Спосіб і пристрій для створення радіолокаційної хибної цілі

1. Спосіб створення радіолокаційної хибної цілі у формі заповненої газом замкнутої тонкостінної оболонки, виконаної з концентрованої магнітної рідини, що складається з водяної основи, поверхнево-активної речовини й магнітної дисперсної фази, який відрізняється тим, що формування замкнутої оболонки здійснюють її видуванням із плівки магнітної рідини газом із щільністю 6 МЖ Г в d і температурою 2 3 65°) і сильна залежність ефективної площі відбиття від довжини хвилі сигналу. До переваг, наприклад, металевої кулі як радіолокаційної хибної цілі варто віднести відсутність залежності ефективної поверхні відбиття від довdш 4, де dш - діаметр жини хвилі сигналу при кулі, і напрямку опромінення, а також сферичність діаграми зворотного розсіювання. Найбільш близькою по технічній сутності до способу й пристрою для створення радіолокаційної хибної цілі, у вигляді роздутої газом замкненої оболонки із концентрованої магнітної рідини, що складається з основи, поверхнево-активної речовини та магнітної дисперсної фази, що заявляється, є спосіб і пристрій створення радіолокаційної хибної цілі за патентом США №5,424,741 МПК6: G01S7/38, Н04К3/00 від 13.06.1995р. (прототип), яка виконана у формі повітряної кулі, негорюча оболонка якої покрита зсередини металевою плівкою, яка виготовляється шляхом роздування кулі повітрям, що перебуває під підвищеним тиском у балоні, з'єднаному з оболонкою кулі й сполученому з нею через запірний клапан. Загальними істотними ознаками відомого способу створення радіолокаційної хибної цілі та того, що заявляється, є роздування оболонки газом. При реалізації способу-прототипу - це нагріте повітря. Внаслідок значного радіаційного випромінювання поверхні цілі його температура буде швидко знижуватися, що негативно позначиться на плавучості цілі. Загальними істотними ознаками відомого пристрою-прототипу для створення радіолокаційної хибної цілі й того, що заявляється, є наявність балона (ємності) зі стисненим газом, магістралі із запірним клапаном для його подачі усередину оболонки, що утворить хибну ціль. У пристроїпрототипі створення радіолокаційної хибної цілі здійснюється роздуванням попередньо виготовленої складеної багатошарової оболонки. При цьому пристрій для зберігання і подачі газу під тиском жорстко пов'язано з оболонкою. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення способу створення радіолокаційної хибної цілі, при якому шляхом організації нового способу формування замкнутої оболонки забезпечується необхідний рівень плавучості, міцності й часу існування цілі. В основу винаходу поставлене також завдання вдосконалення пристрою для створення радіолокаційної хибної цілі, у якому шляхом введення нових конструктивних елементів і зв'язків між ними буде забезпечено створення хибних цілей з регульованими геометричними параметрами. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі створення радіолокаційної хибної цілі, що включає формування замкнутої оболонки з магнітної рідини шляхом її видування із плівки використовують газ із щільністю 6 мж , Г в d а де в - щільність повітря; 90609 4 м ж - щільність магнітної рідини; d - діаметр радіолокаційної хибної цілі; 10-5...10-7м - товщина стінки радіолокаційної хибної цілі (Гегузин Я.И. Пузыри - M.: Наука, 1985. - с.27); і температурою C мж Tмжн Tз 3 пл мж TГ Tз , 2 d C Г Г де C , C Г - теплоємності магнітної рідини мж й газу, відповідно; Т м ж н , T з - початкова температура магнітної рідини й температура її замерзання, відповідно; п л - питома теплота плавлення магнітної рідини, що забезпечують необхідні рівні плавучості, міцності й часу існування цілі. Поставлене завдання вирішується також тим, що в пристрої для створення радіолокаційної хибної цілі, виконаному у вигляді ємності з магнітною рідиною й джерела газу з магістраллю із запірним клапаном для його подачі відповідно до винаходу внутрішній простір ємності містить пористий конструкційний матеріал з незамкнутими порами, наприклад волокнистий (Синельников Ю.А. и др. Пористые сетчатые материалы. - M.: Машиностроение, 1983. - 64 с.), крізь який проходить магістраль подачі газу, верхній кінець якої утворить зазор з верхньою стінкою ємності, на якій виконано співвісний з магістраллю отвір із сіткою, з'єднаною з пористим матеріалом у ємності. Крім того, ємність пристрою з'єднана з віброприводом, виконаним з можливістю керування частотою й амплітудою вібрацій. Порівняльний аналіз із прототипом показує, що винахід, який заявляється, відрізняється тим, що: 1) формування замкнутої оболонки здійснюється видуванням із плівки магнітної рідини газом із щільністю 6 мж , Г в d і температурою C мж Tмжн Tз 3 пл мж TГ Tз , 2 d C Г Г 2) пристрій для створення радіолокаційної хибної цілі виконано у вигляді ємності з магнітною рідиною, внутрішній простір якої містить пористий матеріал з незамкнутими порами крізь який проходить магістраль подачі газу. Верхній кінець магістралі утворює зазор з верхньою стінкою ємності, у якій виконано співвісний магістралі отвір, що містить пов'язану з пористим матеріалом сітку; 3) ємність з'єднана з віброприводом з регульованою частотою й амплітудою вібрацій. Сукупність 1)-2) зазначених істотних відмітних ознак є достатньою у всіх випадках, на які поширюється обсяг правового захисту, що заявляється, відмітна ознака 3) характеризує винахід в окремих випадках його виконання. Виконання замкнутої оболонки радіолокаційної хибної цілі у вигляді плівки концентрованої магнітної рідини дозволяє забезпечити, поряд з розсіюванням електромагнітного випромінювання, внаслідок його відбиття, ефективне поглинання його 5 90609 енергії. Це обумовлено тим, що елементи дисперсної фази магнітної рідини, що представляють собою частки сильномагнітних матеріалів (феріабо феромагнетиків) з характерним розміром 10нм, мають кристалографічну магнітну анізотропію й під час відсутності зовнішнього магнітного поля є немагнітними. При впливі радіолокаційного сигналу в процесі практично безінерційного перемагнічування часток дисперсної фази, відбувається ослаблення сигналу, 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 6 т. / Под ред. Н.С. Ачеркана. - M.: Машгиз, 1956. - Т.3. - с. 335) 2 NГ f 9 10 7 Bm 3,8 10 10 Bm , Вт / кг, де В m - максимальне значення амплітуди магнітної індукції сигналу, гс; f - кількість циклів перемагнічування, 1/с. Додаткові втрати потужності сигналу пов'язані з опором переміщення і коливання часток у в'язкій рідині в процесі їхнього перемагнічування, що обумовлено твердим зв'язком між магнітним моментом частки і її кристалографічною віссю (Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ, пособие. Мн.: Выш. шк., 1988. - с.50). Створення радіолокаційної хибної цілі у формі замкнутої тонкостінної оболонки видуванням її із плівки магнітної рідини газом із щільністю 6 мж , Г в d і температурою TГ Tз 3 2 d мж Г C мж Tмжн C Tз пл , Г дозволяє забезпечити, поряд з необхідним рівнем плавучості цілі, підвищення міцності її оболонки, що закристалізувалася (Гегузин Я.И. Пузыри. - M.: Наука, 1985. - с. 47-50) при збереженні її пластичності й, як наслідок, збільшення часу існування радіолокаційної хибної цілі. Крім того, чим нижче температура оболонки, тим більше час релаксації намагніченості часток дисперсної фази магнітної рідини й тим більше втрати потужності при їхньому перемагнічуванні (Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ, пособие. - Мн.: Выш. шк., 1988. - с. 62-66). Виконання пристрою для створення радіолокаційної хибної цілі заявленим способом, що складається з ємності з магнітною рідиною, джерела газу й магістралі для його подачі із запірним клапаном, у якому внутрішній простір ємності містить пористий конструкційний матеріал з незамкнутими порами, крізь який проходить магістраль подачі газу, при цьому верхній кінець магістралі утворить зазор з верхньою стінкою ємності, на якій виконано співвісний з магістраллю отвір, закритий сіткою, з'єднаною з пористим матеріалом у ємності, за 6 безпечує можливість здійснення послідовності процесів подачі магнітної рідини до отвору на верхній стінці, утворення закриваючої його плівки, видування й відрив пузиря, тобто формування спливаючого ланцюжка радіолокаційних хибних цілей. З'єднання ємності пристрою з віброприводом з регульованою частотою й амплітудою вібрації забезпечує можливість керування параметрами створюваних радіолокаційних хибних цілей у т.ч. діаметром, частотою відриву пузирів і т.п. (Грачев И.С. и др. Образование пузырьков газа у вибрирующего капилляра, затопленного в жидкости. ИФЖ №4, 1964 г.), забезпечуючи погоджене надходження магнітної рідини до отвору на верхній кришці ємності пристрою (Собко И.Н., Заволока А.Н. Влияние продольных вибраций на высоту подъема жидкости и время заполнения капилляра // Сб. докладов и тезисов Международной научнопрактической конференции «Информационные технологии в управлении сложными системами». 22-23 мая 2008 г. - Днепропетровск: ИТМ НАНУ и НКАУ. - с. 107). Принципова схема пристрою для створення радіолокаційних хибних цілей наведена на мал. 1. Пристрій містить ємність 1 з магнітною рідиною, і джерело газу 2 з магістраллю для подачі газу 3 і запірним клапаном 4. Ємність містить у внутрішньому просторі пористий конструкційний матеріал 5 з незамкненими порами, крізь який проходить магістраль подачі газу 6. Верхній кінець магістралі 6 утворює зазор з верхньою стінкою 7 ємності 1. У верхній стінці 7 виконано співвісно з магістраллю 6 отвір, закритий сіткою 8, що з'єднується з пористим матеріалом 5 у ємності 1. Крім того, ємність 1 з'єднана з віброприводом 9 з регульованою частотою й амплітудою вібрацій. Пристрій працює в такий спосіб. У вихідному стані магнітна рідина заповнює пори пористого конструкційного матеріалу 5, що перебуває усередині ємності 1 пристрою, і утворює, внаслідок дії сил поверхневого натягу, плівку на сітці 8, встановленої на верхній стінці 7 ємності 1 співвісно з спрямованою крізь пористий матеріал 5 магістраллю подачі газу 6. При відкритті запірного клапана 4 газ із джерела 2 надходить у магістраль 6 і до затягнутого плівкою магнітної рідини отвору 8 і, розтягуючи її, формує пузир. По досягненню діаметра пузиря, при якому діюча на нього архімедова сила перевищить силу, обумовлену поверхневим натягом, що утримує його на границі отвору, пузир відривається й спливає у повітря, утворюючи радіолокаційну хибну ціль. При цьому сітка 8 затягується плівкою магнітної рідини, що надходить із з'єднаного із сіткою 8 пористого матеріалу 5 і процес повторюється. При впливі вібрацій від віброприводу 9 частота утворення пузирів зростає, одночасно зростає швидкість подачі магнітної рідини до отвору із сіткою 8. 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 90609 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601