из толстой проволоки в изоляции и припаяна к крючку, составляя с ним одно целое) касается среднего контакта группы. При нажатии крючка этот контакт перемещается вверх и соединяется с верхним контактом.

В утолщенной части ствола размещают электролитический конденсатор К50-8 емкостью 500 мкФ. Подойдет и конденсатор ЭТО емкостью 400 мкФ — он меньших габаритов по сравнению с К50-6.

Ствол пневматического пистолета обрезают и заменяют новым, более коротким, выточенным из изоляционного материала (деталь 1 на рисунке). В стволе укрепляют электрическую лампу. Конец ствола имеет наружную резьбу, на которую навертывают фокусирующую систему из патрона 2 и линзы 3, Вращая патрон, нетрудно подобрать наилучшее положение линзы относительно лампы.

Иногда по условиям игры может понадобиться световой пистолет е ограничителем выстрелов, чтобы можно было при необходимости проконтролировать действия владельца «оружия» и оценить его умение. Конструкции ограничителей могут быть различные. Познакомимся с одной из них (рис. 58), не требующей дефицитных деталей и легко размещающейся в корпусе детского пневматического пистолета.

Последовательность работы здесь такая. Разберите пистолет и снимите спусковой крючок. Из стальной пружинящей полоски вырежьте толкатель 5 и прикрепите его заклепками 6 к крючку.

Затем возьмите любой галетный переключатель и снимите с него фиксирующее устройство с диском — оно и будет ограничивать количество выстрелов. Это устройство немного доработайте — спилите выступающую наружу ось и крепежную втулку с резьбой (обычно за нее переключатель крепят к панели конструкции), отпилите часть металлической платы 4, Теперь можно снять фигурный диск 2 фиксатора.

Осевые отверстия спускового крючка рассверлите по диаметру оси диска, отогните ланки крючка, вставьте между ними диск и снова согните их. Толкатель при этом должен попасть в один из пазов диска. В такой сборке установите диск снова на плату. Проверьте работу ограничителя: придерживая плату рукой, нажмите на крючок. Толкатель должен упереться в паз диска, в повернуть его на один зубец.

Чтобы конструкция работала надежнее, заточите острее стенки пазов, в которые будет упираться толкатель. Крючок можно нажимать столько раз, сколько пазов окажется между ограничительным выступом диска (когда тот стоит у толкателя) и шариком 1 фиксатора. Отрегулируйте ограничитель на шесть выстрелов.

Крючок вместе с ограничителем прикрепите к кожуху пистолета. Контактное устройство, управляемое толкателем 3, и другие детали пистолета такие же, что и для предыдущей конструкции.

Как пользоваться пистолетом? В собранном виде он мало отличается от предыдущего, только сбоку выступает разрезная ось фигурного диска. Она будет служить ручкой завода. Оттяните немного толкатель вниз и поверните специальным ключом или отверткой выступающую ось по часовой стрелке, дока ограничительный выступ диска не дойдет до толкателя. Теперь толкатель можно отпустить. Нажмите на крючок — диск повернется на один зубец. При этом раздастся легкий щелчок — это шарик фиксатора заскочил в соседний паз. Всего вы сможете нажать на спусковой крючок шесть раз, и из дула пистолета вылетит столько же световых «пуль». Для последующих выстрелов нужно снова завести ограничительное устройство.

Если число выстрелов нужно ограничить, скажем, до трех, поверните диск от упора на три паза по часовой стрелке. При этом должны раздаться три щелчка в фиксаторе.

Следующее устройство — электронная мишень на четырех транзисторах (рис. 59). Она состоит из фоторезистора R1 и сигнализатора попаданий, к которому фоторезистор подключается через разъем XI. Как только световая «пуля» попадет на чувствительный слой фоторезистора, в его цепи появится импульс тока, который поступит на вход первого каскада сигнализатора попаданий — эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе VI. Он согласует большое сопротивление фоторезистора с малым сопротивлением последующих каскадов.

Принципиальная схема мишени на четырех транзисторах

С нагрузки эмиттерного повторителя (резистор R5) импульс тока поступает на усилитель, выполненный на транзисторе V2. Режим работы этого и предыдущего транзисторов определяется резисторами R2, R3, R6. Они взяты с такими сопротивлениями, чтобы получить максимальное усилевие импульса тока фоторезистора.

С нагрузки усилителя (резистор R7) импульс подается через конденсатор С3 и диод V3 на так называемое спусковое устройство, собранное по схеме ждущего мультивибратора. Как известно, мультивибратор состоит из двух усилительных каскадов, связанных между собой обратными связями. Так, выход одного каскада соединен со входом другого, и наоборот. При работе мультивибратора каждый транзистор будет попеременно закрываться и отрываться — до тех пор, пока есть напряжение питания. Изменив режим работы одного из усилительных каскадов по постоянному току так, чтобы он был закрыт, можно получить мультивибратор с одним устойчивым состоянием. Подача на такой мультивибратор внешнего сигнала вызовет его переход в другое состояние — неустойчивое (закроется первый транзистор и откроется второй). Пройдет немного времени (заданного цепочкой RC-связи), и мультивибратор возвратится в прежнее состояние. Так будет повторяться всякий раз по приходу внешнего импульса. Одним словом, мультивибратор будет ждать внешний сигнал, отсюда и его название — ждущий.

Вернемся к нашей схеме. Выход первого транзистора (V4) мультивибратора соединен со входом второго (V5) непосредственно, а между выходом второго и входом первого включена цепочка C4R12. Она и определяет время перехода мультивибратора из неустойчивого состояния в устойчивое.

Проследим за работой мультивибратора. Через некоторое время после включения питания транзистор V4 мультивибратора будет в открытом состоянии. Напряжение на его коллекторе такое, что оно закрывает транзистор V5. Этому способствует и отрицательное напряжение, подаваемое на эмиттер транзистора V5 с делителя, образованного резистором R1B и диодом V6. Обмотка электромагнитного реле К1 обесточена.

Но вот пришел усиленный импульс (от световой «пули»). Через диод УЗ он попадает (в положительной полярности) на базу транзистора У 4 и закрывает его. Напряжение на коллекторе этого транзистора, а значит, и на базе последующего увеличивается, что вызывает открывание транзистора V5 и срабатывание реле. Замыкаются контакты К1.1 и зажигается сигнальная лампа 1, свидетельствующая о попадании в мишень.

Хотя продолжительность импульса небольшая, после его исчезновения мультивибратор сразу не изменит своего состояния. Способствует этому конденсатор ?4, которому нужно определенное время для перезарядка (через участок коллектор — эмиттер открытого транзистора V5 и резисторы R10, R11). Как только напряжение между базой и эмиттером транзистора У4 достигнет значения, при котором транзистор открывается, в его коллекторной цепи потечет ток. Напряжение на коллекторе снова упадет, и мультивибратор возвратится в исходное состояние — ждущий режим.

При мгновенном переключении выходного транзистора из одного состояния в другое в цепи его коллектора могут протекать так называемые экстра-токи из-за большой индуктивности обмотки реле. Напряжение, вызванное этими токами, иногда превышает допустимое обратное напряжение для участка коллектор — эмиттер транзистора, и он может выйти из строя. Чтобы предотвратить подобное, экстра-токи устраняют включением диода У7 параллельно обмотке реле,

О деталях мишени. Светочувствительным датчиком является фоторезистор ФСК-1, с которым можно добиться дальности стрельбы до 8 м. Если такого фоторезистора достать не удастся, используйте ФСК-2, но дальность уменьшится на 1…2 м.

Транзисторы могут быть серий МП39—МП42 с коэффициентом передачи тока не менее 30. Диод Д2А заменим на любой из серий Д2, Д9, диод Д208 — на Д206—Д211 или в крайнем случае на Д7Е, Д7Ж, диод Д226Д — на Д228 или Д7 с любым буквенным индексом. Резисторы — МЛТ-0,25, конденсаторы — К50-6 или другие малогабаритные Реле — РЭС-10, паспорт PC4.524.30S или РС4.524.303. Подойдет и другое малогабаритное реле, срабатывающее при напряжении 8…11 В, но потребляющее ток не более 50 мА.

На указанные детали рассчитана монтажная плата, показанная на рис. 60. Ее вырезают из подходящего изоляционного материала (гетинакс, текстолит, толстый картон, фанера толщиной 2…3 мм). После запрессовки в плату монтажных шпилек из толстого медного провода без изоляции, к шпилькам подпаивают резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы в перечисленной последовательности. Реле приклеивают к плате (или прикрепляют хомутиком) и соединяют его выводы с соответствующими шпильками проволочными перемычками.

Фоторезистор устанавливают так, чтобы на него не падал прямой солнечный свет. Один из вариантов размещения показан на рис. 61. Кроме всего прочего, он предусматривает установку перед фоторезистором двояковыпуклой линзы с фокусным расстоянием не менее 50 мм. Поскольку от фокусного расстояния зависит длина трубки 4, делать светозащитное устройство начинайте только после приобретения линзы.

Трубку 4 изготовьте из любого материала. Внутренний диаметр ее 32…35 мм, толщина стенок 3…5 мм. На один конец трубки наденьте крышку 5 (тоже из любого материала), а в ней укрепите ламповую восьмиштырьковую панельку 8 в нее будет вставляться фоторезистор 7. К ножкам первой и пятой (можно ко второй и шестой или третьей и седьмой и т. д.) панельки подпаяйте по проводу в поливинилхлоридной изоляции.

Длина проводников зависит от расстояния между панелькой и платой с деталями, Крышку с панелькой и фоторезистором прикрепите к трубке винтами 6.

На другой конец трубки наденьте подвижный тубус 2 с укрепленной в нем линзой 1, Расстояние между линзой и чувствительным слоем фоторезистора должно равняться фокусному расстоянию линзы — от этого зависит чувствительность мишени.

Конструкция фотомишени

Как правильно установить это расстояние? Возьмите омметр со шкалой на 1…2 МОм и подключите его щупы к проводникам от фоторезистора. Направьте тубус с линзой, к примеру, в сторону настольной лампы на расстоянии примерно полуметра от нее. Стрелка омметра должна показать сопротивление освещенного фоторезистора. Передвижением тубуса по трубке добейтесь минимального сопротивления. Затем отодвиньте лампу на 1…2 м и вновь подвиньте тубус. Найдя наилучшее положение тубуса, закрепите ого на трубке стопорным винтом 3.

Следующий этап — сборка всех узлов в общую конструкцию (рис, 62). Сначала возьмите небольшой квадратный лист фанеры 2 и нарисуйте на нем стрелковую мишень. В «десятке» укрепите светозащитное устройство с фоторезистором и прикройте его от солнечных лучей козырьком 1. Сзади к фанерному листу прикрепите кожух 3, внутри которого разместите монтажную плату 4 с источником питания (GB2 — батарея 3336Л, GB1 — две последовательно соединенные батареи 3336Л). Выключатель питания (например, тумблер с двумя секциями) прикрепите к задней стенке кожуха. В левом углу мишени расположите сигнальную лампу и подсоедините проводники от нее к зажимам на кожухе или непосредственно к соответствующим шпилькам на монтажной плате.

Заключительный этап — налаживание устройства. Прежде всего нужно тщательно проверить правильность монтажа и надежность всех паек. Только после этого можно подать питание, затемнить фоторезистор и измерить вольтметром с возможно меньшим пределом измерения (1…2 В) некоторые режимы. Первый из них — напряжение между базой и эмиттером транзистора VI. Минусовой щуп вольтметра подключают к базе, плюсовой — к эмиттеру. Напряжение должно быть около 0,2 В, точнее его устанавливают подбором сопротивления резистора R2. Если напряжение установлено верно, то между базой и эмитхером следующего транзистора напряжение будет около 0,15 В. Такое же напряжение должно быть и между аналогичными выводами транзистора V4, точнее его устанавливают подбором резистора R10. В последнюю очередь измеряют напряжения на выводах диода V6 — оно должно быть около 0,5 В и устанавливается подбором резистора В13.

Далее проверяют работу ждущего мультивибратора. Последовательно с обмоткой реле включают миллиамперметр и замыкают на мгновенье выводы базы и эмиттера транзистора V4. Должно сработать реле, а стрелка миллиамперметра показать ток коллектора транзистора V5 (он зависит от сопротивления обмотки реле). Одновременно должна загораться сигнальная лампа. Через некоторое время мультивибратор должен возвратиться в исходное состояние.

Проведя все проверочные операции, направляют на «десятку» мишени свет, например луч карманного фонарика, и быстро прикрывают рукой и открывают линзу мишени. Если сигнальная лампа вспыхивает — все в порядке, можно продолжить проверку со световым пистолетом. Сначала расстояние должно быть небольшим. Постепенно удаляясь, определите максимальную дальность действия оружия. Она зависит не только от установленного фоторезистора и фокусировки луча с помощью объектива, но также от напряжения питания и, конечно, от вашей меткости.

Возможно, вы не сможете достать детский пневматический пистолет и детали для получения короткой световой вспышки. Тогда воспользуйтесь конструкцией самодельного светового пистолета. В нем короткая световая вспышка обеспечивается несложным механическим приспособлением.

Взглянув на принципиальную схему пистолета (рис. 63), вы увидите всего лишь источник питания GB1, лампу H1 (MH 2,5—0,54 на напряжение 2,5 В и ток 0,54 А) и кнопочный переключатель, составленный из двух групп контактов — S1.1 и S1.2. Причем контакты первой группы должны замыкаться раньше, чем размыкаться контакты второй. Этим и достигается нужная продолжительность вспышки.

Приобрести готовый такой переключатель нельзя, поэтому в реальной конструкции пистолета он составлен из двух кнопочных микропереключателей — КМ1-1 (S1.1) и МП-9 (S1.2) или аналогичных малогабаритных. Первый из них расположен на ручке пистолета, второй — в стволе.

Устройство пистолета показано на рис, 64, Он состоит из ручки 22 и ствола, в котором размещена лампа, фокусирующая линза, один из микропереключателей (S1.2) и спусковой механизм.

Основная деталь спускового механизма — затвор 3. Он с небольшим трением перемещается в направляющих 6. Примерно в 15 мм от конца затвора на нем установлена разрезная шайба 9, а между ней и направляющей помещена пружина 7. Когда затвор отведен назад, его конец упирается в скобу 8 и пружина сжата (этот момент и показан на рисунке). Контакты микропереключателя 10 замкнуты. Таково исходное положение, предшествующее «выстрелу».

При нажатии на спусковой крючок 20 он отходит нижней частью назад и нажимает на кнопку микропереключателя 21 (S1.1). Контакты микропереключателя замыкаются и зажигают лампу 12. Одновременно своей верхней частью крючок надавливает на отогнутый выступ скобы 8 и отводит ее вверх настолько, что конец затвора соскальзывает в проем скобы и под действием пружины перемещается вперед, пока не нажмет на кнопку микропереключателя 10, Его контакты размыкаются, и лампа гаснет.

Устройство самодельного светового пистолета

Продолжительность перемещения затвора составляет примерно секунду — столько времени горит лампа пистолета, а значит, такова и длительность светового импульса — «пули».

Для ствола понадобится фольгированный стеклотекстолит или гетинакс толщиной 2 мм. Стенки ствола 1, 2, 16, 17, 19 и прокладку 18 устанавливают фольгой внутрь а соединяют между собой пайкой в углах стыков. Верхняя стенка 25 съемная. Ее крепят передним выступом в отверстии стенки 16 и двумя винтами МЗ, ввертываемыми в отверстия с резьбой стоек 26 через боковые стенки 2. Эти стойки вырезаны из листовой латуни толщиной 0,8…1,5 мм и припаяны к верхней стенке снизу. Возможно, конечно, и другое конструктивное решение ствола без фольгированного материала, выберите его самостоятельно в зависимости от имеющихся материалов.

Затвор изготовлен из стального полированного прутка диаметром 4 мм. Один конец его изгибают под углом 90° — это ручка затвора. Направляющие 6 лучше всего изготовить из фторопласта, хотя подойдет и полиэтилен. В каждой из них сделайте пропилы и просверлите в суженных концах отверстия диаметром 1,5 мм. В верхних частях-направляющих рассверлите отверстия до диаметра 2,2 мм, а в нижних нарежьте резьбу М2 под винты 5 (М2Х10). Направляющие прикрепляют к боковой стенке винтами или приклеивают, Но делать это нужно после того, как в них будет вставлен затвор с пружиной и кольцом. Регулировкой сжатия затвора в направляющих винтами 5 добиваются нужной скорости перемещения затвора, а значит, заданной продолжительности вспышки лампы.

Пружину можно использовать готовую или сделать ее из хорошо пружинящей стальной проволоки диаметром 0,5..06 мм. Диаметр пружины должен быть таким, чтобы она свободно надевалась на стержень затвора, расстояние между витками 3…4 мм, длина пружины 30 мм.

Скобу 8 выпиливают из листового металла, а затем сгибают и прикрепляют к боковым стенкам винтами с гайками — они служат осями, вокруг которых скоба перемещается вверх и вниз. Из такого же металла делают и спусковой крючок 20. Стойку 11 вырезают из жести и в дальнейшем припаивают к стенке 17 на определенном расстоянии от линзы 15. Линзу берут с фокусным расстоянием 40…50 мм и прикрепляют к стенке 16 с помощью латунных держателей 13, припаянных к боковым стенкам.

Чтобы определить место стойки 11, подают на лампу напряжение и в затемненном помещении передвижением стойки с лампой добиваются фокусировки раскаленной нити лампы на стену с расстояния примерно 5 м. В таком положении стойку припаивают к стенке 17.

Полую ручку 22 пистолета и ее нижнюю крышку 24 изготавливают из жести толщиной 0,5 мм, а пружинящие защелки, припаиваемые к крышке,— из листовой бронзы толщиной 0,3…0,5 мм. Чтобы придать ручке наклон по отношению к стволу, ее верхняя кромка скошена. Крепят ручку к стенке 19 с помощью четырех выступов, которые отгибают и припаивают к фольге стенки.

Спереди на ручку устанавливают микропереключатель 21 и припаивают к одному из его выводов пружинящий контакт из листовой латуни. Поверхность контакта облуживают. Если теперь вставить внутрь ручки батарею питания 23 (3336Л), ее плюсовой вывод должен коснуться этого контакта. Отрицательный вывод батареи изгибают так, чтобы он касался корпуса ручки. Остается соединить оставшийся вывод группы нормально разомкнутых контактов микропереключателя 21 проводником в поливинилхлоридной изоляции с выводом подвижного контакта микропереключателя 10, а вывод нормально замкнутого контакта последнего подключить к свободному контакту лампы — и электрическая схема пистолета выполнена.

Мушка 14 представляет собой винт М2 со спиленной головкой — его ввинчивают в верхнюю стенку впереди. Роль прицела 4 выполняет винт М4 с полукруглой головкой, прикрепленный гайкой к верхней стенке сзади. Шлиц винта углубляют до 2 мм треугольным напильником. Прицел регулируют при работе с электронной мишенью так, чтобы при подведении мушки под «яблочко» свет пистолета попадал точно на фототранзистор мишени.

Световая «пуля» самодельного пистолета ярче и продолжительнее, чем предыдущего. Поэтому для него можно применить простую электронную мишень (рис. 65), в которой используются три транзистора и несколько других деталей.

Принципиальная схема простой электронной мишени

Чувствительным элементом мишени является фоторезистор R1 ФСК-1. Но лучшие результаты получатся с фоторезисторами СФ2-1 или СФЗ-1, позволяющими увеличить дальность стрельбы.

Итак, световая «пуля» достигла фоторезистора. Его сопротивление резко уменьшается, и ток в цепи базы транзистора VI увеличивается. Этот ток усиливается транзисторами V1—V3, и в итоге срабатывает реле К1. Замыкаются контакты К1.1 и подключают к батарее питания сигнальные лампы HI и Н2. Продолжительность горения ламп небольшая, она определяется емкостью конденсатора С1.

Если «пуля» не достигает фоторезистора, через обмотку реле протекает небольшой начальный ток, не вызывающий срабатывания реле. Этот ток устанавливают резистором R2, включенным последовательно с фоторезистором. Сопротивление резистора во многом зависит от применяемого фоторезистора и может колебаться в значительных пределах. Его нетрудно подобрать при налаживании по показаниям стрелки миллиамперметра, включенного последовательно с обмоткой реле (ток должен быть примерно вдвое меньше тока отпускания реле). Кроме того, на начальный ток влияет яркость дневного освещения. Поэтому для получения наибольшей чувствительности устройства старайтесь устанавливать мишень в тени. Оберегайте фоторезистор от попадания на его чувствительный слой прямых солнечных лучей. Заранее расположите фоторезистор так, чтобы он был немного прикрыт защитным козырьком.

Транзисторы VI и V2 возьмите серий МП39 — МП42 с коэффициентом передачи тока не менее 30 и возможно меньшим обратным током коллектора, a V3 — П201, П213, П214, II217. Выбор мощного транзистора обусловлен использованием реле со значительным током срабатывания. Если же применить, например, высокоомное поляризованное реле, в выходном каскаде будет хорошо работать маломощный транзистор серий МП39—МП42. Но в этом случае подбирают другое значение начального тока.

Реле может быть типа РЭС-9, РЭС-10, РСМ или другое, срабатывающее при напряжении не более 7 В. Источник питания — две последовательно соединенные батареи 3336Л. Лампы — на напряжение 3,5 В, Резисторы — МЛТ-0,25, конденсатор — К50-6.

Детали устройства размещены на плате из изоляционного материала размерами 40X75 мм. Поскольку деталей немного и монтаж простой, рисунок платы не приводится. Плату с батареями и выключателем размещают в небольшом корпусе, который прикрепляют к фанерному щиту с нарисованными на лицевой стороне кольцами мишени. Фоторезистор устанавливают, естественно, в «десятке» и располагают внутри трубки с тубусом, о которых рассказывалось выше. В верхних углах мишени устанавливают по сигнальной лампе.

В целях экономии энергии источника питания не забывайте выключать электронную мишень по окончании стрельбы.

Несколько большей дальности стрельбы можно добиться, построив электронную мишень с двумя фототранзисторами (рис. 66). В качестве датчика в ней используется фототранзистор VI, обладающий большей светочувствительностью по сравнению с фоторезистором.

Принципиальная схема электронной мишени с двумя фототранзисторами

Фототранзистор VI подключен к фотореле, выполненному на транзисторах V2, V4, V6. Нагрузкой фотореле, в отличие от подобных устройств, является не электромагнитное реле, а лампа накаливания HI. Далее следуют управляемый делитель напряжения, состоящий из фототранзистора V7 и резистора R3, и ждущий мультивибратор — он собран на транзисторах V8, V10 и нагружен на электромагнитное реле К1.

Пока чувствительная к свету поверхность фототранзистора VI не освещена, отсутствует напряжение смещения на базе транзистора V2 и он закрыт. Транзисторы V4 и V6 также закрыты, поскольку на их базах тоже нет напряжения смещения. Лампа HI не горит. Ждущий мультивибратор находится в исходном состоянии, когда транзистор V8 закрыт, a V10 открыт.

Но вот световая «пуля» достигла фототранзистора VI и осветила его чувствительную поверхность. Сопротивление участка эмиттер — коллектор резко уменьшается, и на базе транзистора V2 появляется напряжение, достаточное для его открывания. Вслед за этим транзистором открываются V4 и V6. Лампа HI вспыхивает и освещает фототранзистор V7. Сопротивление его участка коллектор — эмиттер падает, и на подстроечном резисторе R3, а значит, и на базе транзистора V8, появляется напряжение, открывающее этот транзистор. Срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 включает сигнальные лампы Н2, Н3.

Одновременно с открыванием транзистора VS конденсатор С2, ранее заряженный от источника питания через обмотку реле, эмиттерный переход транзистора V10 и резистор R4, начинает разряжаться через резисторы R6, R4, участок коллектор — эмиттер транзистора V8 и внутреннее сопротивление источника питания. Благодаря этому транзистор V10 поддерживается в закрытом состоянии — ведь на его базе положительное (по отношению к эмиттеру) напряжение. Примерно через 6 с конденсатор разрядится, и транзистор V20 мгновенно откроется, a V8 закроется. Ждущий мультивибратор возвратится в исходное состояние. Реле отпустит, и сигнальные дампы погаснут.

При следующем точном попадании процесс повторится, и сигнальные лампы зажгутся на 6 с. Не менее этого времени должна быть пауза между выстрелами.

Питается мишень от источника, напряжением 9 В. На первые два каскада питание подается через фильтр R2C1. Резистор R2 выполняет еще и роль ограничителя тока через транзисторы V2, V3 (в случае попадания на фоторезистор прямых солнечных лучей или освещения его чрезмерно ярким светом). При отсутствии резистора эти транзисторы вышли бы из строя.

Для стабилизации режима работы транзисторов фотореле при изменении температуры окружающей среды в цепях эмиттеров первых двух из них установлены германиевые диоды. Такой же диод подключен параллельно обмотке реле, но здесь он защищает транзистор V8 от экстра-токов.

При отсутствии высокочастотных транзисторов ГТ308Б можно использовать низкочастотные транзисторы серий МП39—МП42 с коэффициентом передачи тока 40…60 и обратным током коллектора 4,.,6 мкА. Транзистор V6 может быть серой П201—П203 или П213—П217 с возможно большим коэффициентом передачи тока. Вместо указанных на схеме фототранзисторов подойдут фотодиоды ФД-1 -или ФД-3А, включенные в обратном направлении — анодом к минусу питания. Подойдет и самодельный фототранзистор из обычного транзистора — о его изготовлении рассказывалось в первой главе. Но дальность стрельбы при любой из указанных замен уменьшится.

Все диоды могут быть серии Д9 с любым буквенным индексом. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, построечные — СПО-0,5 или другие небольших габаритов (например, СПЗ-1а, СПЗ-16), конденсаторы — К50-6, лампа HI — на напряжение 2,5 В и ток 0,068 А, а Н2, НЗ — на напряжение 3,5 В и ток 0,14 А. Электромагнитное реле — РЭС-10, паспорт Pс4.524.311, или РЭС-15, паспорт РС4.591.002. Ток срабатывания первого реле 35 мА при сопротивлении обмотки 120 Ом, второго — 30 мА при сопротивлении обмотки 160 Ом. На эти параметры нужно обратить внимание при подборе реле.

Значительную часть деталей монтируют на плате (рис. 67) из изоляционного материала. Реле прикрепляют к плате либо клеем, либо с помощью металлического хомутика. Мощный транзистор V6 лучше всего вставить в заранее просверленное в плате отверстие и прикрепить к плате винтами. Проводники от платы к остальным деталям мишени должны быть в поливинилхлоридной изоляции.

Фототранзистор VI (1) устанавливают в оправку 2 (рис. 68), выточенную из любого металла, так, чтобы его можно было перемещать с небольшим трением. В оправке укрепляют и собирающую линзу 3 с фокусным расстоянием 10 мм.

Если в качестве фототранзистора VI используется самодельный фототранзистор или фотодиод, размеры оправки придется изменить. Точное расстояние между фототранзистором и линзой подбирают по методике, приведенной в описании мишени с фоторезистором. После этого фототранзистор закрепляют в оправке каплей клея или нитрокраски.

Оправку с фототранзистором укрепляют в центре фанерного щита с нарисованной мишенью. По углам щита устанавливают сигнальные лампы, а сзади прикрепляют небольшой корпус, внутри которого размещены плата и источник питания. Рядом с платой на боковой стенке корпуса устанавливают лампу HI, а напротив нее — фототранзистор V7. Выключатель питания можно укрепить как на боковой стенке корпуса, так и на самом щите.

Налаживание устройства начинают с фотореле. Движок подстроечного резистора R1 устанавливают в среднее положение и направляют на фоторезистор луч света от пистолета (лампу в нем временно подключают к батарее питания непосредственно) с расстояния примерно 1 м. Перемещением движка подстроечного резистора добиваются зажигания лампы HI. Постепенно увеличивая расстояние (до 5…7 м), корректируют положение движка резистора таким образом, чтобы лампа надежно зажигалась и на максимальном удалении пистолета от мишени.

Далее проверяют и налаживают ждущий мультивибратор. Последовательно с обмоткой реле включают миллиамперметр и при освещенном лампой H1 фоторезисторе V7 перемещают движок подстроечного резистора R8 в такое положение, чтобы открылся транзистор V8 и ток в цепи его коллектора увеличился скачкам и превысил ток срабатывания реле, Лампы Н2 и Н3 в этот момент должны зажигаться. Окончив налаживание, оси построечных резисторов фиксируют нитрокраской.

Следует помнить, что наибольшая дальность при стрельбе будет в том случае, когда осевые линии фототранзистора VI мишени и лампы пистолета совпадут. Как и в предыдущих конструкциях, фототранзистор мишени нужно защищать от попадания прямых солнечных лучей.