Обладнання для зменшення відмітки на екрані радара для літальних апаратів

Реферат: Обладнання для зменшення відмітки на екрані радара від літального апарата (V), яке може бути використане для щонайменше однієї гарячої частини (Н) літального апарата, вибраної з наступних: кабіна пілота або кокпіт, які мають щонайменше одну прозору частину; передня частина фюзеляжу; множина з'єднувальних країв деталей, включаючи крила, хвостове оперення і забірники повітря двигуна; щонайменше одна передня частина двигуна. До складу вказаного обладнання входить щонайменше один пристрій для розсіювання падаючих радарних хвиль, який можна використовувати з можливістю зняття для щонайменше однієї гарячої частини (Н) літального апарата без погіршення аеродинамічних характеристик літального апарата (V). UA 110711 C2 (12) UA 110711 C2 UA 110711 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Предметом винаходу є обладнання для зменшення відмітки на екрані радара від деталей літального апарата, які в більшості випадків виявляють радарні системи ці деталі зазвичай називають "гарячими плямами" або "гарячими" частинами. Вказане обладнання в разі необхідності встановлюють тільки на вказані гарячі частини і знімають як тільки в ньому вже немає необхідності. Відомі системи для зменшення відмітки на екрані радара які зазвичай використовують на військових літальних апаратах і які базуються на двох виробничих технологіях: - проектування літального апарата з такими геометричними формами щоб зробити сам літальний апарат менш видимим для радарних систем, разом із значним використанням матеріалів або фарб здатних поглинати випромінювання радарів, - переробка існуючих літальних апаратів шляхом оснащення їх конструкціями, які протидіють виявленню, і які постійно прикріплені до конструкції літального апарата. Попереднє рішення розглядає літальний апарат як щось, наприклад, відоме як "невидимка", яке має дуже складну конструкцію спеціально спроектовану для цього, тобто щоб бути невидимим для радарних систем. Форма і конструкція невидимого літального апарата значно зменшують відбиття випромінених в точку спостереження електромагнітних хвиль, таким чином роблячи літальний апарат значною мірою невидимим для радарних систем. Крім того, такі літальні апарати повністю покриті абсорбуючими фарбами які поглинають електромагнітні хвилі за допомогою цього роблячи літальний апарат значною мірою невидимим для радарних систем. Виробництво згідно цього рішення є дорогим, оскільки літальний апарат має дуже складну конструкцію крім того, це рішення також потребує дорогого обслуговування оскільки абсорбуюча фарба перебуває під дією атмосферних факторів і швидко втрачає свої корисні властивості. Більше того, ці типи фарб дуже дорогі внаслідок значних витрат. Друге рішення застосовують для бойових літальних апаратів, їх конструкція спеціально спроектована для кращої аеродинаміки і обслуговування але їх легко виявляють радарні системи. Конструкція таких літальних апаратів простіша і дешевша у виробництві, ніж у літальних апаратів типу невидимка. Вказане вище друге рішення оснащує такі літальні апарати постійними засобами, які утруднюють виявлення літальних апаратів радарними системами хоч навіть такі засоби не завжди забезпечують оптимальні результати. Наприклад, бойові літальні апарати покривають абсорбуючими фарбами або оснащують фіксованими покриттями, які стають постійною частиною самого літального апарата. Недоліком цього рішення є те, що літальні апарати піддають значним модифікаціям які є дорогими як на етапі початкового інвестування оскільки вони часто потребують суттєвої зміни конструкції і інтеграції так і при обслуговуванні оскільки ці засоби зазнають впливу погодних і зовнішніх факторів що збільшує вказані вище проблеми. Впровадження другого рішення також збільшує проблеми внаслідок складності конструкції вказаних засобів для зменшення видимості радарними системами і використання постійних засобів, які змінюють початкову конфігурацію літального апарата. Встановлення вказаних засобів на літальних апаратах зазвичай потребує багато часу простою. Предметом винаходу є обладнання для зменшення відмітки на екрані радара яке можна знімати, для встановлення на гарячих частинах літальних апаратів. Вказане обладнання може бути застосоване для літальних апаратів будь-якого існуючого типу шляхом встановлення на гарячі частини пристроїв літального апарата що зменшує видимість радарними системами. Вказане обладнання може бути зняте з літального апарата коли більше немає необхідності у невидимості для радарних систем це потребує низьких витрат на інсталяцію і обслуговування, крім того, це дозволяє скоротити час простою літального апарата який потребує встановлення або зняття вказаного обладнання що дозволяє швидко повернути літальний апарат у стан готовності. Одним з аспектів винаходу є обладнання для зменшення відмітки на екрані радара від літального апарата яке має властивості вказані в пункті 1 формули винаходу, що додається. Допоміжні властивості вказані в додаткових залежних пунктах формули винаходу. Властивості і переваги вказаного обладнання стануть зрозумілими з наведеного нижче опису втілення винаходу з посиланням на рисунки, на яких. 1 UA 110711 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - На Фіг. 1А, 1В і 1С показані різні проекції літального апарата, на яких обведені гарячі частини, які зазвичай є найбільш значними і які можна зробити невидимими для радарних систем за допомогою обладнання запропонованого у винаході. - На Фіг. 2 показаний розріз металізації, яку згідно винаходу накладають на прозорі поверхні літального апарата, - На Фіг. 3А і 3В показана оболонка, пристосована для того, щоб згідно винаходу зробити з’єднувальні краї літального апарата невидимими для радарних систем на Фіг. 3А показаний поздовжній вигляд, а на Фіг. 3В- бічний розріз оболонки, відповідно; - На Фіг. 4А і 4В показане обладнання для передньої частини фюзеляжу, на Фіг. 4А показане положення обладнання, а на Фіг. 4В - передній розріз частини оболонки яку використовують, щоб зробити згідно винаходу передню частину фюзеляжу літального апарату невидимою для радарних систем. - На Фіг. 5А, 5В і 5С показана решітка, призначена для того щоб зробити згідно винаходу передню часгину двигуна невидимою для радарних систем; зокрема, на Фіг. 5А показаний вигляд решітки, на Фіг. 5В показана деталь розрізу решітки згідно винаходу а на Фіг. 5С показана конструкція для заміни вказаної решітки, коли вона знята. Як показано на вказаних вище рисунках, обладнання для зменшення відмітки на екрані радара може бути встановлене на літальний апарат V накладанням, щонайменше, на одну гарячу частину Н самого літального апарата, яку легко виявити радарними системами. До складу вказаного обладнання входить щонайменше один пристрій для розсіювання радарних хвиль який може бути накладений і потім в разі необхідності знятий без впливу на аеродинамічні характеристики літального апарата V. В рамках цього опису гарячою частиною Н літального апарата названа будь-яка частина, яка зазвичай може бути виявлена радарною системою така як, наприклад кабіна пілота або кабіна яка має в своєму складі, щонайменше, одну прозору частину ~ дах кабіни, передня частина фюзеляжу, на якій встановлена антена радара літального апарата, і яка видима для радара крізь захисний кожух, прозорий для випромінювання множина з'єднань країв деталей, таких як крила, отвори для надходження повітря в двигун, хвостове оперення і щонайменше, одна передня частина двигуна. До складу вказаного обладнання входить, щонайменше, один пристрій для впровадження специфічного або відповідного технічного рішення для кожної гарячої частини літального апарата V для отримання зменшення відмітки на екрані радара. Згідно винаходу для зменшення відмітки на екрані радара від гарячих частин Н літального апарата, таких як кабіна пілота або кокпіт, які мають, щонайменше, одну прозору частину. до складу обладнання входить, щонайменше, одна металізація 1, яку накладають на вказані прозорі частини. Вказана металізація 1 призначена для відновлення електричної неперервності літального апарата V. щоб зменшити утворення дифракції падаючої хвилі всередині кокпіта, вкритого вказаною металізацією, вказана дифракція потенційно може бути прийнята радарною системою, крім того, вона забезпечує відбиття в напрямках за межами покриттям радарної системи. Металізацію 1 отримують використовуючи множину шарів покриття, найкраще, три шари. У варіанті втілення, показаному на Фіг. 2, вказана металізація 1 має, щонайменше, один перший або базовий шар 11. призначений для підготовки прозорої частини до прийому металізації 12. За вказаним першим шаром 11 ще, щонайменше, один другий шар 12, який краще наносити матеріалом з високою електричною провідністю, наприклад, золотом або еквівалентними матеріалами, які можна легко нанести на поверхню Вказаний другий шар 12, який фактично і є металізаційним провідниковим шаром, наносять на перший шар 11 за допомогою способів напилення матеріалів. Для захисту металізації 1 також наносять, щонайменше, одне захисне покриття 13, призначене для зменшення ризику пошкодження металізації 1 від випадкових ударів або атмосферних факторів. Додатково до вказаної вище множини шарів до складу металізації 1 також входить множина електричних пристроїв, призначених для забезпечення електричного з'єднання між металізацією 1 і конструкцією літального апарата V. У варіанті втілення винаходу, показаному на Фіг. 2 до складу вказаних електричних пристроїв входить, щонайменше, один з'єднувальний пристрій 15, краще, щоб він складався з виготовленої, наприклад, зі срібла фольги, яка проводить електричний струм і який має електричний контакт з другим шаром 12. 2 UA 110711 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вказаний з'єднувальний пристрій 15 призначений для з'єднання шарів, які входять до складу металізації 1, з конструкцією літального апарата V. Вказана металізація 1 може бути нанесена в ході виробництва прозорих частин кокпіта, які можуть бути замінені як одне ціле. Коли обладнання згідно винаходу більше не потрібне, достатньо замінити вказані прозорі частини кокліта на прозорі частини без металізації 1. Згідно винаходу для зменшення відмітки на екрані радара від гарячих частин Н літального апарата, таких, як, наприклад, щонайменше, один з'єднувальний край деталей, таких як крила, хвостове оперення і отвори для надходження повітря в двигун, до складу обладнання входить, щонайменше, одна частина покриття 2, яку встановлюю і ь на передньому краї вказаних деталей літального апарата V без погіршення аеродинамічного профілю самої де галі. У варіанті втілення винаходу показаному на Фіг. 3А і 3В до складу вказаної частини покриття 2 входить перша підтримуюча конструкція 22 бажано виготовлена з металу яка прикріплена до конструкції деталі літального апарата V засобами кріплення такими як гвинти або болти. Потім поверх вказаної першої конструкції 22 закріплюють друге покриття 23 для поглинання хвиль радара, яке призначене для поглинання падаючих електромагнітних хвиль таким чином забезпечуючи значне послаблення будь-яких відбитих і/або дифракційних хвиль. Коли вказана частина покриття 2 більше не потрібна, її можна зняти з конструкції літального апарата V і можливо замінити частиною покриття яка забезпечує необхідний аеродинамічний профіль за допомогою конструкції 22 відповідної структури без другого покриття 23 для поглинання хвиль радара. Це рішення дозволяє зберегти незмінним необхідний аеродинамічний профіль вказаних з’єднувальних країв що дає змогу зменшити затрати на встановлення і складність. Згідно винаходу для зменшення відмітки на екрані радара від гарячої частини Н літального апарата такої як передня частина фюзеляжу до складу обладнання входить, щонайменше один лист клейкого металевого матеріалу 31 наприклад алюмінію який покриває передню частину фюзеляжу літального апарата V і щонайменше один шар поглинаючого матеріалу 32 прикріпленого до вказаних листів металевого матеріалу 31. Як показано на Фіг. 4А обладнання встановлюють між передньою частиною фюзеляжу і антеною радара А яка в свою чергу закрита обтічником R. Як видно спереду, форма листів металевого матеріалу 31 і поглинаючого матеріалу 32 така що відповідає формі передньої частини фюзеляжу літального апарата V. Як показано на Фіг. 4В поглинаючий матеріал 32 прикріплений до листів металевого матеріалу 31 наприклад приклеюванням. В якості поглинаючого матеріалу використовують наприклад пористий шар насичений феритом або графітовим порошком або чимось що може поглинати падаючі електромагнітні хвилі таким чином значно послаблюючи відбиті хвилі. Коли зменшення відмітки на екрані радара від передньої частини фюзеляжу літального апарата V не потрібне, можна зняти листи металу 31 до яких прикріплені шари 32 щоб відновити початковий стан передньої частини фюзеляжу. Me рішення зменшує вартість і вагу обладнання яке встановлюють на літальному апараті V а також спрощує встановлення. Згідно винаходу для зменшення відмітки на екрані радара від гарячих частин літального апарата таких як, щонайменше, передня частина двигуна, до складу обладнання входить, щонайменше одна решітка 4, яка дозволяє повітряному потоку рухатись до двигуна і робить передню частину двигуна літального апарата V менш видимою для радарної системи. У варіанті втілення, показаному на Фіг. 5А і 5В, решітка 4 має внутрішню конструкцію з множиною отворів 41, які мають такий розмір, що для нижніх частот частотного спектру, який зазвичай використовують низькочастотні радарні системи виявлення, як, наприклад Модуляція Реактивного Двигуна, поводять себе як плоска поверхня і таким чином запобігають утворенню дифракційних хвиль які потенційно може виявити радарна система. Внутрішня поверхня вказаних отворів 41 покрита тонким матеріалом, який поглинає електромагнітні хвилі і призначений для поглинання електромагнітних хвиль вищих частот, наприклад, 10 ГГц Х-діапазону. Комбіноване застосування отворів 41 відповідного розміру і поглинаючого матеріалу затрудняє виявлення цього компоненту літального апарата радарними системами. Краще, щоб вказана решітка 4 мала круглу форму подібну до перерізу конструкції моторного відсіку або гондоли. 3 UA 110711 C2 5 10 15 20 25 У варіанті втілення показаному на Фіг. 5А і 5В решітка 4 має опорну конструкцію 42, яка має множину кілець, призначену для прикріплення вказаної решітки 4 до літального апарата V за допомогою засобів кріплення, таких як гвинти і болти. На Фіг. 5В опорна конструкція 42 має перше кільце 43 для конструктивного прикріплення до оболонки двигуна або до забірника повітря гондоли, друге кільце 44 для прикріплення до теплозахисного кожуха в моторному відсіку і третє кільце 45 призначене для фіксації ущільнюючого кільця двигуна. Коли вказана репліка 4 не потрібна, її можна зняти з конструкції моторного відсіку або гондоли і для збереження неперервності оболонки може бути замінена замінною конструкцією 46, яка має ту ж зовнішню форму, що й конструкція кріплення решітки 4, і не має її внутрішньої конструкції. Це рішення зменшує вартість і час, необхідний для встановлення вказаного обладнання на літальний апарат V. Крім переваг на етапі виробництва, обладнання згідно винаходу також має економічні переваги в обслуговуванні, оскільки його використовують тільки, коли воно дійсно необхідне і тому менше зношується. Обладнання призначене тільки для найбільш гарячих частин і не витрачає ресурси для утруднення виявлення радарними системами частин літального апарата V, які і так важко виявити, таким чином значно знижуючи вартість самого обладнання. Вибір на користь найбільш легких для виявлення областей є оптимальним співвідношенням між вартістю втручання і ефективністю, яка може бути досягнута. Описане обладнання можна легко встановити на існуючі літальні апарати V тому вказане обладнання може бути легко встановлене і потім зняте для відновлення первинного стану літального апарата. Вказане обладнання краще застосовувати для всіх вищезгаданих гарячих частин Н літальних апаратів, одначе його можна застосувати тільки для деяких зі вказаних частин Н, залишаючи інші частини в первинній конфігурації. Вибір гарячих частин Н, на які встановлюють обладнання згідно винаходу, повинен залежати від характеристик літального апарата V і від конкретних умов використання. 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Знімне обладнання для зменшення радарного виявлення літального апарата (V), що встановлюється на щонайменше одну гарячу частину (Н) літального апарата, вибрану з наступних: кабіна пілота або кокпіт, що має щонайменше одну прозору частину; передня частина фюзеляжу; множина з'єднувальних країв деталей, включаючи крила, хвостову частину і забірники повітря двигуна; щонайменше одна передня частина двигуна; і що містить щонайменше один пристрій для розсіювання падаючих радіолокаційних хвиль, виконаний з можливістю встановлення і зняття на щонайменше одну гарячу частину (Н) літального апарата без погіршення аеродинамічних характеристик літального апарата (V), яке відрізняється тим, що для зменшення радарного виявлення щонайменше однієї передньої частини двигуна обладнання містить щонайменше одну решітку (4), яка має внутрішню конструкцію з множиною отворів (41); а також опорну конструкцію (42) для кріплення вказаної решітки (4) до літального апарата (V); причому на внутрішню поверхню кожного отвору нанесено покриття з тонкого радіопоглинаючого матеріалу для поглинання високочастотних електромагнітних хвиль, а сама решітка виконана так, щоб пропускати потік повітря в напрямку до двигуна і зробити передню частину двигуна літального апарата (V) менш видимою для радарних систем. 2. Обладнання за п. 1, в якому для зменшення радарного виявлення таких гарячих частин (Н) літального апарата, як кабіна пілота або кокпіт зі щонайменше однією прозорою частиною, вказане обладнання має металізацію (1), нанесену на прозорих частинах. 3. Обладнання за п. 2, в якому металізацію (1) одержано накладанням на прозору частину кабіни пілота множини шарів покриття, що складається зі щонайменше одного першого шару або основи (11) для підготовки прозорої частини до нанесення металізації (1), і щонайменше одного другого шару (12), який фактично є металізованим провідним шаром. 4. Обладнання за п. 1, в якому для зменшення радарного виявлення гарячих частин (Н) літального апарата, наприклад щонайменше одного з'єднувального краю таких компонентів, як крила, хвостова частина і забірники повітря двигуна, це обладнання містить щонайменше одна 4 UA 110711 C2 5 10 15 покриваючу частину (2), встановлену на передній край таких компонентів літального апарата (V) без погіршення його аеродинамічного профілю. 5. Обладнання за п. 4, в якому покриваюча частина (2) містить: першу конструкцію (22) з металу, закріплену на конструкції компонента літального апарата (V); друге радіопоглинаюче покриття (23), яке нанесене на вказану першу конструкцію (22) для поглинання падаючих електромагнітних хвиль. 6. Обладнання за п. 1, в якому для зменшення радарного виявлення такої гарячої частини (Н) літального апарата, як передня частина фюзеляжу, це обладнання містить: щонайменше один лист з адгезійного металевого матеріалу (31), який покриває передню частину фюзеляжу літального апарата (V); щонайменше один шар поглинаючого матеріалу (32), прикріпленого до вказаних листів металевого матеріалу (31). 7. Обладнання за п. 1, я якому решітка (4) має кільцеву форму, яка подібна формі перерізу конструкції двигуна. 8. Обладнання за п. 1, в якому вказану решітку (4), коли вона не потрібна, для збереження цілісності оболонки виконано замінною конструкцією (46), яка має таку ж форму, що й опорна конструкція (42) решітки (4). 9. Обладнання за п. 3, в якому металізація (1) має множину електричних пристроїв, призначених для забезпечення електричного контакту між металізацією (1) і конструкцією літального апарата (V). 5 UA 110711 C2 6 UA 110711 C2 7 UA 110711 C2 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8