Маскувальне покриття

1. Маскувальне покриття, що складається із сітчастої основи й закріплених на ній маскувальних елементів, що поглинають і розсіюють електромагнітне й інфрачервоне випромінювання, яке відрізняє ться тим, що елементи виконано у формі закритих з обох кінців тонкостінних трубок із гнучкого радіопрозорого водовідштовхувального полімерного матеріалу, заповнених концентрованою пожежобезпечною магнітною рідиною. 2. Маскувальне покриття за п. 1, яке відрізняється тим, що довжина маскувальних елементів більше їхнього внутрішнього діаметра, при цьому кожний елемент розділений на гідравлічно ізольовані одна від одної ділянки різної довжини. 3. Маскувальне покриття за пп. 1, 2, яке відрізняється тим, що кількість маскувальних елементів, що припадають на 1 м 2 маскувального покриття, вибирається з умови Корисна модель відноситься до засобів маскування й призначений для зниження помітності озброєння, військової техніки та інших наземних об'єктів у різних діапазонах довжин хвиль. Відомі маскувальні покриття з радіорозсіючими властивостями, що дозволяють знижувати рівень сигналу, відбитого від об'єкта, що маскується, як за рахунок радіорозсіючих властивостей самого покриття, так і за рахунок спотворення геометричної форми об'єкта й екранування його кутових утворень. До таких покриттів відноситься, наприклад, «Камуфляжный материал для защиты от радиолокационного наблюдения» [патент США №4528229, МПК F41H3/00, 1985], що містить шарувату основу з ворсом із синтетичного або натурального волокна, виконану у вигляді петель різної довжини, прикріплених до основи й виступаючих у різних напрямках, і нитки, або спіралевидні ділянки в основі, що здійснюють додаткове розсіювання електромагнітного випромінювання (ЕМВ), що па дає на неекрановану зовнішню поверхню основи матеріалу покриття. Недоліками подібних покриттів є сильна залежність рівня ефективної поверхні розсіювання (ЕПР) від кута спостереження й довжини хвилі й, як наслідок, вузькість робочого діапазону довжин хвиль. Відомі радіопоглинаючі покриття градієнтного або інтерференційного типу, що забезпечують поглинання й розсіювання енергії падаючого ЕМВ [Палий А.П. Радиоэлектронная борьба. - М.: Воениздат, 1989. - с.103-109; патент США №4688040, МПК Н01Q17/00, 1987; патент России №203931, МПК H01Q17/00, 1992 и др.]. Градієнтні покриття являють собою діелектрики, що складаються з основи й наповнювача, зовнішній шар якого виконано із матеріалу з магнітною й діелектричною проникливістю близькою до одиниці. Для розширення робочого діапазону покриттів їх роблять багатошаровими. n³ ЭМИ 1,27 × 107 PП d 2 lr МЖ × f å (0,9B m + 3,8B 2 ) m , 1/м 2, (13) 39430 (11) UA (19) d , l - діаметр і довжина маскувального елемента; Bm - максимальне значення амплітуди магнітної індукції, Вб/м 2; få - кількість повних циклів ЕМВ, що приходять на маскувальне покриття в одиницю часу, с-1 . U ЭМИ де PП - необхідний рівень поглинання потужності електромагнітного випромінювання, кВт; r МЖ - щільність магнітної рідини, кг/м 2; 3 39430 Інтерференційні покриття складаються із шарів діелектрика й електропровідного матеріалу, що чергуються, у яких у результаті взаємодії падаючих і відбити х хвиль відбувається поглинання енергії й зниження ЕПР на 1...2 порядки більше, ніж у радіорозсіючих покриттів. До загальних недоліків покриттів, що поглинають радіохвилі, відносяться вузькість робочих діапазонів, істотна питома вага, нестабільність радіотехнічних і фізико-механічних показників у польових умовах застосування. Найбільш близьким по технічній сутності до заявленого пристрою є покриття у вигляді маскувальної сітки за патентом України №40423, МПК H01Q17/00, 23.01.2001 (прототип). Маскувальна сіть містить смужки тканини, виконані з ниток, що містять полімерний діелектричний матеріал, і покриті по обидва боки водостійким матеріалом захисного або будь-якого іншого кольору. Волокна ниток містять компонент, що включає сажу й волокна графіту, фериту, металу й/або їхньої суміші, що поглинає й розсіює ЕМВ. Компонент рівномірно нанесено на поверхню полімерних діелектричних волокон і рівномірно розподілено в них, при цьому нитки тканини виконані з волокон, частина з яких покрита компонентом, що поглинає й розсіює ЕМВ, при цьому матеріал волокна містить від 1 до 70% зазначеного компонента. Смужки тканини закріплені на основі у вигляді сітки. Загальними істотними ознаками відомого пристрою й те хнічного рішення, що заявляється, є наявність основи у вигляді сітки, на якій закріплені елементи, що маскують, здійснюючи розсіювання й поглинання енергії електромагнітного й інфрачервоного випромінювання. У пристрої-прототипі ці елементи виконані у вигляді смужок тканини покритих водостійким матеріалом і виготовлених із ниток, що містять поглинаючий і той, що розсіює ЕМВ, компонент із суміші порошків і волокон графіту, фериту, металу й діелектричного матеріалу. Однак, незважаючи на більш просте конструктивне виконання в порівнянні з іншими відомими покриттями, що маскують, дана маскувальна сіть не зможе забезпечити стабільного рівня зниження потужності відбитого сигналу в широкому радіолокаційному діапазоні довжин хвиль (від дециметрового до міліметрового) і ефективного маскування об'єкта, що захищається, в інфрачервоному діапазоні. Крім того при експлуатації в польових умовах різноманітні впливи механічного й кліматичного характеру можуть порушувати тонкий шар водостійкого покриття смужок тканини, призводити до їхнього намокання й т.п., що супроводжується погіршенням робочих характеристик маскувальної сітки й порушенням їхньої стабільності. В основу корисної моделі поставлено завдання вдосконалення маскувального покриття, що складається із сітчастої основи й закріплених на ній маскувальних елементів, у якому шляхом введення нових конструктивних елементів і зв'язків між ними забезпечується підвищення ефективності маскування за рахунок розширення робочого діапазону частот (довжин хвиль) ЕМВ, досягнення 4 необхідного рівня зниження потужності відбитого сигналу і його стабільності, зниження помітності об'єкта, що захищається, в інфрачервоному діапазоні й поліпшення експлуатаційних характеристик покриття. Поставлене завдання вирішується тим, що в маскувальному покритті, що складається із сітчастої основи й закріплених на ній маскуючих елементів (ME), що поглинають і розсіюють ЕМ і 14 випромінювання, ME виконані у формі закритих з обох кінців тонкостінних трубок із радіопрозорого, водовідштовхувального, полімерного матеріалу, заповнених концентрованою магнітною рідиною, що складається з пожежобезпечної основи, поверхнево-активної речовини й магнітної дисперсної фази. Крім того, довжина l елементів, що маскують, становить l >> 1 , де d - внутрішній діаметр трубки d ME. Крім того, кожний ME розділений на гідравлічно ізольовані одна від одної ділянки різної довжини. Крім того, кількість ME, що припадає на 1 м 2 маскувального покриття, вибирається з умови n³ ЭМИ 127 × 107 PП , 2 2 d lrМЖ × få ( 0,9B m + 3,8Bm ) , 1/м 2, (1) ЭМИ де PП - необхідний рівень поглинання потужності ЕМВ, кВт; ρМЖ - щільність магнітної рідини, кг/м 3; fΣ - число повних циклів ЕМВ, що приходять на маскувальне покриття в одиницю часу, с-1 ; Вm - максимальне значення амплітуди магнітної індукції, Вб/м 2. Порівняльний аналіз із прототипом показує, що маскувальне покриття, що заявляється, відрізняється тим що: 1) елементи, що маскують, виконані у формі закритих з обох кінців тонкостінних трубок із радіопрозорого водовідштовхувального полімерного матеріалу, заповнених концентрованою магнітною рідиною, що складається з пожежобезпечної основи, поверхнево-активної речовини й магнітної дисперсної фази; 2) довжина елементів, що маскують, більше їхнього внутрішнього діаметра l >> 1 , при цьому d кожний елемент розділений на ізольовані одна від одної ділянки різної довжини; 3) кількість маскувальних елементів, що припадають на один квадратний метр вибирається з умови n³ ЭМИ 127 × 107 PП , . 2 d2lrМЖ × få ( 0,9B m + 3,8Bm ) Зазначеної істотно відмітної ознаки 1) достатньо в усі х випадках, на які поширюється обсяг правового захисту, що проситься, а інші відмітні ознаки характеризують корисну модель в окремих випадках його виконання. Виконання маскувальних елементів у формі закритих з обох кінців тонкостінних трубок із радіо 5 39430 прозорого водовідштовхувального полімерного матеріалу, заповнених концентрованою магнітною рідиною дозволяє створювати на сітковій основі багатошарову об'ємну стр уктуру, утворену хаотично переплетеними ME, що забезпечує розсіювання й поглинання ЕМВ. Це обумовлено тим, що елементи дисперсної фази, які представляють собою частки сильномагнітних матеріалів (фері- або феромагнетиків) з характерним розміром ≤10нм, мають кристалографічну магнітну анізотропію й під час відсутності зовнішнього магнітного поля не є магнітними. При впливі зондувального радіолокаційного сигналу в процесі практично безінерційного перемагнічування часток дисперсної фази в його змінному магнітному полі відбувається ослаблення сигналу, що обумовлене втратами енергії на гістерезис [Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ, пособие. - Мн.: Выш. шк., 1988. -с.25, 60-68]. Питомі втрати потужності сигналу на гістерезис (на 1кг дисперсної фази) визначаються співвідношенням [Справочник машиностроителя в 6т. / Под ред. Н.С. Ачеркана.- М.: Машгиз, 1956. - Т.3. с.335]. ( ) NГ = f 9 × 10-7 Bm + 3,8 × 10-10 B 2 , Вт/кг, m де Вn - максимальне значення амплітуди магнітної індукції сигналу, гс; f - число циклів перемагнічування, 1/с. Додаткові втрати потужності сигналу пов'язано з опором переміщенням і коливанням часток у в'язкій рідині в процесі їхнього перемагнічування, Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 6 що обумовлено жорстким зв'язком між магнітним моментом частки і її кристалографічною віссю [Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ, пособие. - Мн.: Выш. шк., 1988. - с.50]. Об'ємна багатошарова структура покриття утворена маскувальними елементами, які хаотично переплітаються, у формі закритих з обох кінців тонкостінних трубок із полімерного водовідштовхувального матеріалу, заповнених концентрованою магнітною рідиною [Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ, пособие. - Мн.: Выш. шк., 1988. с.25, 32-39] є ефективним екраном, що поглинає та розсіює променисті потоки як в інфрачервоному, так і видимому діапазоні довжин хвиль [Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ, пособие. Мн.: Выш. шк., 1988. - с.91, 99], а водовідштовхувальні властивості полімерного матеріалу елементів і пожежобезпечність магнітної рідини забезпечує можливість поліпшення експлуатаційних характеристик покриття. Виконання елементів, що розділені на гідравлічно ізольовані одна від одної ділянки різної довжини, забезпечує підвищення стійкості елементів, що маскують, та покриття в цілому щодо механічних впливів у процесі його експлуатації, стабільність його характеристик. При цьому вибір кількості елементів, що маскують, відповідно до виразу (1) дозволяє забезпечити раціональний вибір його проектних параметрів з урахуванням конкретних умов застосування або діапазону їхньої зміни. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601