УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ И АКУСТИЧЕСКОЙ ЗАМЕТНОСТИ ЛЕГКОБРОНИРОВАННОЙ ТЕХНИКИ
DEVICE FOR REDUCING THE THERMAL AND ACOUSTIC VISIBILITY OF LIGHTLY ARMORED VEHICLES

Изобретение относится к области военной техники, в частности к устройствам снижения тепловой и акустической заметности легкобронированной техники (ЛБТ), с целью снижения вероятности обнаружения техническими средствами разведки.
Известна эжекционная система охлаждения двигателя УТД-29 на БМД-4М[1].
Эжектор предназначен для создания потока охлаждающего воздуха через радиаторы за счет использования энергии отработавших газов двигателя, закреплен в моторно-трансмиссионном отделении на правом борту корпуса машины. Для создания замкнутого воздушного тракта под радиатором установлен кожух. Отвод выхлопных газов от выпускных коллекторов двигателя к эжектору осуществляется через каналы, образуемые клапанными коробками и компенсаторами.
Ее недостатком является прямое распространение шумов системы выпуска и образование теплового облака от раскаленных газов двигателя, выходящих через раструб эжектора в забортное пространство машины, что является демаскирующим фактором, повышающим вероятность обнаружения военной машины инфракрасными приборами наблюдения.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство снижения тепловой заметности ЛБТ [2]. Устройство представляет подвижный металлический короб, имеющий одну степень свободы в параллельной плоскости и установленный над выпускным патрубком отработавших газов. На его внутренней поверхности расположено теплоотражающее термостойкое покрытие. На его наружной поверхности расположены теплоотражающие термостойкие щитки, разделенные относительно друг друга воздушными прослойками. Короб крепиться к корпусу машины при помощи подвижного крепления с расположением входного отверстия короба непосредственно над выпускным патрубком машины. Гидромеханический доводчик короба крепится таким образом, что при столкновением с препятствием, в движении, короб с целью исключения его механического повреждения, отклоняется под действием препятствия в сторону машины и далее возвращается в исходное положение под действием создающего усилия гидромеханическим доводчиком. Истечение отработавших газов при работе двигателя происходит через впускное и выпускное отверстия.
Известное устройство позволяет снизить тепловую заметность машины с работающим двигателем за счет смещения энергетического центра прицеливания суббоеприпасов на оптимальное расстояние от корпуса машины. Однако указанное устройство имеет ряд недостатков:
- увеличивает площадь теплового поля, за счет отражения раскаленных газов на землю, что повышает вероятность обнаружения ЛБТ техническими средствами разведки в инфракрасном (ИК) диапазоне длин волн;
- устройство громоздкое по массе и габаритам;
- не оборудовано шумоподавителями выхлопных газов.
Также известно мобильное экранирующее устройство для защиты легкобронированных боевых машин, содержащее плоские внутренние и боковые стенки, выполненные в виде металлического козырька-направляющей двугранной формы с углом между гранями, составляющим от 120° до 150°, фиксирующие стопорные тяги, козырек на выпускное окно с углом наклона от 10° до 15°, систему выпуска отработанных газов, неподвижные кронштейны, металлические грани, выполняющие роль уголкового отражателя [3].
Полезная модель обеспечивает увеличение расстояния от боевой машины до ложных тепловых целей и рассеивание фона боевой машины в радиолокационном диапазоне длин волн, тем самым снижая вероятность распознавания и попадания суббоеприпасов.
Недостатками полезной модели являются:
- возрастают габариты объекта;
- невозможно применить к десантируемым боевым машинам;
- высокая вероятность повреждения в случае задевания препятствия.
Технический результат предлагаемого устройства направлен на снижение шума отработавших газов двигателя, а также уменьшения вероятность обнаружения ЛБТ в ИК-диапазоне электромагнитных волн.
Техническим решением является установка в выхлопной раструб системы охлаждения двигателя металлического корпуса. Наружная поверхность корпуса покрыта теплоотражающим термостойким материалом. Внутри корпуса находятся диссипативные, реактивные и экранные глушители, а также отражатели, направляющие выхлопные газы двигателя за корму корпуса машины. В связи с большой скоростью потока, высокой температурой и агрессивной средой в глушителе используются температуростойкие поглотители, такие как минеральная вата, стекловолокно, базальтовые волокна.
Шумоподавление в глушителях реактивного типа происходит благодаря отражению части звука назад к источнику звуковых волн. Они эффективно заглушают низкочастотный шум.
Диссипативное шумоподавляющее устройство обеспечивает потерю звуковой энергии для преодоления силы трения в мелкопористых (или волокнистых) поглотителях. Шумопоглощающие вещества (перфорированные листы, волокно) устанавливаются по пути продвижения звука. Энергия звуковых колебаний преобразуется в тепло. Эффективность снижения шума подобной конструкции зависит от толщины звукопоглощающего материала. Использование дисспативного принципа приводит к заметному снижению эффективности глушения на высоких частотах с эффективностью 10-25 дБ, причем максимальный эффект наблюдается в осевом направлении.
Снижение видовых демаскирующих признаков объекта осуществляется применением отражателей, направляющих выхлопные газы двигателя за корму корпуса машины. Уменьшение теплового облака, образуемого выхлопными газами, происходит благодаря небольшим, по сравнению с выхлопным раструбом системы охлаждения двигателя, размерам отверстия выходного тракта устройства. Экранирование выходного тракта теплоизоляционным материалом и воздушное охлаждение повышает уровень маскировки машины от ИК средств обнаружения.
Сравнение заявленного технического решения с другими аналогами позволяет выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа и дающие указанный выше технический результат.
Изобретение поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 - вид с кормы, на фиг. 2 - вид сбоку, на фиг. 3 - корпус и фиг. 4 - внутреннее устройство корпуса.
Устройство устанавливается в выхлопной раструб эжекционной системы охлаждения двигателя и крепится гайками.
В корпусе (10) представлено сочетание диссипативных (5) и реактивных с резонансными камерами (6) глушителей. На выходе из канала установлены экранные глушители (7). Выходные потоки с глушителей при помощи отражателей (8) меняют свое направление и попадают в атмосферу. Выходной тракт экранирован теплоизоляционным материалом (9) и имеет воздушное охлаждение (2) (фиг. 3).
Пи работе двигателя часть выхлопных газов (1) (показаны стрелками на фиг. 1) проходит через глушитель (6), часть через перфорированный материал (3) попадает в глушители (5) и проходит через поглотители (4). После выхода из глушителей поток проходит экранные фильтры (7). Выходные потоки газов из глушителей (5) под действием отражателей отводятся в сторону от кормы корпуса машины (фиг. 2). Элементы теплоизоляции (9) закрывают очаг интенсивного теплоизлучения, повышая уровень тепловой маскировки машины.
Применение предлагаемого технического решения позволяет решить следующие задачи:
- уменьшить габаритные показатели;
- снизить показатели уровня шума;
- уменьшить величину теплового облака образуемого выхлопными газами;
- повысить уровень тепловой маскировки ЛБТ.
Оборудование устройством выхлопного раструба системы охлаждения двигателя ЛБТ позволит снизить акустическую заметность, а также видовые демаскирующие признаки объекта вооружения и военной техники в РЖ-диапазоне, что обеспечивает скрытность ЛБТ на поле боя.
Литература:
1. Модернизированная боевая машина десанта 960М - сб 1. Руководство по эксплуатации. Часть I. Техническое описание 960М - сб 1РЭ
2. Патент на изобретение RU 2673859 Российская Федерация, МПК F41H 3/00. Устройство снижения тепловой заметности боевых машин [Текст] // Котровский А.А., Золотых Е.Д., Шелягин И.А., Александров Ю.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования Военный учебно-научный центр Сухопутных войск «Общевойсковая академия Вооруженных Сил Российской Федерации»», заявл. 18.09.2017; опубл. 30.11.2018. - Ил.
3. Патент на полезную модель RU 197659 Российская Федерация, МПК F41H 3/00. Мобильное экранирующее устройство для защиты легкобронированных боевых машин [Текст] // Зарайский Д.А., Елистратов В.В., Андреев М.В., Изергин Н.Д., Кушнарев А.В, Алешина В.Ю., Климакова О.А.; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования «Рязанское гвардейское высшее воздушно-десантное ордена Суворова дважды Краснознаменное командное училище имени генерала армии В.Ф. Маргелова Министерства обороны Российской Федерации», заявл. 21.10.2019; опубл. 20.05.2020. - Ил.