Система захисту літального апарата-невидимки від його виявлення

Реферат: Система захисту літального апарата-невидимки від його виявлення включає багатошарові покриття. Багатошарові покриття являють собою парні покриття, кожне з яких має два шари композитних матеріалів, один з яких виконаний з діелектричної плівки, а другий - з провідної плівки. На шарі з провідної плівки нанесені з феромагнітного матеріалу фігури у вигляді бджолиних стільників, що являють собою описаний і вписаний навколо одного центра і розбиті на сектори шестикутники, забезпечені стрічковими лініями передачі із забезпеченням можливості послідовного включення точок підключення фігур до стрічкових ліній: в описаному шестикутнику за годинниковою стрілкою, а у вписаному - проти годинникової стрілки. Парні покриття на поверхні літального апарата встановлені один на одному за допомогою клею таким чином, що центри цих фігур збігаються, а кожна з точок підключення секторів описаних і вписаних шестикутників на провідній плівці з'єднана за допомогою стрічкових ліній через комутаційну систему передачі з НВЧ-генераторами на діодах Ганна. UA 101450 U (54) СИСТЕМА ЗАХИСТУ ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТА-НЕВИДИМКИ ВІД ЙОГО ВИЯВЛЕННЯ UA 101450 U UA 101450 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі виготовлення літального апарата-невидимки, зокрема, літаків-невидимок. Відомо, щоб зробити літальний апарат (ЛА) невидимим для радіолокаційної станції (РЛС), потрібно зменшити його ефективну поверхню розсіювання (ЕПР). Якщо ЕПР зменшується на порядок, дальність виявлення знижується вдвічі. Очевидні величезні переваги - літак може несподівано з'явитися навіть над добре захищеною ціллю або зробити на неї декілька заходів. Фірма "Локхід" використовувала концепцію літака, у якого поверхні обшивки і кромки зорієнтовані так, щоб відображати енергію РЛС вузькими пучками в бік від станції. У цьому випадку потужні джерела відбитого сигналу розташовуються у вузькій області на бічних сторонах літака (Журнал "Вооруженные силы стран мира", 2013, № 10, 1152.01). Ця ситуація викликає наступну проблему: хвилі можуть відбиватися від гострих кутів конструкції. Відома також система захисту літального апарата-невидимки від його виявлення, що включає багатошарові покриття з радіопоглинальних матеріалів (РПМ). РПМ бувають різних видів і типів. Листовий РПМ складається з гуми, силікону та поліуретану, просочених матеріалом з магнітними властивостями, на зразок феромагнетиків. Молекулярна структура всіх РПМ підібрана так, щоб максимально поглинати енергію випромінювання радіолокації, перетворюючи її в тепло. Кожен РПМ оптимальний для певного діапазону частот, в якому працює РЛС (Журнал "Вооруженные силы стран мира", 2013, № 10, 513.02). Така система різко знижує аеродинаміку, керованість ЛА, знижує його швидкість. Крім цього, при експлуатації ЛА РПМ старіють і втрачають свої фізико-механічні властивості, а їх заміна надзвичайно затратна, що знижує час експлуатації таких ЛА. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення системи захисту літального апарата-невидимки від його виявлення шляхом зміни складу її елементів та забезпечення їх спеціального зв'язку один з одним, в результаті чого забезпечується зниження коефіцієнта відбиття радіохвиль від поверхні ЛА для зменшення можливості для його виявлення. Поставлена задача вирішена за рахунок того, що в системі захисту літального апаратаневидимки від його виявлення, що включає багатошарові покриття, згідно з корисною моделлю, багатошарові покриття являють собою парні покриття, кожне з яких має два шари композитних матеріалів, один з яких виконаний з діелектричної плівки, а другий - з провідної плівки, при цьому на шарі з провідної плівки нанесені з феромагнітного матеріалу фігури у вигляді бджолиних стільників, що являють собою описаний і вписаний навколо одного центра і розбиті на сектори шестикутники, забезпечені стрічковими лініями передачі із забезпеченням можливості послідовного включення точок підключення фігур до стрічкових ліній: в описаному шестикутнику - за годинниковою стрілкою, а у вписаному - проти годинникової стрілки, причому парні покриття на поверхні ЛА встановлені один на одному за допомогою клею таким чином, що центри цих фігур збігаються, а кожна з точок підключення секторів описаних і вписаних шестикутників на провідній плівці з'єднана за допомогою стрічкових ліній через комутаційну систему передачі з НВЧ-генераторами на діодах Ганна. Відмінністю запропонованого пристрою від найбільш близького з аналогів є парні покриття, кожне з якихявляє собою шари композитних матеріалів, один з яких виконаний з діелектричної плівки, а другий - з провідної плівки, при цьому на шарі з провідної плівки нанесені з феромагнітного матеріалу фігури у вигляді бджолиних стільників, що являють собою описаний і вписаний навколо одного центра і розбиті на сектори шестикутники, забезпечені стрічковими лініями передачі із забезпеченням можливості послідовного включення точок підключення фігур до стрічкових ліній: в описаному шестикутнику - за годинниковою стрілкою, а у вписаному проти годинникової стрілки, причому парні покриття на поверхні ЛА встановлені один на одному за допомогою клею таким чином, що центри цих фігур збігаються, а кожна з точок підключення секторів описаних і вписаних шестикутників на провідній плівці з'єднана за допомогою стрічкових ліній через комутаційну систему передачі з НВЧ-генераторами на діодах Ганна. Технічним результатом від застосування запропонованої системи в порівнянні з найбільш близькою з аналогів є зниження коефіцієнта відбиття радіохвиль від поверхні ЛА для зменшення можливості виявлення ЛА. Це досягається тим, що при взаємодії падаючої електромагнітної хвилі з поверхнею тонкої провідної плівки і далі при проходженні всієї товщини провідної плівки відбувається ослаблення відображеної електромагнітної хвилі, через вторинне випромінювання електронів провідності провідної плівки, викликаного їх взаємодією з падаючою хвилею. Так як провідна плівка стикається з діелектричної плівкою, яка ізолює провідну плівку від металевого корпусу ЛА, при взаємодії падаючої електромагнітної хвилі з поверхнею тонкої діелектричної плівки також буде виникати хвиля випромінювання електронів слабкої 1 UA 101450 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 інтенсивності, яка буде взаємодіяти з ослабленою після проходження провідної плівки електромагнітною хвилею, а коефіцієнт відбиття буде продовжувати зменшуватися. Далі, після проходження діелектричної плівки, інтенсивність падаючої електромагнітної хвилі буде слабшати і, відповідно, зменшуватиметься коефіцієнт відбиття. Подальше зниження коефіцієнта відбиття радіохвиль від поверхні ЛА в системі формується завдяки створенню електромагнітного поля, що обертається, для чого стільники з'єднані з НВЧгенераторами на діодах Ганна, які працюють на різних частотах, відповідних діапазонах частот, які можуть випромінюватися антенами різних типів РЛС. Крім цього, при включенні НВЧгенераторів Ганна, що працюють у тому ж діапазоні частот, що і смуга пропускання приймача даної станції, за рахунок флуктуації відбитого сигналу типу мерехтіння, що являє швидкі коливання відбитого радіолокаційного сигналу, викликаного інтерференцією, створюються штучні перешкоди, що ускладнюють спостереження відміток цілей на екранах індикаторів РЛС, збільшуються помилки вимірювань, які можуть призвести до помилкових спрацьовувань автоматичних систем і до ефективної радіолокаційної протидії. На кресленні представлена схема запропонованої системи захисту літального апарата від його виявлення. Запропонована система захисту літального апарата включає парні покриття, кожне з яких являє собою два шари композитних матеріалів з товщиною, наприклад, не більше 20 мк кожен, один з яких (1) виконаний з діелектричної плівки, а другий (2) - з провідної плівки, при цьому на шар з провідної плівкою нанесені з феромагнітного матеріалу фігури у вигляді бджолиних стільників 3, що являють собою описаний 4 і вписаний 5 навколо одного центра шестикутники, з'єднані стрічковими лініями передачі 6 і розбиті на сектори 7 із забезпеченням можливості послідовного включення точок підключення 8 секторів до стрічкових ліній: в описаному шестикутнику - за годинниковою стрілкою, а у вписаному - проти годинникової стрілки. Зазначена можливість включення точок підключення фігур до стрічкових ліній 7 може бути забезпечена за допомогою декількох НВЧ-генераторів на діодах Ганна 91, 92, 93, вибір частотного діапазону одного з яких, наприклад 91, проводиться за допомогою багатоканального перемикача 10. Парні покриття на поверхні ЛА встановлені один на одному за допомогою клею таким чином, що центри цих фігур збігаються, а кожна з точок підключення секторів 7 описаних 4 і вписаних 5 шестикутників на провідній плівці з'єднана за допомогою стрічкових ліній 6 через підсилювач 11 і комутаційну систему передачі 12 з ΗВЧ-генераторами на діодах Ганна. Слід зазначити, що отримання парного покриття з діелектричної і провідної плівки проводиться таким чином: за допомогою комп'ютерної програми на діелектричну плівку наноситься розмітка описаних і вписаних шестикутників -"бджолиних стільників". Далі на ділянці напилювання проводиться напилювання стрічкових ліній передачі з установкою плівкових контактів, необхідних для включення електромагнітних полів на секторах описаних і вписаних шестикутників - "бджолиних стільників", далі зверху наноситься феромагнітне напилювання. Отриману провідну плівку за допомогою клею розташовують поверх діелектричної плівки. Далі процес повторюється. Для подальшого зниження коефіцієнта відбиття радіохвиль від поверхні ЛА достатньо 6-8 парних покриттів з діелектричними і провідними плівками, що чергуються. Нанесення парних покриттів на ЛА проводиться за допомогою діелектричних клеїв на елементи фюзеляжу, крил і оперення до збірки конструкції. Після складання ЛА проводиться зшивання стрічкових ліній передачі за допомогою провідних паст або іншим способом. Запропонована система працює таким чином. Після отримання команди від станції попередження про радіолокаційне випромінювання, що складається з декількох десятків датчиків, розташованих в крилах і фюзеляжі ЛА, в автоматичному режимі відбувається включення від багатоканального перемикача 10 того чи іншого блоку НВЧ-генераторів Ганна 91, 92, 93, частота випромінювання якого відповідає частоті випромінювання РЛС, причому час відгуку системи захисту ЛА визначається елементною базою багатоканального перемикача 10. Далі сигнали одного з НВЧ-генераторів Ганна (91) надходять на вхід підсилювача 11, а потім за допомогою стрічкових ліній 6 подаються до точок підключення 8, розташованих на секторах описаних 4 і вписаних 5 шестикутників у вигляді бджолиних стільників 3, розташованих на провідній плівці 2, яка розташовується на діелектричній плівці 1 і з'єднується за допомогою клею, утворюючи парне покриття. За допомогою комутаційної системи 12 проводиться переміщення сигналу від НВЧ-генератора Ганна 91 послідовно по всіх шести секторах описаних 4 і вписаних 5 шестикутників за рахунок подачі сигналу на дану точку підключення 8 сектора і відключення такої ж точки підключення на попередньому секторі. При цьому переміщення сигналу заданої частоти по секторах від НВЧгенератора Ганна 91 проводиться за допомогою комутаційної системи 12 для вписаних 5 2 UA 101450 U 5 10 шестикутників за годинниковою стрілкою з кутовою швидкістю ω і для описаних 4 шестикутників з кутовою швидкістю - ω. Система управління комутаційної системи дозволяє регулювати кутові швидкості ±ω для подальшого зниження коефіцієнта відбиття радіохвиль. Радіолокаційне випромінювання від РЛС, падаючи на запропоновану систему захисту літального апарата-невидимки, виконаного у вигляді зазначених багатошарових парних покриттів, поглинається таким багатошаровим парним покриттям і відображується значно ослабленим за рахунок вторинного випромінювання електронів провідності провідної плівки, викликаного їх взаємодією, що знижує коефіцієнт відбиття радіохвиль від поверхні ЛА. Таким чином, застосування запропонованої системи захисту літального апарата-невидимки дозволяє знизити коефіцієнт відбиття радіохвиль від поверхні ЛА приблизно в 3 рази, чим значно зменшується можливість його виявлення. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Система захисту літального апарата-невидимки від його виявлення, що включає багатошарові покриття, яка відрізняється тим, що багатошарові покриття являють собою парні покриття, кожне з яких має два шари композитних матеріалів, один з яких виконаний з діелектричної плівки, а другий - з провідної плівки, при цьому на шарі з провідної плівки нанесені з феромагнітного матеріалу фігури у вигляді бджолиних стільників, що являють собою описаний і вписаний навколо одного центра і розбиті на сектори шестикутники, забезпечені стрічковими лініями передачі із забезпеченням можливості послідовного включення точок підключення фігур до стрічкових ліній: в описаному шестикутнику за годинниковою стрілкою, а у вписаному - проти годинникової стрілки, причому парні покриття на поверхні літального апарата встановлені один на одному за допомогою клею таким чином, що центри цих фігур збігаються, а кожна з точок підключення секторів описаних і вписаних шестикутників на провідній плівці з'єднана за допомогою стрічкових ліній через комутаційну систему передачі з НВЧ-генераторами на діодах Ганна. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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 3