МЕХАНИЧЕСКИ СКЛАДЫВАЮЩИЙСЯ УГОЛКОВЫЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ОТРАЖАТЕЛЬ

Полезная модель относится к объектам радиолокации, радиолокационной навигации, маскировки и может быть использовано для скрытия и имитации надводных объектов; она позволяет повысить обзор видимости объекта и подать сигнал бедствия при катастрофах на море, а также для проведения аварийно-спасательных работ. Кроме того, полезная модель может быть использована путем выброса в воздушное пространство, развертывания на водной поверхности или установки на надводном корабле, что относит ее к конструкциям и технологиям двойного назначения.
Известно устройство «Парашют с усиленным отражением излучения радиолокатора» (1), в котором в конструкцию парашюта введены несколько отражательных панелей, выполненных из гибкого материала с большим содержанием металла и расположенных в раскрытом состоянии под углом 90 градусов одна к другой так, что образуется структура типа обычного радиолокационного уголкового отражателя, что позволяет легко обнаружить и идентифицировать парашют. Однако известное устройство, совпадающее по некоторым техническим признакам с заявляемым устройством (наличие отражательных панелей, расположенных под углом 90 градусов одна к другой; выполненные из гибкого материала с большим содержанием металла отражательные панели), имеет недостаточно высокую надежность.
Известно «Устройство для подачи сигналов бедствия с помощью воздушного змея» (2), которое представляет собой воздушный змей, обладающий свойствами металлического отражения и имеющий три взаимно перпендикулярные поверхности. К змею привязаны трос и хвост, обеспечивающие его летные качества. Однако известное устройство, совпадающее по некоторым техническим конструктивным признакам с заявляемым устройством (наличие каркаса с тремя взаимно перпендикулярными
поверхностями; обтянутые металлизированной тканью поверхности), имеет большой вес и невысокую надежность в эксплуатации.
Известно также устройство «Способ постановки масок-помех, варианты пневматических отражателей и боеприпасов кассет для его осуществления», выбранное в качестве прототипа (3) как наиболее близкое по решаемой задаче, техническому результату и большинству (по сравнению с аналогами) общими признаками (наличие каркаса с взаимно перпендикулярными поверхностями, обтянутыми металлизированной тканью, а также конструктивная возможность пневматического уголкового отражателя легко и компактно складываться в рабочее положение). Сущность известного изобретения состоит в том, что маски-помехи, которые создаются внезапно за счет наполнения отражателей газом, обеспечивают отражение электромагнитных волн в радиолокационном диапазоне. Пневматический уголковый отражатель легко и компактно складывается в рабочее положение. Он выполнен из гибко-упругого эластичного материала с пневмоконструкциями каркасного или сферического характера, которое обеспечивает натяжение отражающих поверхностей.
Недостатками рассматриваемого устройства являются: достаточно большие габариты и вес устройства; сложность конструкции за счет наличия пневматической арматуры (баллонов со сжатым газом, редукторов и надувных оболочек); длительное время подготовки и приведения устройства в рабочее положение, и, как следствие, недостаточно высокая надежность.
Технический результат заявляемой полезной модели состоит в уменьшении габаритов и веса устройства, повышении надежности за счет упрощения конструкции, в сокращении времени приведения устройства в рабочее положение.
Указанный технический результат достигается тем, что, в соответствии с заявляемой полезной моделью, новый механически складывающийся уголковый радиолокационный отражатель имеет каркас, который выполнен из телескопически выдвигающихся трубок, внутри которых расположены пружины, по периметру каркас имеет систему тросов с металлизированной тканью, закрепленной на тросах горизонтальными спицами, расположенными на корпусе каркаса по его центру, а горизонтальные спицы закреплены шарниром.
Заявленное устройство поясняется Фиг.1, Фиг.2 и Фиг.3.
На Фиг.1 изображен общий вид механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя; на Фиг.2 показан поперечный разрез устройства, а на
Фиг.3 показан механически складывающийся уголковый радиолокационный отражатель в сложенном состоянии.
Рассмотрим подробнее конструкцию механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя.
В основу конструкции положен механический способ приведения полезной модели в рабочее положение.
Конструкция механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя состоит из металлического каркаса 1, грани которого обтянуты металлизированной тканью с высоким показателем отражения электромагнитных волн 2. По периметру каркас имеет систему тросов 3, на которые крепится металлизированная ткань. Заданная геометрия обеспечивается за счет четырех горизонтальных спиц 4, закрепленных при помощи шарниров 5 на корпусе 6 по центру каркаса, и с помощью пружины 7, расположенной внутри двух телескопически выдвигающихся трубок определенной длины.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. В начальный момент механически складывающийся уголковый радиолокационный отражатель находится в сложенном состоянии (Фиг.3). В заданный момент происходит раскрытие отражателя под действием усилия пружины 7, которая производит телескопическое выдвижение малой трубки (меньшего диаметра) 8, из большой трубки (большего диаметра) 9. При телескопическом выдвижении трубки меньшего диаметра происходит натяжение тросов 3, которые вытягивают (раздвигают) спицы и устанавливают их в горизонтальное положение (перпендикулярно центральным трубкам). Жесткость конструкции обеспечивается за счет тросов, натянутых по периметру конструкции и фиксатора 10, расположенного внутри трубок, который фиксирует отражатель в раскрытом положении. При раскрытии конструкции фиксатор 10 защелкивается, тем самым предотвращается возвратное движение трубки меньшего диаметра и ослабление натяжения тросов.
Примеры конкретного выполнения механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя.
Как было отмечено выше, в основу конструкции механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя положен механический способ приведения его в рабочее положение. В процессе проведения теоретических и экспериментальных
исследований в лабораторных условиях Санкт-Петербургского государственного университета и в полевых условиях на базе научно-исследовательского института Проблем Автоматизации «Север ЭВМ комплекс» была разработана конструкция механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя для воздушной постановки, а также были определены его оптимальные параметры.
На основе многочисленных результатов исследований был отработан и изготовлен наиболее оптимальный и работоспособный образец. Механически складывающийся уголковый радиолокационный отражатель в сложенном состоянии укладывался в специальный контейнер доставки, цилиндрической формы, диаметром 75 мм и длиной 700 мм. Доставка отражателя на заданную высоту производилась с помощью специального пневматического устройства, которое выталкивало его из контейнера. При этом отражатель раскладывался, длина стороны составляла 670 мм. Масса отражателя составляла 700 грамм.
Окончательные испытания опытного образца заявленного устройства проводились в лаборатории газовой динамики Санкт-Петербургского государственного университета. В таблице приведены результаты измерений, в частности, времени падения макета механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя в зависимости от высоты выброса.
Таблица
Высота выброса, м
195,4
204,2
199,8
182,1
Время падения, сек
44
46
45
41
Средняя высота постановки макета механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя составила 195,4 метра, а среднее время падения 44 сек. При этом средняя скорость падения 4,44 м/сек.
Как показывают результаты проведенных лабораторных и полевых испытаний, заявленное устройство позволяет повысить, по сравнению с прототипом, надежность за счет существенного упрощения конструкции и изменения веса устройства. Проведенные испытания образца показали его высокую надежность. Максимально сократилось время приведения механически складывающегося уголкового радиолокационного отражателя в рабочее положение (в пределах 1 сек.).
Это имеет особенно большое значение при решении многих прикладных задач за счет появившейся возможности существенного повышения обзора видимости, в частности, когда требуется оперативное оповещение о бедствиях или катастрофах (на море, в горах и т.п.), а также при проведении аварийно-спасательных работ и проведении работ в других экстремальных условиях.
Кроме того, заявленное устройство может быть использовано путем выброса в воздушное пространство, развертывания на водной поверхности или установки на надводном корабле, что позволяет отнести его к конструкциям и технологиям двойного назначения.
Источники информации:
1. Патент США US 5940023A от 17.08.99 (заявка №069579 от 29.04.98 МПК: H01Q 15/00).
2. Патент США US 5530445A от 25.06.96 (заявка №9770 30.09.93 МПК: H01Q 15/00).
3. Патент России RU 2247302C2 от 27.02. 2005 (заявка №2002135358/02 от 30.12.02 г. МПК: F41H 3/00) - прототип.