УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ИНФРАКРАСНОЙ И РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ЗАМЕТНОСТИ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
DEVICE FOR REDUCING INFRARED AND RADAR SIGNATURE OF GAS-TURBINE ENGINE

Изобретение относится к области авиации, а именно к защите летательного аппарата (ЛА) от ракет с головкой самонаведения (ГСН).
Необходимость защиты ЛА возникла из-за большого уровня инфракрасного (ИК) излучения горячих элементов выходного устройства (ВУ) ГТД, в частности, лопаток турбины и затурбинного кока, по ИК-излучению которых осуществляется наведение ракет с ГСН. Проблема связана также и с большой радиолокационной (РЛ) и ИК-чувствительностью современных средств самонаведения, что требует до минимума снижать заметность современных летательных аппаратов. Кроме того, из-за необходимости увеличения времени осуществления мероприятий по снижению ИК-заметности при пересечении линии ПВО противника требуются надежные и эффективные средства защиты малого веса.
Известен способ снижения ИК заметности ГТД путем экранирования ИК-излучения (патент США №4226084 от 24.07.1970 г.), недостатком которого является необходимость в ряде больших конструктивных изменений реактивного сопла и потеря тяги.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является «Устройство экранирования выхлопного сопла реактивного двигателя» путем экранирования и снижения ИК-излучения и РЛ излучения ГТД с помощью эластичного экрана, создаваемого вокруг среза сопла с помощью гибких лент, расположенных по периметру реактивного сопла (патент GB №2407133 от 20.04.2005). Недостатком этого способа является то, что ленты, создающие экран размещены по кругу вокруг сопла в два ряда друг над другом в шахматном порядке, при этом между лентами имеется зазор. В двойном экране ленты, составляющие два независимых слоя и перекрывающиеся в шахматном порядке, обладают большой степенью свободы. Как следствие, полосы ленточного экрана могут искажать замкнутую форму экрана во время полета ЛА (внутренний слой лент может попадать внутрь сопла, а внешний слой лент отклоняться в разных направлениях). Тем самым, снижается эффективность защиты ЛА от ракет с ГСН.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение эффективности защиты ЛА от ракет с ГСН за счет увеличения устойчивости гибкого экрана.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для снижения инфракрасной и радиолокационной заметности газотурбинного двигателя, содержащем гибкий ленточный экран, образуемый вокруг сопла двигателя, ленты которого в нерабочем состоянии свернуты в виде рулонов, а в рабочем состоянии развернуты вокруг сопла двигателя, причем концы лент закреплены вокруг сопла на мотогондоле, в нем ленточный экран образован из одного слоя лент с наложением внахлест каждой последующей ленты на предыдущую, ленты выполнены из термостойкого материала, способного поглощать радиолокационный сигнал, например, графитовой ткани, крепление лент на мотогондоле выполнено посредством независимой системы зажимов с возможностью открепления лент после использования, а между самим экраном из лент и соплом двигателя создан зазор для прохождения набегающего потока воздуха.
Ленточный экран, создаваемый вокруг сопла вдоль оси ГТД по потоку выхлопной реактивной струи, формирует, таким образом, устойчивый защитный экран с зазором между коком мотогондолы и реактивной струей двигателя для протока наружного воздуха, который будет охлаждать ленточный экран, чтобы материал экрана не нагревался и не давал собственного ИК-излучения.
Ленты, используемые для создания ленточного экрана, изготавливают из материала, поглощающего радиолокационное излучение от средств наведения. Причем материал выбирают на основе силиконовой или графитовой ткани - материал эластичный, прочный на разрыв и термостойкий.
Также могут использоваться ленты с поглощающим радиолокационный сигнал (РЛС) покрытием либо с добавлением в состав материалов для лент элементов, поглощающих РЛС, например графитового порошка.
Гибкий экран длиной, например, 2-3 метра, образованный из одного слоя лент с частичным наложением каждой последующей ленты на предыдущую, будет экранировать ИК-излучение внутренней полости сопла ГТД, а также поглощать РЛ-сигнал от систем обнаружения противника, что позволит снижать заметность ЛА со стороны задней полусферы (ЗПС), защищая ЛА от ракет с ГСН.
Ленточный защитный экран создают с помощью нескольких независимых рулонов свернутых лент, размещенных по периметру мотогондолы и разворачиваемых при команде опасности ракетной атаки, во время преодоления линии ПВО противника. После прекращения ракетной атаки ленточный экран может быть отброшен с помощью зажима удерживающего рабочий отрезок ленты длиной, например, 3 метра. При следующей необходимости создания ленточного экрана снова от рулонов отматывается часть ленты длиной 3 метра.
Эффект снижения ИК-заметности ЛА-заметности осуществляется благодаря экранированию и поглощению ИК-излучения ГТД ленточным защитным экраном, который охлаждается набегающим потоком наружного воздуха.
На фиг.1 показана схема размещения ленточного защитного экрана на коке мотогондолы ЛА.
На фиг.2 показана схема размещения гибких лент вокруг среза сопла ГТД, где а - вид сбоку, б - вид с торца.
Устройство для снижения инфракрасной и радиолокационной заметности газотурбинного двигателя содержит гибкий ленточный экран 1, образуемый вокруг сопла 2 двигателя, ленты 3 которого в нерабочем состоянии свернуты в виде рулонов, а в рабочем состоянии развернуты вокруг сопла 2 двигателя, причем концы 4 лент 3 закреплены вокруг сопла 2 на мотогондоле 5. Ленточный экран 1 образован из одного слоя лент 3 с наложением внахлест каждой последующей ленты на предыдущую. Ленты 3 выполнены из термостойкого материала, способного поглощать радиолокационный сигнал, например, графитовой ткани. Крепление лент 3 на мотогондоле 5 выполнено посредством независимой системы зажимов (не показано) с возможностью открепления лент 3 после использования, а между самим экраном 1 из лент 3 и соплом 2 двигателя создан зазор 6 для прохождения набегающего потока воздуха.
При пересечении линии ПВО противника для снижения ИК- и РЛС-заметности ГТД автоматическая система управления летательного аппарата отдает команду на включения системы подачи лент 3. Ленты 3 разматываются и образуют гибкий ленточный экран 1 вокруг сопла 2 двигателя. Размещение лент 3 внахлест в окружном направлении в ленточном экране 1 создает условия для устойчивой и надежной работы экрана 1. Таким образом, использование заявленного устройства для снижения ИК- и РЛ-заметности ГТД осуществляется за счет того, что создают устойчивый гибкий ленточный экран вокруг среза сопла ГТД и начального наиболее горячего участка реактивной струи, что позволяет снижать как ИК-, так и РЛ-заметность ЛА, за счет экранирования ИК- и РЛ-излучения от ГТД под углами, большими 20°, со стороны ЗПС, снижая его до требуемого безопасного уровня, необходимого для защиты ЛА от ракет с ГСН.
Сама конструктивная реализация устройства для снижения ИК-заметности ГТД не представляет технической сложности и может быть реализована на современных боевых ЛА.
Ленты 3 могут быть изготовлены двухслойными с наполнителем из графитового порошка.
Также могут быть использованы ленты 4 из гофрированного материала для увеличения рассеяния РЛС. Причем размер гофра должен подбираться в соответствии с длиной волны РЛС.