МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ
MULTI-FUNCTION PROTECTIVE COAT

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам обеспечения высокоэффективной защиты элементов ракетно-космической техники (РКТ), вооружения, транспортных средств объектов ответственного назначения от различных поражающих факторов с помощью специального защитного покрытия. Это достаточно актуально в связи с ростом объемов перевозок ракетной техники, расширением группировки МПУ, обладающих недостаточной защищенностью, реальностью террористических угроз, воздействия лесных пожаров, экстремальных условий атмосферы.
Предпосылки создания изобретения
В настоящее время одной из наиболее острых проблем эксплуатации РКТ является недостаточная защищенность и уязвимость ее во время транспортировки (или в момент совершения марша). Существо проблемы состоит в необходимости защиты элементов РКТ от воздействия внешних факторов, приводящих к ускоренному снижению показателей надежного функционирования этих элементов.
Известны способы защиты конструкций РКТ от воздействия тепловых источников, явлений атмосферы, основанные на применении тепловлагозащитных покрытий и материалов [2, 3].
Известен материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей, состоящий из четырех последовательно соединенных между собой слоев [4]. Указанный материал не обеспечивает достаточную эффективность защиты.
Известен материал для защиты от тепловых воздействий, содержащий слой металлизированного покрытия из алюминия на пленочной подложке, на лицевой стороне которого расположено защитное прозрачное пленочное покрытие [5].
Известны способы измерения физических параметров объектов, в том числе целостности, основанные на применении волоконно-оптических датчиков [6, 7].
Задачей изобретения является разработка многофункционального защитного покрытия, позволяющего защитить объекты ВС РФ от воздействия различных внешних факторов.
Заявлено многофункциональное защитное покрытие, состоящее из нескольких слоев. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен разрез покрытия.
Компоновка слоев следующая:
1. Огнеупорный слой - огнеупорная ткань (предположительно Izoltex 120);
2. Водостойкий слой - прорезиненная ткань на основе капрона;
3. Демпфирующий и теплоизоляционный слой - войлок;
4. Улавливающий слой - несколько слоев кевларовой ткани;
5. Демпфирующий и теплоизоляционный слой - войлок;
6. Волоконно-оптическая матрица;
7. Демпфирующий и теплоизоляционный слой - войлок;
8. Износостойкий слой (брезент).
Защитное покрытие снабжено генератором и приемником световых импульсов, соединено с ЭВМ и источником питания.
Слой 1 защищает элемент РКТ в момент его транспортировки от воздействия высоких температур, возникновение которых возможно при лесном пожаре (т.к. температура лесного пожара может достигать 900 градусов С).
Слой 2 изолирует защищаемый элемент РКТ, а также последующие слои от воздействия влаги (выпадения осадков).
Слой 3 позволяет снизить степень механического воздействия от медленно летящих кинетических ударников (падающих деревьев, камней и т.п.), кроме этого, обладая низкой теплопроводностью, обеспечивает теплоизоляцию защищаемого объекта.
Слой 4 преграждает путь высокоскоростным кинетическим ударникам (пули, осколки), отражает, улавливает или позволяет резко снизить их скорость.
Слой 5 выполняет функции, аналогичные слою 3, но при этом дополнительно компенсирует воздействие, оказанное на 4-й слой высокоскоростными кинетическими ударниками.
Слой 6 позволяет непрерывно контролировать целостность системы путем отслеживания непрерывности световых импульсов (фиг.2), за счет посылаемых генератором 2 и принимаемых приемником 3 световых импульсов, проходящих по ортогонально расположенным волоконно-оптическим жилам, а значит, и целостность транспортируемого элемента РКТ.
Слой 7 выполняет функции, аналогичные слою 5.
Слой 8, являясь слоем, постоянно контактируемым с защищаемым элементом РКТ, позволяет повысить долговечность защитной конструкции.
Требуемый технический результат достигается тем, что защищающее покрытие выполнено многослойным, из материалов, обладающих высокой эластичностью, и изготовлено таким образом, что конструктивное исполнение позволяет легко размещать его на защищаемом элементе РКТ. Многофункциональное покрытие выполнено в виде мата с требуемыми габаритными размерами и наносится на наружную поверхность защищаемого элемента (фиг.3). Эластичность покрытия позволяет достичь достаточно плотного соприкосновения с рельефной или ровной поверхностью защищаемого объекта.
Действие многофункционального защитного покрытия заключается в следующем. При воздействии высокой температуры на элемент РКТ, за счет высоких огнеупорных свойств, его защищает первый слой. В случае воздействия влаги защитным выступает второй слой. При механическом воздействии 3-й, 5-й и 7-й слои позволяют снизить степень воздействия. В случае воздействия высокоскоростных кинетических ударников в виде осколков или пуль они будут отражены или пойманы четвертым слоем. При этом пятый слой дополнительно скомпенсирует воздействие, оказанное на четвертый слой. А в случае пробития четвертого слоя ударником скорость ударника будет резко снижена, при этом нарушится целостность волоконно-оптической матрицы, что повлечет нарушение передачи оптического импульса по одной или нескольким волоконно-оптическим жилам, расположенным в шестом слое, и это будет зафиксировано оптическим рефлектометром. Световые импульсы от генератора 2 к приемнику 3 будут продолжать поступать, за исключением импульсов, проходивших по поврежденным жилам. Данная информация обрабатывается ЭВМ 4, при этом определяется сектор повреждения, характер повреждения и выдается соответствующая информация. Это позволит по окончании транспортировки значительно облегчить процесс принятия решения о целесообразности дальнейшего применения по назначению элемента РКТ.
Поскольку совокупность введенных элементов защитного покрытия и их расположение до даты подачи заявки в патентной и научно-технической литературе не обнаружены, то предлагаемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Таким образом, представленное многофункциональное защитное покрытие обладает следующими достоинствами:
- повышенная защита элемента РКТ, во время его транспортировки, от воздействия внешних факторов, приводящих к ускоренному снижению показателей надежного функционирования;
- непрерывная диагностика целостности защитного покрытия и соответственно целостности корпуса или транспортировочного контейнера элемента РКТ;
- простота конструкции;
- легкость размещения на защищаемом элементе РКТ.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Львов А.И. Конструкция, прочность и расчет систем ракет. - М.: ВА им. Ф.Э.Дзержинского, 1980.
3. Патент РФ № 95119055 от 27.02.98. Материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей.
3. Патент РФ № 94036648 от 10.01.97. Материал для защиты от теплового воздействия.
4. Патент US 5119515, кл. A41D 13/00, 1992.
5. Патент DE 3829501, кл. B32B 7/02, 1989.
6. Окоси Т. И др. Волоконно-оптические датчики. Пер с япон. - Л.: Энергоатомиздат, 1990.
7. Патент РФ № 2142115 на изобретение. Волоконно-оптическая система измерения физических параметров.