ПОГЛОТИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Полезная модель относится к поглотителям электромагнитных излучений, предназначенным для изготовления конструкций в виде пакета панелей для экранирования внутреннего пространства укрытий вооружения и военной специальной техники, зданий и сооружений, в том числе полевых командных пунктов, для защиты приборов, механизмов, личного состава военных формирований, а также для маскировки от радиоэлектронных средств обнаружения и разведки.
3
Известен принятый в качестве ближайшего аналога поглотитель электромагнитных волн, описанный в патенте РФ №127255 на полезную модель, H01Q 17/00, G21F 1/12, 2013. Поглотитель электромагнитных волн изготовлен в виде плоских панелей, содержит чередующиеся слои диэлектрического связующего - пенополиуретана и поглощающего электромагнитное излучение - электропроводящего углеродного волокна. Концентрация углеродного волокна в поглощающих электромагнитное излучение панелях монотонно увеличивается от лицевой панели к тыльной, которые изготовлены в виде обшивок из радиопрозрачных стеклопластиков. Пределы изменения концентрации углеродного волокна подобраны таким образом, что поглотитель имеет одновременно низкие значения коэффициентов отражения и пропускания падающего электромагнитного излучения в широкой полосе сверхвысокочастотного диапазона. Толщина панелей изменяется в пределах от 10,0 мм до 20,0 мм, а масса 1 м от 25, кг до 100,0 кг.
Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в поглотителе электромагнитных волн пакета панелей, включающего лицевую и тыльную панели и расположенные между ними чередующиеся панели, выполненные из слоев диэлектрического связующего материала и из поглощающего электромагнитное излучение электропроводящего материала.
Техническим результатом полезной модели является улучшение радиотехнических и технических характеристик за счет уменьшения мощности (уровня) отражения и пропускания электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона панелей из электропроводящего и диэлектрического материала, за счет диэлектрических потерь, а так же за счет рассеяния при распространении электромагнитной волны в поглотителе, имеющем структурную неоднородность.
Положительным эффектом является повышение технологичности изготовления поглотителя и возможность уменьшить толщину панелей.
Причинами, препятствующими получению указанного технического результата при использовании ближайшего аналога, являются следующие его недостатки: низкая конструкционная прочность, высокое водопоглощение из-за имеющихся в пенополиуретане открытых ячеек, необходимость изготовления панелей поглотителя значительной толщины, сложная и трудоемкая технология изготовления, так как сперва изготавливают отдельные панели, а затем их склеивают, что создает дополнительные проблемы при изготовлении поглотителя сложной формы.
В основу полезной модели поставлена техническая задача расширения арсенала технических средств, предназначенных для защиты от электромагнитных излучений.
Поставленная техническая задача решается тем, что поглотитель электромагнитных волн, выполненный в виде пакета панелей, включающего лицевую и тыльную панели и расположенные между ними чередующиеся панели, выполненные из слоев диэлектрического связующего материала и из поглощающего электромагнитное излучение электропроводящего материала, согласно полезной модели лицевая панель выполнена защитно-декоративной и снабжена армирующим слоем; тыльная панель выполнена в виде экрана из отражающего и защитного материалов; к лицевой панели непосредственно примыкает панель из диэлектрического материала - полиэфирной смолы, армированной стеклотканью, далее расположены, три панели из электропроводящего материала на основе полиэфирной смолы, наполненной техническим углеродом, причем, первая панель выполнена с содержанием технического углерода и полиэфирной смолы в соотношении 1:10, вторая панель выполнена с содержанием технического углерода и полиэфирной смолы в соотношении 1:3, третья панель выполнена с содержанием технического углерода и полиэфирной смолы в соотношении 1:1; между панелями из электропроводящего материала на основе полиэфирной смолы, наполненной техническим углеродом расположены панели из диэлектрического материала - полиэфирной смолы, армированной стеклотканью, между последней электропроводящей панелью, выполненной с содержанием технического углерода и полиэфирной смолы в соотношении 1:1, и тыльной панелью расположена несущая панель, выполненная из диэлектрического материала - полиэфирной смолы, армированной стеклотканью, толщина этой панели, по меньшей мере, в два раза больше толщин панелей из диэлектрического материала - полиэфирной смолы, армированной стеклотканью, расположенными между панелями из электропроводящего материала на основе полиэфирной смолы, наполненной техническим углеродом. Согласно полезной модели лицевая защитно-декоративная панель выполнена на основе гелькоута общего назначения и с армирующим слоем из стекломата. Согласно полезной модели лицевая защитно-декоративная панель выполнена на основе гелькоута общего назначения и с армирующим слоем из стеклосетки. Согласно полезной модели в тыльной панели в качестве отражающего материала использована алюминиевая фольга. Согласно полезной модели в тыльной панели в качестве отражающего материала использована металлизированная стеклоткань.
1
2
3
1
2
3
3
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Выполнение совокупности существенных признаков полезной модели является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата и позволит: выполнить условие R<R<R, где R, R, R - электрическое сопротивление материала электропроводящих панелей по направлению от лицевой к тыльной панели; получить поглотитель со средней плотностью 1,45-1,60 г/см с низким коэффициентом отражения в диапазоне СВЧ и с улучшенными радиотехническими и техническими характеристиками.
Полезная модель поясняется конкретным примером ее выполнения и проиллюстрирована графическим материалом, где на фигуре изображено поперечное сечение фрагмента поглотителя.
Поглотитель электромагнитных волн включает лицевую защитно-декоративную панель 1, которая выполнена на основе гелькоута общего назначения, армированного, слоем 2, например, из стекломата, тыльную панель 3, панели 4, 5, 6 из диэлектрического материала, армированного стеклотканью, чередующиеся с панелями 7, 8, 9 из электропроводящего материала на основе полиэфирной смолы, наполненной техническим углеродом, которые обеспечивают поглощение электромагнитных излучений. Между панелью 9 и тыльной панелью 3 расположена несущая панель 10, выполненная из полиэфирной смолы, армированной стеклотканью, толщина которой, по меньшей мере, в два раза больше толщин панелей 4, 5, 6.
2
Поглотитель электромагнитных волн изготавливают формованием в матрице, конфигурация внутренней поверхности которой отвечает конфигурации наружной поверхности поглотителя электромагнитных волн. Формование осуществляют поэтапно, в матрице, на внутреннюю поверхность которой предварительно нанесен разделительный слой. Для получения лицевой защитно-декоративной панели 1 на подготовленную поверхность при помощи пистолета-распылителя равномерно наносят предварительно приготовленное декоративное связующее на основе гелькоута, например, Pjlijet Р-213 с последующей полимеризацией его до состояния «отлипа» в течение 8-10 часов при температуре 20±4°С. Затем на отвержденную поверхность панели 1 укладывают армирующий слой 2 из стеклоармирующего материала с поверхностной плотностью 100 г/м, например, стекломат ЕМ1002/100/125, который пропитывают расчетным количеством синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013) и уплотняют прикаточным валиком.
Для формирования диэлектрической панели 4 на поверхность уложенного армирующего слоя 2 панели 1 укладывают в диагонально-поперечном направлении конструкционный стеклоармирующий материал, например, стеклоткань марки Т-11(92) ГОСТ 19170-2001, пропитанный расчетным количеством синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013 и уплотняют прикаточным валиком.
Следующую панель 7, электропроводящую, низкой проводимости формируют следующим образом: на не отвержденную поверхность панели 4 при помощи кистей равномерно распределяют специально приготовленную композицию из смеси синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013 с введенным расчетным количеством технического углерода (углерод технический негранулированный П-803 ГОСТ 7885-86) в соотношении углерода к смоле 1:10.
Для формирования следующей, второй диэлектрической панели 5 на нанесенную композицию электропроводящей панели 7 укладывают в поперечном или диагональном направлении конструкционный стеклоармирующий материал, например, стеклоткань марки Т-11(92) ГОСТ 19170-2001, пропитанный расчетным количеством синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013 и уплотняют прикаточным валиком. Направление расположения основы конструкционного стеклоармирующего материала должно быть расположено под углом 90° к направлению расположения основы конструкционного стеклоармирующего материала при формировании первой диэлектрической панели 4.
Следующую панель 8 (вторую электропроводящую) формируют следующим образом. На не отвержденную поверхность панели 5 при помощи кистей равномерно распределяют специально приготовленную композицию из смеси синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013 с введенным расчетным количеством технического углерода (углерод технический негранулированный П-803 ГОСТ 7885-86) в соотношении углерода к смоле 1:3.
Для формирования панели 6 - третьей диэлектрической на нанесенную композицию панели 8 укладывают в диагональном или поперечном направлении конструкционный стеклоармирующий материал, например, стеклоткань марки Т-11(92) ГОСТ 19170-2001, пропитанный расчетным количеством синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013 и уплотняют прикаточным валиком, направление расположения основы конструкционного стеклоармирующего материала должно быть расположено под углом 90° к направлению материала формирующего панель 5 (вторую диэлектрическую).
Для формирования панели 9 (третьей электропроводящей - повышенной проводимости) на не отвержденную поверхность панели 6 при помощи кистей равномерно распределяют специально приготовленную композицию из смеси синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013 с введенным расчетным количеством технического углерода (углерод технический негранулированный П-803 ГОСТ 7885-86), которое увеличилось по мере перехода от панели 7 к панели 9 и составило соотношение углерода к смоле 1:1.
Для формирования несущей панели 10 из диэлектрического материала на нанесенную композицию панели 8 укладывают поочередно 3-6 раз в диагонально-поперечном направлении конструкционный стеклоармирующий материал (например, стеклоткань марки Т-11(92) ГОСТ 19170-2001), который пропитывают расчетным количеством синтетического связующего (например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013), а затем уплотняют прикаточным валиком. Направление расположения основы конструкционного стеклоармирующего материала, уложенного первым, должно быть расположено под углом 90° к направлению материала, формирующего панель 6 (третью диэлектрическую).
2
Тыльную панель 3 формируют так: на не отвержденную поверхность несущей панели 10 укладывают отражающий материал - алюминиевую фольгу, например, фольгу алюминиевую ДПРХМ 0,02х460НД А5 ГОСТ 618-73, для лучшего приклеивания ее к поверхности несущей панели 10 поверхность фольги перфорируют игольчатым валиком. Затем на фольги укладывают защитный стеклоармирующий материал с поверхностной плотностью 100 г/м (например, стекломат ЕМ 1002/100/125), пропитанный расчетным количеством синтетического связующего, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013) и уплотняют прикаточным валиком.
Сформованный поглотитель электромагнитных волн подлежит термостабилизации в течение 4-6 часов при температуре 40-50°С. Затем его извлекают из матрицы, обрезают в размеры, места резов зачищают и плакируют синтетическим связующим, например, на основе смолы Polipol 3401-ТА ТУ2226-002-58952969-2013.
Панелей из электропроводящего материала на основе полиэфирной смолы, наполненной техническим углеродом, может быть больше трех (соответственно должно быть увеличено количество панелей из диэлектрического материала) при обязательном выполнении условия: первая панель, считая от лицевой, должна быть выполнена с содержанием технического углерода и полиэфирной смолы в соотношении 1:10, последняя панель - с содержанием технического углерода и полиэфирной смолы в соотношении 1:1; в панелях из электропроводящего материала между первой и последней соотношение содержания технического углерода и полиэфирной смолы распределено пропорционально.